摘要:為降低F級云母帶的固化溫度和縮短固化時間,我們對云母帶用膠粘劑進行研究,探索了一种新型固化促進劑。用該促進劑配制的云母帶用膠粘劑具有介質損耗小、固化溫度低、固化速度快、絕緣性能好等特點,明顯降低了能耗。

關鍵詞:膠粘劑;固化促進劑;云母帶

自上個世紀80年代,桐馬環氧玻璃粉云母帶用于高壓電机定子線圈主絕緣后,我國電机絕緣水平迅速提高,進入了世界先進水平的行列。而目前使用的桐馬環氧玻璃粉云母帶需要在較高的溫度下及較長的模壓時間才能使電机定子線圈絕緣獲得优异的電气及机械性能。由于其能耗高,生產效率低,增加了電机制造成本。而降低能耗、提高勞動生產率成為我們今天亟待解決的課題之一。根据原云母帶膠粘劑的固化反應机理,我們研制出一种新型高效液体促進劑(MY),將其添加到F級粉云母帶膠粘劑中,改進了固化工藝,使絕緣線棒在150℃模壓3h能夠獲得良好的絕緣性能,應用該固化促進劑生產的云母帶將對電机行業的節能降耗起到關鍵的作用。

1　實驗部分

1.1　新型固化促進劑的制備

我們選取不同的咪唑類及酸酐類固化劑,按一定比例在70～80℃反應1h,冷卻,得到低粘度棕褐色液体化合物MY,即為新型固化促進劑MY。

1.2　含不同固化促進劑的F級云母帶膠粘劑的制備

為了對比不同促進劑對膠粘劑固化工藝的影響,我們制備了以下3种膠粘劑:原云母帶用膠粘劑(簡稱A膠);只含固化促進劑MY的云母帶用膠粘劑(簡稱B膠);A膠粘劑中加入一定量的固化促進劑MY(簡稱C膠)。

1.3　性能測試

我們分別對以上3种膠粘劑進行了如下對比試驗:(1)用圓穴法做A膠170℃,B、C膠150℃的膠化時間(見表1)。

(2)我們將以上3种膠粘劑灌制了膠片,測試膠片的常態、熱態介質損耗因數(見表2)。

(3)我們分別用以上膠粘劑做成3种云母帶,采用模擬線圈的壓制工藝包繞小線棒,取5mm×17mm×400mm的扁銅條,用云母帶半疊繞包在銅條上(包繞的絕緣層長度為300mm,包后整体厚度為12.5mm),繞好后再用聚四氟乙烯薄膜帶包好,備用。壓制方法:將包有聚四氟乙烯薄膜帶的小線棒放在涂有硅脂的模具中,連同模具一起放入烘箱中,升溫至130℃,保溫30min后加初壓,連續升溫至(170±2)℃,注意觀察線棒中流出膠的情況,當線棒流出的膠粘稠時,把模具合攏,A膠云母帶壓制工藝為170℃/5h;B膠和C膠云母帶繞包的小線棒壓制工藝為150℃/3h。試樣尺寸:銅條長度400mm,絕緣層長度為300mm。絕緣層單面厚度為2.5mm,精确到0.02mm。測試3种小線棒的介質損耗因數(見表3)。

2　結果与討論

從表1可以看出,加入固化促進劑MY以后,B膠、C膠在150℃与A膠在170℃的膠化時間相近。這說明了我們采用新型固化促進劑MY達到了降低膠粘劑固化溫度的目的。

由表2可見,B膠、C膠的常態、熱態介質損耗因數均符合標准要求,從而說明了降低固化溫度而介電性能不變。由表3小線棒的介質損耗因數的數据對比可見,在常態下B膠和C膠云母帶的介質損耗稍高于A膠云母帶,但155℃的介質損耗比A膠云母帶低,尤其是C膠云母帶常態和熱態的介質損耗都比較低,這更加說明了B膠、C膠介電電性能相對优异,因其固化溫度較低,從而降低了云母帶固化時所需的能耗。這是因為C膠中除MY的活潑氫与環氧基反應外,再加上与原云母帶膠粘劑中潛伏性促進劑形成复配体系,使MY、A膠的固有促進活性顯著提高,固化充分,介電性能更為理想。

3　結論

(1)在云母帶膠粘劑中加入新型固化促進劑MY,使固化溫度由170℃降至150℃,固化時間由5h縮短為3h,并且固化后的介質損耗因數仍保持在較好水平。

(2)應用含新型固化促進劑MY的膠粘劑生產的粉云母帶制造電机線圈,可大大降低電机生產能源消耗,提高勞動生產率,在高低壓電机制造業具有廣闊前景。

參考文獻

[1]劉濟寬,等.環氧樹脂高效促進劑的研制及應用[J].絕緣材料通訊,1998,(1):15-19.