一种高导热环氧玻璃粉云母带的制备方法技术

一种高导热环氧玻璃粉云母带的制备方法，该云母带由煅烧粉云母纸、无碱玻璃纤维布、基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂组成。本发明专利技术方法包括：（1）采用γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷对无机填料进行表面改性；（2）制备基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂；（3）将煅烧粉云母纸与涂覆基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂的玻璃纤维布进行复合即得高导热环氧玻璃粉云母带。采用本发明专利技术中的改性胶黏剂，作为高导热环氧玻璃粉云母带的基体树脂，有效的提高了其组成中连续相的热导率，进而提高了本发明专利技术的热导率。由本发明专利技术制备的高压电机模压定子线圈具有较高的热导率、优异的电气性能及机械性能。

Preparation of a High Thermal Conductivity Epoxy Glass Powder Mica Belt

【技术实现步骤摘要】
一种高导热环氧玻璃粉云母带的制备方法
本专利技术属于云母带制备
，具体涉及一种高导热环氧玻璃粉云母带的制备方法。
技术介绍
随着电机向高电压、大容量的发展，电机的额定电压和装机容量不断增大，运行时所产生的损耗随之增加，产生出更多的热量使得电机的温升增加，而高温是导致电机主绝缘的电气性能、力学性能下降、绝缘寿命缩短甚至失效的重要原因。空冷电机领域由于空气冷却相比其他冷却方式（水冷和氢冷）具有结构简单、布置紧凑、运行可靠、安装迅速、调整灵活、维修方便、运行成本低和占地面积小等优点，而使大型空冷高压发电机组的制造也在不断取得重要进展，但是空冷的冷却效率却比水冷和氢冷要低很多。降低电机温升及提高空气的冷却能力是高压电机领域中亟待解决的重大问题。定子绝缘系统是发电机的心脏部位，绝缘内导体的发热量必须经过绝缘来散热，定子线棒主绝缘的导热性直接影响发电机的散热性能与运行可靠性。而要保证足够的电气强度，减薄绝缘厚度方法目前受到了极大的限制，采用在主绝缘连续相中填充高导热系数的无机粒子材料来降低导热热阻是一种切实可行的方法。但是，一般填充用无机填料的粒径都较小，具有较高的表面能，易产生团聚，团聚会降低填料本身的优势；无机粒子和有机树脂基体界面间相容性很差，粒子在基体中很容易聚集成团，难以有效分散，进而在相界面处存在微孔缺陷，导致二者界面处存在空隙，有机-无机物之间的复合界面间产生的这些缺陷会引起局部放电或产生电晕，降低主绝缘材料的击穿场强、电老化寿命及导热等关键性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决无机粒子和有机树脂基体界面相容性差，粒子易聚集，难分散，进而导致局部放电或产生电晕，降低主绝缘材料的相关性能的问题，提供一种高导热环氧玻璃粉云母带的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种高导热环氧玻璃粉云母带的制备方法，所述的方法具体步骤如下：（1）取一种或两种不同粒径的无机填料粒子按2：3或7：3的质量比进行混合复配，然后按照无机填料：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷：无水乙醇=1:0.03:1的质量比向混合后的无机填料中加入无水乙醇及γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，在40~50℃温度时，以2300~2800r/min乳化分散1h脱水，在60~65℃时干燥12~24h，研碎松散，即完成了对无机填料的表面改性；（2）制备基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂：取40wt%环氧树脂E44、10wt%环氧树脂E12混合加热升温至110~150℃，加入9wt%N，N'-4，4'-二苯甲烷双马来酰亚胺、40wt%桐油酸酐固化剂、1wt%乙酰丙酮稀土络合物促进剂，循环冷却，当温度在100~105℃时，加入甲苯、丙酮溶剂稀释至固含量为50%~60%，其中，甲苯与丙酮的体积比为1:1，加入40%~70%步骤（1）表面改性无机填料；以2300~2800r/min速度，乳化分散1~2小时，即得到基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂；（3）将煅烧粉云母纸放卷、无碱玻璃纤维布上下二层放卷，将步骤（2）制备的基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂放入上下两个胶槽内，在上下两个胶槽内的基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂与上下二层无碱玻璃纤维布涂胶后与煅烧粉云母纸复合粘结、烘焙、收卷、按用户要求规格进行分切后即得到高导热环氧玻璃粉云母带。本专利技术相对于现有技术的有益效果是：1、降低填料颗粒的表面能，提高其分散性，减弱填料粒子的表面极性。通过对无机填料的表面改性，增加填料粒子与树脂基体相容性，形成良好的界面，又能有效阻止粒子间的团聚，提高无机填料的分散性、降低界面热阻，提高基体树脂与填料之间界面的结合力，从而改善填料在基体树脂内的分散和提高热导率。2、经过表面处理后的无机填料与树脂基体的相容性增加，可以更均匀的分散在树脂基体中，更容易形成导热通路，降低导热通路周围的热阻，增强了和树脂基体之间的粘合；进而提高了填料与基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂的浸润性和界面结合强度，从而易获得高的导热系数。作为复合材料连续相的基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂的导热系数可提高60%以上；高导热环氧玻璃粉云母带的导热系数可提高25%以上，云母带柔软适合高压电机定子线圈模压应用工艺要求，电气强度及机械性能水平等均达到标准要求。附图说明图1为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性无机物反应机理图；图2为高导热环氧玻璃粉云母带制备流程示意图，其中，1-无碱玻璃纤维布上层放卷、2-煅烧粉云母纸放卷、3-无碱玻璃纤维布下层放卷、4-上层涂胶、5-下层涂胶、6-烘焙、7-高导热环氧玻璃粉云母带收卷。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。具体实施方式一：本实施方式记载的是一种高导热环氧玻璃粉云母带的制备方法，所述的方法具体步骤如下：（1）取一种或两种不同粒径的无机填料粒子按2：3或7：3的质量比进行混合复配，然后按照无机填料：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷：无水乙醇=1:0.03:1的质量比向混合后的无机填料中加入无水乙醇及γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，在40~50℃温度时，以2300~2800r/min乳化分散1h脱水，在60~65℃时干燥12~24h，研碎松散，即完成了对无机填料的表面改性；将相同种类或者是不同种类不同粒径粒子进行复配填充，充分发挥各个单一填料的特点，小颗粒能够存在于大颗粒之间的间隙中，进入大颗粒无法占据的空间，实现填料颗粒之间的致密堆砌，形成有效导热通路。本专利技术中选择的无机填料及γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷可有效提高基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂的热导率；γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷上三个甲氧基水解形成硅醇，在无机物表面，存在大量的羟基，硅醇与羟基脱水缩合，形成-O-Si-结构，完成硅烷偶联剂对无机物的表面改性。γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷分子的亲油性环氧基团与固化剂或树脂反应，形成化学交联，图1为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性无机物反应机理图。（2）制备基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂：取40wt%环氧树脂E44、10wt%环氧树脂E12混合加热升温至110~150℃，加入9wt%N，N'-4，4'-二苯甲烷双马来酰亚胺、40wt%桐油酸酐固化剂、1wt%乙酰丙酮稀土络合物促进剂，循环冷却，当温度在100~105℃时，加入甲苯、丙酮溶剂稀释至固含量为50%~60%，其中，甲苯与丙酮的体积比为1:1，加入40%~70%步骤（1）表面改性无机填料；以2300~2800r/min速度，乳化分散1~2小时，即得到基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂；此过程解决改性后的无机填料在基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂中的分散问题。通过最小化界面缺陷，提高填料与基体的界面粘结力，降低填料与界面热阻；（3）将煅烧粉云母纸放卷、无碱玻璃纤维布上下二层放卷，将步骤（2）制备的基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂放入上下两个胶槽内，具体见图2；在上下两个胶槽内的基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂与上下二层无碱玻璃纤维布涂胶后与煅烧粉云母纸复合粘结、烘焙、收卷、按用户要求规格进行分切后即得到高导热环氧玻璃粉云母带。具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种高导热环氧玻璃粉云母带的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高导热环氧玻璃粉云母带的制备方法，其特征在于：所述的方法具体步骤如下：（1）取一种或两种不同粒径的无机填料粒子按2：3或7：3的质量比进行混合复配，然后按照无机填料：γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷：无水乙醇=1:0.03:1的质量比向混合后的无机填料中加入无水乙醇及γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，在40~50℃温度时，以2300~2800 r/min乳化分散1h脱水，在60~65℃时干燥12~24h，研碎松散，即完成了对无机填料的表面改性；（2）制备基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂：取40wt%环氧树脂E44、10wt%环氧树脂E12混合加热升温至110~150℃，加入9wt% N，N'‑4，4'‑二苯甲烷双马来酰亚胺、40wt%桐油酸酐固化剂、1wt%乙酰丙酮稀土络合物促进剂，循环冷却，当温度在100~105℃时，加入甲苯、丙酮溶剂稀释至固含量为50%~60%，其中，甲苯与丙酮的体积比为1:1，加入40%~70%步骤（1）表面改性无机填料；以2300~2800r/min速度，乳化分散1~2小时，即得到基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂；（3）将煅烧粉云母纸放卷、无碱玻璃纤维布上下二层放卷，将步骤（2）制备的基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂放入上下两个胶槽内，在上下两个胶槽内的基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂与上下二层无碱玻璃纤维布涂胶后与煅烧粉云母纸复合粘结、烘焙、收卷、按用户要求规格进行分切后即得到高导热环氧玻璃粉云母带。...

【技术特征摘要】
1.一种高导热环氧玻璃粉云母带的制备方法，其特征在于：所述的方法具体步骤如下：（1）取一种或两种不同粒径的无机填料粒子按2：3或7：3的质量比进行混合复配，然后按照无机填料：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷：无水乙醇=1:0.03:1的质量比向混合后的无机填料中加入无水乙醇及γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，在40~50℃温度时，以2300~2800r/min乳化分散1h脱水，在60~65℃时干燥12~24h，研碎松散，即完成了对无机填料的表面改性；（2）制备基体树脂环氧桐马酸酐胶黏剂：取40wt%环氧树脂E44、10wt%环氧树脂E12混合加热升温至110~150℃，加入9wt%N，N'-4，4'-二苯甲烷双马来酰亚胺、40wt%桐油酸酐固化剂、1wt%乙酰丙酮稀土络合物促进剂，循环冷却，当温度在100~105℃时，加入甲苯、丙酮溶剂稀释至固含量为50%~60%，其中，甲苯与丙酮的体积比为1:1，加入40%~70%步骤（1）表面改性无机填料；以2300~2800...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩楠，张丽宇，侯燕燕，
申请(专利权)人：哈尔滨中申电气制造有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23