一种高导热系数的云母带及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种高导热系数的云母带及其制备方法。该云母带由外层的云母纸层，中间层的胶粘剂层和内层的无碱玻璃纤维布构成；所述的胶粘剂层包括导热填料和胶粘剂，所述的胶粘剂层占云母带总质量的8

【技术实现步骤摘要】
一种高导热系数的云母带及其制备方法


[0001]本专利技术属于电气绝缘材料
，涉及一种云母带及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着电机不断向高电压、大容量、大功率、高密度的方向发展，对电机的绝缘结构提出了新的要求，电机所用的绝缘结构要求温升低、绝缘厚度小、绝缘材料的热管理能力高，以提高电机整体的技术指标，满足高电压、大容量、大功率、高密度电机的技术要求。
[0003]云母带在电机的主绝缘材料中具有不可替代的作用，其导热率直接决定着整体主绝缘的导热性能。云母带主要是由云母纸、无碱玻璃纤维布、胶粘剂等组分通过适当的工艺复合而成。提高云母带导热系数的关键就在于导热填料。当电机的绝缘厚度要满足高电压、大容量、大功率、高密度电机的技术要求时，云母带的标称厚度仅为0.15mm，在这种情况下，如何制备一种导热系数很高又不影响其绕包工艺性的云母带，在国际上和国内都是极难突破的难题。

技术实现思路

[0004]为解决
技术介绍
中所述的问题，本专利技术提出了一种高导热系数的云母带及其制备方法。
[0005]本专利技术的高导热系数的云母带由外层的云母纸层，中间层的胶粘剂层和内层的无碱玻璃纤维布构成；所述的云母纸层包括大鳞片云母纸；所述的胶粘剂层包括导热填料和胶粘剂，所述的胶粘剂层占云母带总质量的8
‑
15％，所述的导热填料占胶粘剂层总质量的30
‑
50％；所述的导热填料由质量比为200:(1
‑
20)的无机填料粒子与表面处理剂制备而成；所述的无机填料粒子为微米级和/或纳米级的SiO2、α
‑
Al2O3、MgO、ZnO、Si3N4、AlN和BN中的至少一种，所述的表面处理剂为硅烷偶联剂或酞酸酯偶联剂；
[0006]所述的胶粘剂为酚醛环氧树脂或双酚A型环氧树脂。
[0007]进一步地，所述的云母纸层的面密度为148
‑
172g/
㎡
。
[0008]进一步地，所述无碱玻璃纤维布的面密度为24
‑
30g/
㎡
。
[0009]更进一步地，所述的导热填料为质量比10:3:1的纳米级BN填料粒子、微米级α
‑
Al2O3填料粒子和纳米级SiO2填料粒子的混合物。导热填料中，纳米级BN填料粒子的导热系数较高，但由于纳米级BN填料粒子的形状为片状，若只单独使用纳米级BN填料粒子来提高导热系数，则需大大增加其在胶粘剂层中的添加量，胶粘剂层中导热填料的添加量过大会影响云母带的使用工艺性；为了减少填料的添加量而且还能达到较高的导热系数，导热填料中需加入一定量的微米级α
‑
Al2O3填料粒子，由于其形状为球形，可以使得导热填料粒子之间容易相互接触，形成网状或链状结构形态，从而提高体系的导热系数；导热填料中纳米级SiO2填料粒子的加入使得胶粘剂中的导热填料粒子可均匀分布，使得导热填料粒子之间的网链结合得更好，极大地稳定了胶粘剂材料液体，防止填料粒子沉淀。因此通过胶粘剂层中添加质量比10:3:1的纳米级BN填料粒子、微米级α
‑
Al2O3填料粒子和纳米级SiO2填料粒子
的混合物作为导热填料，从而使得导热填料的添加量不会过大，既保证了云母带的使用工艺性，还使得云母带达到了综合条件下最佳的导热系数。
[0010]本专利技术的高导热系数的云母带的制备方法，包括以下步骤：
[0011]步骤一、制备导热填料：将微米级和/或纳米级无机填料粒子与表面处理剂混合均匀后，加入无水乙醇，在80℃温度条件下回流反应4h后，真空干燥得到导热填料；
[0012]步骤二、制备胶粘剂层材料：将导热填料加入到胶粘剂中，经高速分散、研磨后得到胶粘剂层材料；
[0013]步骤三、制备胶粘剂层：将胶粘剂层材料注入到胶槽中，将无碱玻璃纤维布通过胶槽中的上胶辊，在无碱玻璃纤维布一侧表面上涂布胶粘剂层材料，得到胶粘剂层；
[0014]步骤四、制备云母带胚料：将云母纸层附着于胶粘剂层上，并在云母纸层的表面涂布环氧树脂胶粘剂，得到云母带胚料；
[0015]步骤五、将云母带胚料经过烘道烘干后，收卷分切得到高导热系数的云母带。
[0016]进一步地，所述的步骤三中，胶粘剂层材料通过胶槽中设置的真空充气震动搅动装置不间断地搅动。
[0017]更进一步地，所述的步骤四中，环氧树脂胶粘剂的固含量为0.5
‑
10wt％。
[0018]更进一步地，所述的步骤五中，云母带胚料通过烘道烘干的温度为70
‑
125℃，烘干的时间为5
‑
15分钟。
[0019]云母带是由三种材料组成的复合材料，各个组成部分的导热系数均较小，云母纸层的导热系数为0.3
‑
0.5W/m.k，无碱玻璃纤维布为0.8
‑
1.0W/m.k，胶粘剂导热系数为0.12
‑
0.2W/m.k，胶粘剂导热系数最低，目前提高导热系数最直接的方式就是通过添加合适的高导热填料，使高导热填料颗粒与颗粒之间相互接触形成类似网状或链状结构形态，从而提高体系的导热系数。
[0020]本专利技术的云母带中，胶粘剂层为云母带中热阻最大的组成层，该胶粘剂层以胶粘剂掺杂活性高导热微纳米级导热填料得到高导热胶粘剂，微纳米级填料均匀分散在胶粘剂中形成导热子通道，大幅提升胶粘剂导热系数，经过与无碱玻璃纤维布、大鳞片云母纸复合得到高导热系数的云母带，同体积同功率电机运行时，采用本专利技术的云母带的电机绕组热量传导快，整机温升可以得到有效降低。
[0021]本专利技术与现有技术相比，所制备的云母带的导热系数≥0.45w/(m
·
k)，在同等厚度的情况下，本专利技术的云母带的导热系数可超过目前市面上的同类云母带；在电机的电气绝缘材料同等绝缘厚度的情况下，相比于目前市面上的同类云母带，使用本专利技术的云母带的电机的温升最低。本专利技术的云母带制备工艺简单易实施，成品率可达90％以上，有效减少了原材料的浪费，降低了成本，实用性强，可大批推广应用于电机的电气绝缘材料中。
附图说明
[0022]图1为云母带的结构示意图。
[0023]图2为云母带的制备工艺流程图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图详细说明本专利技术的实施情况，但它们并不构成对本专利技术的限定，仅
做举例而已，同时通过说明，将更加清楚地理解本专利技术的优点。本领域的普通的技术人员能从本专利技术公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本专利技术的保护范围。实施例中所述的位置关系均与附图所示一致，实施例中其他未详细说明的部分均为现有技术。
[0025]云母带的结构如图1所示，整体呈层状叠合结构，外层为云母纸层1，中间层为胶粘剂层2，内层为无碱玻璃纤维布3。
[0026]云母带的制备工艺流程图如图2所示。
[0027]实施例1
[0028]本实施例所制备的云母带中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高导热系数的云母带，其特征在于：所述的云母带由外层的云母纸层(1)，中间层的胶粘剂层(2)和内层的无碱玻璃纤维布(3)构成；所述的云母纸层(1)包括大鳞片云母纸；所述的胶粘剂层(2)包括导热填料和胶粘剂，所述的胶粘剂层(2)占云母带总质量的8
‑
15％，所述的导热填料占胶粘剂层(2)总质量的30
‑
50％；所述的导热填料由质量比为200:(1
‑
20)的无机填料粒子与表面处理剂制备而成；所述的无机填料粒子为微米级和/或纳米级的SiO2、α
‑
Al2O3、MgO、ZnO、Si3N4、AlN和BN中的至少一种，所述的表面处理剂为硅烷偶联剂或酞酸酯偶联剂；所述的胶粘剂为酚醛环氧树脂或双酚A型环氧树脂。2.根据权利要求1所述的一种高导热系数的云母带，其特征在于：所述的云母纸层(1)的面密度为148
‑
172g/
㎡
。3.根据权利要求2所述的一种高导热系数的云母带，其特征在于：所述无碱玻璃纤维布(3)的面密度为24
‑
30g/
㎡
。4.根据权利要求3所述的一种高导热系数的云母带，其特征在于：所述的导热填料为质量比10:3:1的纳米级BN填料粒子、微米级α
‑
Al2O3填料粒子、纳米级SiO2填料粒子的混合物。5.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：余中军，付佳，陈祖涛，刘斌，杨丽华，张敬龙，李发根，
申请(专利权)人：上海均达科技发展有限公司湖南湘电动力有限公司，
类型：发明
国别省市：