【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种高强度轻型绝缘层压木板及其制备工艺，属于电工层压板制造。
技术介绍
1、目前我国共有近千家变压器制造厂，其中大部分电力变压器厂使用绝缘纸板、钢板、环氧纸、玻璃布板等绝缘材料，部分电力变压器厂也逐渐开展了对电工木的使用，但多存在于110kv以下的变压器。随着社会的发展，电已经成为了生活中必不可少的能源，随着用电量的增加，各种配电器械的使用量也会增大，电工层木板是电力变压器中的主要绝缘材料，用于制作变压器的绝缘支撑件、绝缘端圈等。
2、由于层压木100mm及以上板材原材料处理及压制工艺的不成熟，110kv及以上的变压器中对电工层压木的使用凤毛麟角；在保证能用于变压器中的情况下，现有成熟工艺中压制成型层压木的厚度尺寸偏小，导致更多的层压木只能应用于小型及中型变压器中，但是随着社会的发展及需要，对大型变压器的需求量持续呈现强劲增长势头；只从通过进口高厚度尺寸(≥100mm)来解决此类问题。
3、现有的电工层压木板通常制作方法为将木材制作成单板后，对单板进行热压，组装成压木板。但是通过此种方式制作而成的层压木板受限于厚度因素，其电学性能、耐高温性及力学强度有限如图4所示，通过提高层压木板的厚度尺寸、密度及铺装方式的方法改善层压木的性能，却基于层压木厚度及密度的提高而导致层压木在压制过程中存在整体均一性相对差的问题，如图5所示，在使用的过程中存在翘裂的风险，从而造成安全隐患，尤其是110kv以上的变压器中对电工木的使用凤毛麟角，其主要问题也在于此。
4、另外，还容易导致变压器在运行过程中发生
5、芳纶纸，又名“聚芳酰胺纤维纸”，是一种特殊的纸张，主要由芳纶短纤维和芳纶沉析纤维为造纸原料，经过斜网抄造湿法成型和热压成型等工艺制得。芳纶纸根据用材不同，分为间位芳纶纸(芳纶1313)和对位芳纶纸(芳纶1414)两种。间位芳纶纸(芳纶1313)是用纯间位返握芳纶(聚间苯二甲酰间苯二胺纤维)制成，具有高强度、低变形、耐高温、耐化学腐蚀、阻燃和优良的电绝缘性能，广泛应用于国防、航空航天、高速列车、电工绝缘等领域。
6、间位芳纶纸(芳纶1313)具有如下特点：1)持久的热稳定性。芳纶纸1313最突出的特点就是耐高温，可在220℃高温下长期使用而不老化，其电气性能与机械性能可保持10年之久，而且尺寸稳定性极佳，在250℃左右时，其热收缩率仅为1％；短时间暴露于300℃高温中也不会收缩、脆化、软化或者熔融；在超过370℃的强温下才开始分解；400℃左右才开始碳化。2)极佳的电绝缘性。芳纶纸1313介电常数很低，固有的介电强度使其在高温、低温、高湿条件下均能保持优良的电绝缘性，用其制备的绝缘纸耐击穿电压可达到40kv/mm，是全球公认的最佳绝缘材料。3)杰出的化学稳定性。芳纶纸1313的化学结构异常稳定，可耐大多数高浓无机酸及其他化学品的腐蚀，抗水解和蒸汽腐蚀。4)优良的机械特性。芳纶纸1313是柔性高分子材料，低刚度高伸长特性使之具备与普通纤维相同的可纺性，可用常规纺机加工成各种织物或无纺布，而且耐磨抗撕裂，适用范围十分广泛。5)超强的耐辐射性。芳纶纸1313耐α、β、χ射线以及紫外光线辐射的性能十分优异。用50kv的χ射线辐射100小时，其纤维强度仍保持原来的73％，而此时的涤纶或锦纶则早已成了粉末。
7、针对目前现有技术中绝缘层压木板通过增加厚度从而提高强度和电性能方式会带来新的问题，即绝缘层压板的均匀性变差，从而较大地影响强度和电性能以及容易翘裂的问题，为此有必要提供一种新的绝缘层压木板制备方式，以解决现有技术中存在的上述技术难题，从而满足绝缘层压木在110kv以上的大型变压器中的使用要求。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，提供了一种高强度轻型绝缘层压木板及其制备工艺和应用，本申请方案中，将芳纶纸的特点及现有层压木技术工艺相结合，制备的低厚度(≤80mm)的层压木在电气强度及力学强度都可以满足采用现有技术制备的高厚度(≥120mm)、高密度(1.3-1.4g/cm3)层压木产品，一方面保证了层压木产品的整体均一性，进而解决了变压器中局部放电等问题，另一方面还使得层压木产品的强度性能和电性能得到了大幅的提升，本申请方案提供的制备方法对绝缘层压木在大型变压器中的应用具有重要的意义。
2、根据本申请的一个方面，提供了一种高强度轻型绝缘层压木板，所述高强度轻型绝缘层压木板中包括芳纶纸。
3、可选的，所述芳纶纸为间位芳纶纸。
4、可选的，所述间位芳纶纸两侧设有木材单板片。
5、可选的，所述间位芳纶纸与所述木材单板片通过酚醛树脂胶粘合。
6、可选的，所述间位芳纶纸一侧的木材单板片为横纹单板，另一侧的木材单板片为顺纹单板。
7、可选的，所述木材单板片来自桦木或山毛榉。
8、根据本申请的另一个方面，提供了任一上述高强度轻型绝缘层压木板的制备方法，所述制备方法包括如下制备步骤：
9、s1、选取桦木或山毛榉树种来源的单板片经低温干燥处理后获得待用单板；
10、s2、在待用单板和/或间位芳纶纸表面涂覆醇溶性酚醛树脂胶，室温晾晒30～50min后，将待用单板和间位芳纶纸排列组成毛坯板后，进行预压处理，预压处理包括在温度45±2℃、压力1±0.1mpa预压机中进行预压5～7h处理的步骤；
11、s3、将预压完成的毛坯板装入热压机，设置压力4～6mpa、温度130～150℃，启动开关进行一次性压制，之后设置热压保温时间为2～4min/mm进行压制成型；
12、s4、开启冷却系统带压冷却至40℃以下，泄压出半成品，再经过据边、面板抛光，即获得所述高强度轻型绝缘层压木板。
13、可选的，所述步骤s1中，将制得的单板薄片经低温干燥处理使其含水率为6～8％。
14、可选的，所述步骤s2中，待用单板两侧涂胶而间位芳纶纸不涂胶。
15、可选的，所述待用单板涂胶量为200～300g/m2。
16、可选的，所述步骤s3中，真空热压机还包括抽真空步骤，抽真空度为-2～-0.1mpa。
17、可选的，所述步骤s2组成毛坯板过程中，每添加一层间位芳纶纸，间位芳纶纸旋转90°摆放。
18、可选的，所述选取的桦木或山毛榉树种来源的单板片包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度轻型绝缘层压木板，其特征在于，所述高强度轻型绝缘层压木板中包括芳纶纸。
2.根据权利要求1所述的高强度轻型绝缘层压木板，其特征在于，所述芳纶纸为间位芳纶纸。
3.根据权利要求2所述的高强度轻型绝缘层压木板，其特征在于，所述间位芳纶纸两侧设有木材单板片。
4.根据权利要求3所述的高强度轻型绝缘层压木板，其特征在于，所述间位芳纶纸与所述木材单板片通过酚醛树脂胶粘合。
5.根据权利要求4所述的高强度轻型绝缘层压木板，其特征在于，所述间位芳纶纸一侧的木材单板片为横纹单板，另一侧的木材单板片为顺纹单板。
6.根据权利要求5所述的高强度轻型绝缘层压木板，其特征在于，所述木材单板片来自桦木或山毛榉。
7.一种权利要求1～6任一项所述高强度轻型绝缘层压木板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下制备步骤：
8.根据权利要求7所述的高强度轻型绝缘层压木板的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，将制得的单板薄片经低温干燥处理使其含水率为6～8％。
9.根据权利要求7所述的高强度轻型绝缘层
10.根据权利要求7所述的高强度轻型绝缘层压木板的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，真空热压机还包括抽真空步骤，抽真空度为-2～-0.1Mpa。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度轻型绝缘层压木板，其特征在于，所述高强度轻型绝缘层压木板中包括芳纶纸。
2.根据权利要求1所述的高强度轻型绝缘层压木板，其特征在于，所述芳纶纸为间位芳纶纸。
3.根据权利要求2所述的高强度轻型绝缘层压木板，其特征在于，所述间位芳纶纸两侧设有木材单板片。
4.根据权利要求3所述的高强度轻型绝缘层压木板，其特征在于，所述间位芳纶纸与所述木材单板片通过酚醛树脂胶粘合。
5.根据权利要求4所述的高强度轻型绝缘层压木板，其特征在于，所述间位芳纶纸一侧的木材单板片为横纹单板，另一侧的木材单板片为顺纹单板。
6.根据权利要求5所述的高强度轻型绝缘层压木板...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵吉旭，马韵升，高赏举，张永军，张舒情，于博，陈利豹，高博琦，张标，
申请(专利权)人：山东京博木基材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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