專(zhuān)利名稱(chēng)：制造優(yōu)選為云母帶形式的云母制品的方法及所得制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及優(yōu)選為云母帶形式的云母制品的制備，所述制品包含與云母片結(jié)合的被無(wú)溶劑樹(shù)脂涂布的載體。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及制備能在其制造過(guò)程之后被浸漬的云母帶的方法。
本發(fā)明還涉及一種新型云母制品。
本發(fā)明的技術(shù)背景通過(guò)用云母制品、更具體地是云母帶纏繞電動(dòng)機(jī)的銅部件來(lái)獲得所述部件(如桿或線圈)的電絕緣和任選的隔熱。
這些云母帶是用樹(shù)脂(例如環(huán)氧樹(shù)脂)浸漬的載體與云母片結(jié)合的形式。這種云母片可以是云母紙，任選用少量樹(shù)脂、如環(huán)氧樹(shù)脂增強(qiáng)該云母紙。
這種帶主要有兩類(lèi)。
第一類(lèi)包含稱(chēng)為“飽和帶”或“預(yù)浸漬體”的帶，這些帶是用酚醛清漆型樹(shù)脂高度浸漬的云母紙和作為載體的玻璃織物制造的帶。樹(shù)脂含量通常在以所述帶的總重量計(jì)的30％和40％之間。
在制造過(guò)程中，使環(huán)氧樹(shù)脂達(dá)到階段B，即環(huán)氧樹(shù)脂已經(jīng)固化。然后可將該產(chǎn)品纏繞在要絕緣的部件周?chē)缓筮M(jìn)行約160℃-180℃的熱處理。
文獻(xiàn)JP-07 149 928公開(kāi)了傳統(tǒng)制造的飽和云母帶形式的制品。似乎是在制造的第二階段、即在將所述帶纏繞在機(jī)器周?chē)笫褂脽o(wú)溶劑樹(shù)脂，以獲得足夠的電絕緣性。
文獻(xiàn)EP-A-0 735 071公開(kāi)了一種無(wú)溶劑樹(shù)脂組合物，該組合物任選用于制造飽和型云母帶，即該帶已被完全浸漬，并因此具有較高的樹(shù)脂含量。
文獻(xiàn)GB-A-2 083 849公開(kāi)了制備絕緣帶的方法，該方法包括在室溫下用無(wú)溶劑樹(shù)脂浸漬云母載體，然后粘附在載體上，并加熱該組件以降低樹(shù)脂粘度，從而促進(jìn)云母紙的深層浸漬。因此再次獲得一種已經(jīng)高度浸漬的“預(yù)浸漬體”型的帶。
第二類(lèi)包括所謂的“多孔”帶，其樹(shù)脂含量較低，在以所述帶的總重量計(jì)的約4-10％之間。這些帶能夠在制造所述帶過(guò)程之后進(jìn)行浸漬，并且在纏繞之后進(jìn)行“VPI(真空壓力浸漬)”處理，這使得有可能在第二階段用通常不含溶劑的樹(shù)脂進(jìn)行浸漬。“VPI”處理包括將被多孔云母帶纏繞的銅部件浸入浸漬樹(shù)脂中，同時(shí)抽真空，以除去任何滲入的空氣；然后，中止真空，并在數(shù)小時(shí)內(nèi)施加一定的壓力，以使后浸漬的樹(shù)脂滲入云母絕緣材料中。整個(gè)后浸漬過(guò)程的進(jìn)行和樹(shù)脂的溫度由該樹(shù)脂的性質(zhì)、要浸漬的絕緣層厚度和所用云母帶的孔隙率來(lái)確定。
在纏繞前，獲得非常柔軟的、非粘性干帶，這些干帶的特征在于其真正優(yōu)異的吸收能力。因此，它們用于高壓機(jī)械(最高達(dá)到1000MVA)。
用于制備被認(rèn)為能浸漬的第二類(lèi)帶的“噴涂”技術(shù)是已知的，它包括在溶劑介質(zhì)中用環(huán)氧樹(shù)脂鋪展并浸漬云母紙，然后把它與載體結(jié)合。
為了制備能浸漬的帶，實(shí)踐中已知使用這樣的技術(shù)，即把固體樹(shù)脂撒在云母片上或直接撒在載體上，然后在加壓加熱條件下將兩部分粘附在一起。特別地，出版物EP-A-0 194 974公開(kāi)了一種制備能浸漬的且含有摻入的促進(jìn)劑的薄云母帶的方法，其特征在于將不含硬化劑的粉末狀清漆撒在薄云母片上，然后，把所述薄云母片上撒有清漆的一側(cè)在加壓或加熱的條件下與作為載體的玻璃織物或氈粘合，或者用液體促進(jìn)劑或在低沸點(diǎn)溶劑中的液體或固體促進(jìn)劑溶液浸漬玻璃織物，并在加壓加熱的條件下將所得的載體與云母片上撒有清漆的一側(cè)粘合，然后用液體促進(jìn)劑或在低沸點(diǎn)溶劑中的液體或固體促進(jìn)劑溶液浸漬所得疊層。另一種可能性在于用液體促進(jìn)劑或在低沸點(diǎn)溶劑中的液體或固體促進(jìn)劑溶液浸漬云母片，然后將不含硬化劑的粉末狀清漆撒在浸漬后的云母片上，然后用液體促進(jìn)劑或在低沸點(diǎn)溶劑中的液體或固體促進(jìn)劑溶液浸漬玻璃織物，并在加熱加壓的條件下使所得的載體與薄云母片上撒有粉末清漆的一側(cè)粘合，或者在加熱加壓條件下將作為載體的氈與薄云母片上撒有粉末清漆的一側(cè)粘合。然而，已經(jīng)觀察到，通過(guò)這種方法，涂清漆的操作要求使用一定量的清漆。特別地，當(dāng)將所述清漆撒在載體上時(shí)，清漆趨向于通過(guò)篩網(wǎng)，并出現(xiàn)在所述載體的兩面上。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供制造能浸漬的云母制品的方法，該方法只需使用低含量的樹(shù)脂。
本發(fā)明的目的是提供在制備能浸漬的云母制品(如多孔型云母帶)中避免使用溶劑的技術(shù)。
本發(fā)明的目的還在于可制備這樣的帶，其具有提高的柔韌性，同時(shí)具有足夠甚至提高的粘合性。
此外，本發(fā)明的目的是在制備纏繞帶的特定情況下提供避免在連續(xù)圈之間的粘合問(wèn)題的方法。
本發(fā)明的主要特征本發(fā)明首先涉及制備能浸漬的云母制品的方法，優(yōu)選該制品是通過(guò)使載體和云母片結(jié)合而獲得的云母帶形式，該方法的特征在于-在涂布操作的工作溫度下，借助于涂布輥，用樹(shù)脂或粘合劑或其它無(wú)溶劑樹(shù)脂的混合物來(lái)涂布載體或云母片，-將所述載體與所述云母片結(jié)合，且-使它們?cè)诘诙ぷ鳒囟认陆?jīng)過(guò)加壓和加熱處理。
“涂布操作的工作溫度”的表述應(yīng)該理解為能涂布載體或云母片而使無(wú)溶劑樹(shù)脂的混合物達(dá)到的溫度。該溫度通常在40℃-200℃之間。這意味著所述樹(shù)脂應(yīng)該是非固體形式，即不同程度的粘性或液體形式。
“加壓和加熱處理”的表述是指在40℃-200℃之間的溫度和0-20巴壓力下進(jìn)行處理，以將所述載體結(jié)合在云母片上。
在用于涂布的樹(shù)脂的可能實(shí)例中，可以提到的是無(wú)溶劑環(huán)氧樹(shù)脂、無(wú)溶劑有機(jī)硅粘合劑或者在涂布操作的工作溫度下具有足夠粘度的任何其它無(wú)溶劑樹(shù)脂。
所述載體可以是薄膜或織物，甚至是一種氈。所述云母片優(yōu)選是根據(jù)常用造紙技術(shù)制造的傳統(tǒng)云母紙。這種云母紙可以是100％的云母紙或者任選的已通過(guò)傳統(tǒng)浸漬方法(例如，通過(guò)任選在溶劑介質(zhì)中涂布進(jìn)行浸漬)預(yù)先被浸漬樹(shù)脂(例如環(huán)氧樹(shù)脂)增強(qiáng)的云母紙。
可以設(shè)想，將促進(jìn)劑與用于涂布的樹(shù)脂一起引入，或者在將云母片制成所謂的浸漬樹(shù)脂中的前一個(gè)步驟中引入促進(jìn)劑，或者將促進(jìn)劑另外直接引入到載體上或云母片本身上。
在第一個(gè)實(shí)施方案中，將促進(jìn)劑與樹(shù)脂直接混合。
一般來(lái)說(shuō)，可以設(shè)想使用氮化物形式的促進(jìn)劑，例如胺，或有機(jī)金屬化合物形式的促進(jìn)劑，例如環(huán)烷酸鋅，或具有期望的催化作用的任何其它化合物。
本發(fā)明的第二個(gè)目的涉及能浸漬的云母制品，優(yōu)選該制品是所謂的多孔云母帶形式，該制品一方面含有通過(guò)用樹(shù)脂的無(wú)溶劑涂料浸漬的載體和云母片，或者含有通過(guò)用樹(shù)脂的無(wú)溶劑涂料浸漬的云母片和載體本身，這兩部分互相結(jié)合。
已經(jīng)觀察到，當(dāng)所述載體是織物時(shí)，樹(shù)脂將基本上沉積在經(jīng)紗和緯紗的交點(diǎn)上。更具體地說(shuō)，將只能在緯紗疊在經(jīng)紗之上的交點(diǎn)處發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂的痕跡。這使得有可能以特別有利的方式非常精確地控制成品帶上的樹(shù)脂含量，該樹(shù)脂含量遠(yuǎn)低于通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)(噴涂或使用固體粉末)的方法所得產(chǎn)品的樹(shù)脂含量。這還使得有可能保持或甚至提高柔韌性，并限制當(dāng)纏繞所述帶時(shí)在各圈之間發(fā)生粘合的危險(xiǎn)。
所述織物優(yōu)選是由織造玻璃纖維制成的織物或絲織品，其單位面積的重量為20-50克/米2。所述云母片、優(yōu)選云母紙的單位面積重量為100克/米2-250克/米2。
附圖簡(jiǎn)述

圖1表示設(shè)計(jì)用于進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的涂布方法的裝置示意圖。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明制備云母帶的方法的第二個(gè)步驟的示意圖，包括將載體粘附到云母紙上。
圖3表示通過(guò)所述技術(shù)浸漬的玻璃織物的示意描述。
本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的描述圖1表示設(shè)計(jì)用于進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的方法的裝置示意圖。該裝置首先包括基本上由數(shù)個(gè)連續(xù)輥、優(yōu)選4個(gè)輥(1、2、3和4)組成的涂布臺(tái)，這允許用很少量的樹(shù)脂涂布載體。
該涂布單元之后是層壓?jiǎn)卧搯卧箖山M分、即所述云母片與載體接觸，并對(duì)所述組件加壓和加熱，如圖2所示。使用兩個(gè)輥(5和6)來(lái)進(jìn)行這種加壓作用。優(yōu)選只加熱這兩個(gè)輥之一。
以下實(shí)施例更具體地描述根據(jù)本發(fā)明方法的兩個(gè)實(shí)施方案。
2)單位面積重量為24克/米2的玻璃織物，由26條經(jīng)紗/厘米和15條緯紗/厘米組成，在經(jīng)紗和緯紗上的紗支數(shù)為5.5特克斯。
3)單位面積重量為160克/米2的白云母型云母紙，預(yù)先用含有金屬鹽型促進(jìn)劑的4克/米2的環(huán)氧樹(shù)脂增強(qiáng)該云母紙。傳統(tǒng)上通過(guò)在溶劑介質(zhì)中浸漬來(lái)將環(huán)氧樹(shù)脂和促進(jìn)劑加入云母紙中。
該方法如下進(jìn)行，以制備云母帶A)在烘箱內(nèi)將環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)熱至90℃。當(dāng)該樹(shù)脂達(dá)到該溫度并且充分流動(dòng)時(shí)，在圖1所述的涂布臺(tái)的輥1和輥2之間倒入足量的樹(shù)脂。涂布臺(tái)的輥1和輥3已預(yù)熱至90℃，并且在整個(gè)涂布操作過(guò)程中保持該溫度。調(diào)節(jié)涂布臺(tái)的各輥之間的轉(zhuǎn)速和間隙，以將樹(shù)脂薄層從輥2傳送到輥3，并從輥3傳送到輥4。
B)將玻璃織物輥平，并使其與涂布臺(tái)的輥4進(jìn)行切向接觸，如圖1所示。該玻璃織物帶走輥4上的一些樹(shù)脂。
C)單獨(dú)地將云母紙輥平，并在圖2所示的層壓?jiǎn)卧獌?nèi)使云母紙與經(jīng)涂布的玻璃織物接觸。輥5已被預(yù)熱至80℃。通過(guò)輥5上的輥6施加20巴的壓力，以將云母紙粘附到載體上，從而獲得云母帶。
D)卷起所得的云母帶。
用實(shí)施例中所用的設(shè)置，在玻璃織物上獲得約4-5克/米2環(huán)氧樹(shù)脂的沉積物，樹(shù)脂含量是以所述帶的總重量計(jì)的約2％。如果考慮在所述云母紙中預(yù)先使用的樹(shù)脂，將獲得樹(shù)脂含量(以所述帶的總重量計(jì))為3.5-4％之間的成品帶。
當(dāng)用雙目鏡或顯微鏡檢查上述的經(jīng)涂布的玻璃織物試樣時(shí)，發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂只存在于經(jīng)紗和緯紗之間的交點(diǎn)上，更具體地是只存在于緯紗疊在經(jīng)紗之上的交點(diǎn)上，即在圖3所示的2個(gè)交點(diǎn)之一上。還發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂未被傳遞到玻璃織物的另一面上。
所制備的云母帶(帶A)的特性總結(jié)于表Ⅰ中，并與通過(guò)在溶劑介質(zhì)中的傳統(tǒng)噴涂技術(shù)制造的帶(帶B)比較。發(fā)現(xiàn)根據(jù)上述方法制造的帶A的樹(shù)脂含量低于通過(guò)在溶劑介質(zhì)中的傳統(tǒng)噴涂技術(shù)制造的帶B通常要求的含量。此外，與帶B相比，帶A更柔軟，并具有更大的孔隙率和更好的拉伸強(qiáng)度。在樹(shù)脂只位于玻璃織物與云母紙之間的界面上的條件下，帶A在玻璃織物的外表面上也完全是干燥的；該特性限制了在被卷起的帶的各圈之間發(fā)生粘合的危險(xiǎn)。
根據(jù)與實(shí)施例1中所述相同的技術(shù)，通過(guò)熱涂布來(lái)制備云母帶。在制備中使用下列材料1)基于雙酚A和表氯醇的未改性的環(huán)氧樹(shù)脂。這是在室溫下具有高粘度的無(wú)溶劑液體樹(shù)脂。該樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量重量在235-265克/當(dāng)量之間，在90℃的粘度約為300亳帕·秒。
2)23微米厚的聚酯薄膜。
3)單位面積重量為180克/米2的白云母型云母紙，預(yù)先通過(guò)在溶劑介質(zhì)中浸漬來(lái)用5克/米2的環(huán)氧樹(shù)脂增強(qiáng)該云母紙。
為了制備所述云母帶，以與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行該過(guò)程，但用聚酯薄膜代替玻璃織物。
用本實(shí)施例中所用的設(shè)置，在聚酯薄膜上獲得約4克/米2的環(huán)氧樹(shù)脂的沉積物。所制備的云母帶極其柔軟，并且在聚酯薄膜和云母紙之間的粘合非常好。
表Ⅰ
權(quán)利要求
1．制備能浸漬的云母制品的方法，該制品優(yōu)選是通過(guò)使至少一種載體與云母片結(jié)合而獲得的云母帶形式，該方法的特征在于-在用于涂布操作的工作溫度下，借助于數(shù)個(gè)涂布輥，用無(wú)溶劑樹(shù)脂或無(wú)溶劑樹(shù)脂的混合物涂布所述載體或云母片，-將所述載體與所述云母片結(jié)合，并且-使它們經(jīng)過(guò)加壓和加熱處理。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于制備了樹(shù)脂含量為以所述帶的總重量計(jì)的1-10％、優(yōu)選4-8％的云母制品。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于所述涂布操作的工作溫度在40-200℃之間。
4．根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其特征在于在40-200℃的溫度和0-20巴的壓力下進(jìn)行所述加壓和加熱處理。
5．根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其特征在于在涂布步驟之前，任選在溶劑介質(zhì)中將少量浸漬樹(shù)脂引入云母片中。
6．根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其特征在于用于涂布操作的樹(shù)脂是熔點(diǎn)低于工作溫度的樹(shù)脂。
7．根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述樹(shù)脂是無(wú)溶劑樹(shù)脂，優(yōu)選有機(jī)硅樹(shù)脂或環(huán)氧型樹(shù)脂，更特別是屬于DGEBA樹(shù)脂系列的樹(shù)脂。
8．根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其特征在于將促進(jìn)劑引入涂布樹(shù)脂中。
9．根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其特征在于將促進(jìn)劑引入云母片中。
10．根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其特征在于將促進(jìn)劑引入載體中。
11．根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述促進(jìn)劑是氮化合物或有機(jī)金屬化合物。
12．根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述載體可以是薄膜、織物或氈。
13．根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述云母片是云母紙，優(yōu)選預(yù)先用浸漬樹(shù)脂增強(qiáng)該云母紙。
14．根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述云母片由經(jīng)煅燒或未煅燒的白云母、由金云母、由蛭石或由合成云母或由其組合制成。
15．能夠浸漬的云母制品，優(yōu)選該制品是云母帶的形式，該制品包含與云母片結(jié)合的被無(wú)溶劑樹(shù)脂涂布的載體。
16．根據(jù)權(quán)利要求15的云母制品，其特征在于所述樹(shù)脂含量是以所述帶的總重量計(jì)的4-10％。
17．根據(jù)權(quán)利要求15或16的云母制品，其特征在于所述載體是一種織物，在該織物上的樹(shù)脂沉積物基本上出現(xiàn)在與經(jīng)紗交點(diǎn)處的緯紗上。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備能浸漬的云母制品的方法,優(yōu)選該制品是使至少一種載體與云母片結(jié)合的云母帶形式。本發(fā)明的特征在于該方法包括:使用加熱至制備涂層溫度的數(shù)個(gè)涂布輥、用無(wú)溶劑樹(shù)脂或無(wú)溶劑樹(shù)脂的混合物涂布所述載體;將所述載體與云母片結(jié)合;使其經(jīng)過(guò)加壓和加熱處理。
文檔編號(hào)B32B9/00GK1305632SQ99807429
公開(kāi)日2001年7月25日 申請(qǐng)日期1999年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月17日
發(fā)明者A·雅克, N·莫特爾 申請(qǐng)人:礦產(chǎn)奧地利皇家股份有限公司