Препрег

 

Использование: изоляция деталей электрических машин. Сущность изобретения: препрег на основе стеклоткани, слюдяной бумаги и связующего, при следующем соотношении компонентов, мас.%1 эпоксидная смола на основе полифенола 25 - 33, эпоксидная диановая смола 8 - 13,5, 50%-ный раствор комплекса трехфтористого бора (BF ) с моноэтаноламином в диэтиленгликоле 0,9 - Т,75. термопластичный полимер из группы: поливинилацетапи, полистирол, сополимер стирола с акрилонитрилом и стирола с акрилонитрилом и бутадиеновым каучуком 0.4 - 0,9, слюдяная бумага и стеклоткань в соотношении -1,3 - 2,61 1 остальное. 3 табл.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4927785/05

I (22) 15.04.81 (46) 15.12.93 Бюл. Мя 45 — 46 (71) Санкт-Петербургское производственное электромашиностроительное объединение "Электросила" им.С.M.Êèðoâà (72) Циркин М.З.; Петров B.Â.; Федорова В.В.; Житомирский АА; Зубкова ЗА; Итина Б.И. (73) Акционерное общество "Электросила" (54) ПРЕПРЕГ (57) Использование: изоляция деталей электрических машин. Сущность изобретения: лрелрег на ос(ю} RU (и} 2004554 С1 (51}5 С08 JS 24 Н02К5 12 нове стеклоткани, слюдяной бумаги и связующего, лри следующем соотношении компонентов, мас%: эпоксидная смола на основе лолифенола 25 — 33, эпоксидная диановая смола 8 — 13,5, 50%-ный раствор комплекса трехфтористого бора (BF ) с моноэтаноламином в диэтиленгликоле 0,9 — 1,75, термопластичный полимер из группы: лоливиниЛацетали, полистирол, сололимер стирола с акрило— нитрилом и стирала с акрилонитрилом и бутадиеновым каучуком 0,4 — 0;9, слюдяная бумага и стеклот— кань в соотношении 1,3 — 2,61: 1 остальное. 3 табл.

2004554

0,4--0,9

40

50

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к производству предварительно пропитанных материалов (препрегов) для изоляции деталей электрических машин, Известны изоляционные препреги на основе стеклоткани и слюдосодержащих материалов, например на основе стеклоткани и слюды с термореактивным связующим.

Известен также препрег на основе полиэфирной ткани подложки с миканитом и связующего. содер>кащего эпоксидную смолу и диаминодифенилсульфон в качестве отвердителя, Использование связующего без растворителя позволяет изготовить этот препрег без воздушных включений, но требует для предотвращения слипания нанесения слюдяного порошка после пропитки, что создает значительные технологические трудности и увеличивает трудоемкость.

Наиболее близким к предлагаемому препрегу техническим решением, взятым за прототип, является препрег из стеклоткани, слюдяной бумаги и эпоксидного связующего, содер>кащаго эпоксиноволачную смолу (полифункциональную эпоксидную смолу на основе полифенола) и комплекс трехфтористого бора (ВЕз) с аминами в качестве отвердителя. Этот препрег применяют в виде ленты для изолирования стержней обмотки крупных электрических машин. Эта изоляция обладает такими достоинствами, как высокая теплостойкость и хорошие электроизоляционные характеристики.

Недостатком данного препрега является применение для его изготовления импортного отвердителя в связи с определенными трудностями его изготовления в нашей стране, большая жесткость изоляции из него, приводящая к значительным внутренним напря>кениям, отслоению от меди и расслоениям; недостаточная ремонтопригодность из-за плохого размягчения отпрессованного материала при применяемых температурах разогрева; относительно небольшой срок хранения (3 мес. в герметичной упаковке) и необходимость нагрева ленты из преnpera и ри ее наложении на стержень и др, Цель изобретения — улучшение технологичности препрега и повышение адгезии изоляции из препрега к меди и ее ремонтопригодности.

Указанная цель достигается тем, что в препреге на основе стеклоткани, слюдяной бумаги и связующего, включающего эпоксидную смолу на основе полифенола и комплекс трехфтористого бора (ВРз) с аминами, связующее дополнительно содержит enol<сидную смолу в соотношении 1:1,85-4 с эпоксидной смолой на основе полифенола и термопластичный полимер, выбранный из группы, содержащей поливинилацетат, полистирол, его сополимеры с акрилонитрилом и бутадиеновым каучуком, в качестве комплекса трехфтористого бора (ВЕз) с аминами препрег содер>кит ВЕз с моноэтаноламином в виде 50% — ного раствора в диэтиленгликоле, слюдяная бумага и стеклоткань взяты в соотношении 1,3-2,61:1 при следующем соотношении компонентов препрега, мас.%:

Эпоксидная смола на основе полифенола 25-33

Эпоксидная диановая смола 8 — 13,5

50% — ный раствор комплекса BF3 с моноэтаноламином в диэтиленгликоле 0,9-1,75

Термопластичный полимер

Слюдяная бумага и стеклоткань в соотношении

1,3 — 2,61:1 Остальное

Состав препрегов, их свойства и свойства прессованной из препрега изоляции представлены в табл.1 и 2, а рецептура лаков для изготовления этих препрегов — в табл.3, Как видно из табл.2, предлагаемый преnper обладает высокой технологичностью, он эластичен при комнатной температуре и сохраняет эластичность в течение длительного срока хранения, который превышает срок хранения препрега по прототипу. Изоляция из препрега обладает высокой адгезией к меди и высской деформационной теплостойкостью, обеспечивающей высокую механическую прочность изоляции при температуре до 155 С.

Препрег изготавливают следующим образом,.

Из эпоксидных смол в смеси растворителей толуол;бутанол:ацетон = 3:1:2 изготавливают раствор, куда добавляют в соответствии с рецептурой 50%-ный раствор в диэтиленгликоле комплекса трехфтористого бора (ВРз) с моноэтаноламином и раствор в небольшой части растворителя термопластичного полимера. Готовым лаком на горизонтальной пропиточной машине пропитывают стеклоткань, дублируя ее в процессе пропитки слюдобумагой. Из полученных препрегов прессуют изоляцию по режиму:

Температура 160+5 С

Удельное давление ", МПа

Время прессования 5 ч

Пример 1. В смеситель загружают

18,4 кг толуола, 6,1 кг бутанола и 6,1 кг

2004554 ацетона, 45.25 кг смолы ЭТФ, разогревают до температуры 130 С, постепенно при включенной мешалке загружают в смеситель с растворителями и растворяют при перемешивании в течение 12 ч. 15,10 кг смолы ЭД вЂ” 16 разогревают до 60 С, вводят в смеситель с растворителями и смолой ЭТФ и растворяют при перемешивэнии в течение

4 ч.

B отдельную емкость загружают 0,95 кг ацетона и выдерживают при периодическом перемешивании до полного растворения.

Затем вливают в эту емкость 1,90 кг отвердителя УП-605/4Р, тщательно перемешивают до однородности и полученный раствор при перемешивании вливают в смеситель с растворенными смолами. Получают лак светло-коричневого цвета с вязкостью по

Â3 — 4 при 20 С 20 с и содержанием сухого остатка около 63oj

Этим лаком на горизонтальной пропиточной машине пропитывают стеклоткань марки ЭЧ вЂ” 46 и дублируют ее после выхода из ванны слюдобумагой марки СБ-86. Сушку препрега в камере машины проводят при температуре 100+5 С в течение 8 мин. Получают препрег с суммарным содержанием стеклоткани и слюдобумаги — 59,8 мас,7,, связующего — 40,2 мас.,4, намотанный в рулон на приемной оправке, Рулон нарезают на ролики шириной 25 мм. Ленту накладывают на стержень сечением 15х50 мм вполнахлеста необходимое количество слоев и опрессовывают при температуре 160 С и давлении 1 МПа в течение 5 ч, Полученную изоляцию подвергают необходимым испытаниям, Пример 2. По технологии, описанной в примере 1, готовят лак из 13,65 кг смолы ЭД вЂ” 16, 40,8 кг смолы УП вЂ” 643, 1.45 кг отвердителя УП вЂ” 605/4Р, 0,65 кг полистирола, 21,7 кг толуолэ; 7,2 кг бутанола и 14,5 кг ацетона, Лак представляет собой однородную жидкость светло-коричневого цвета с вязкостью ВЗ вЂ” 4 — 19 с и содержанием сухоro остатка около 50%. Аналогично примеру

1 получают пропитанный материал с содержанием в нем стеклоткани и слюдобумаги

65,3 мас.ь, а связующего — 34,7 мас.7;. Иэ этого препрега по технологии и режимам, описанным в примере 1, готовят изоляцию для испытаний, Пример ы 3-7. По технологии, описанной в примере 1, готовят лаки в соответствии с их рецептурой, приведенной в табл.3, Лаки разных оттенков коричневого цвета с вязкостью по В3-4 20 — 22 с и содержанием сухого остатка 63-70 мас. . Пропитывая этими лаками по описанной в

25 ги и высоким значением тангенса угла

35

45 ность машин

55

10 примере 1 технологии стеклоткань со слюдобумагой, получают препреги, различающиеся содержанием компонентов. Из этих препрегов по вышеописанной технологии и режиму готовят изоляцию для испытаний.

Препрег в примерах 1 — 5 технологичен: не слипается и эластичен при комнатной температуре в течение длительного срока хранения, а изоляция из него имеет высокую адгезию к меди, монолитность и деформационную теплостойкость, обеспечивающую высокую механическую прочность при температуре до 155 С.

При содержании компонентов ниже минимальных значений формулы (пример 6) у препрега повышается прочность слипания и при разматывании рулона (ролика) происходит разрушение слюдобумаги.

При содержании компонентов выше максимальных значений формулы (пример

7) получают препрег с не очень продолжительным временем хранения и изоляцию из препрега с низкой электрической прочностью ввиду малого содержания слюдобумадиэлектрических потерь иэ-эа повышенного содержания термопластичного полимера, Предлагаемый препрег позволяет значительно усовершенствовать технологический процесс изготовления обмотки крупных электрических машин. Это позволяет снизить трудоемкость и расход энергии .за счет исключения нагрева ленты перед намоткой, Увеличение срока хранения при нормальных условиях обеспечивает сохранение хороших технологических свойств беэ дополнительных затрат, а улучшение ремонтопригодности изоляции иэ препрега позволит уменьшить потери в проиэводстве, связанные с неизбежной отбраковкой части иэделий в ходе пооперационных испытаний, Высокое качество изоляции из препрега повысит надежность и долговечПредлагаемый препрег может быть изготовлен на любом предприятии, выпускающем предварительно пропитанные материалы на существующем оборудовании. Дополнительных затрат времени для доведения до промышленного использования не требуется. (56) Патент ФРГ М 2421527, кл. С 08! 5/24, 1976.

Патент США М 4606785, кл. С 08 15/04, 1986.

Авторское свидетельство СССР N 1045803, кл, С 0815/24. 1980.

2004554

Таблица 1

Таблица 2

2004554

Свойства препрега

ММ пп

Электрич. прочность. кВ/мм

Деформа ционная теплост., ОС

Прочность адгеэии к меди, МПа, Эластичность при огибании стержня сечением 15х50 мм при комнатн. температуре в исходном состоянии раэматываемссть рулона (ролика) прочность слнпаиия, т/см

25,2

0,025 166

4.95 омается

18.1

4.90

27.6

167

0.02 о же

20.0

164

170

То же

То же шие трещиюдобумаге сгибах ломается

0,04

0.035

0,03

24,3

-24,2

26,1

5.2

5,15

4,75

5,0

27,4

0,015 165

19,3

167

0,06

5,2 ны в слюдое на сгибах

По то

195

0,02

4.0

Ломается на сгибах

Характеристики слипаемости

Легк маты

Разм ется б рую цело сти с бум

Легк матыэ

То

То

Слои ются разл» нии ща слой. бум

Ле раэм ет

Время хранения до снижения содержания растворимой смолы нз менве80 j> после,6 мес. хран, при 23 Си 75 относ, влажн, Продрлжение табл. 2

Свойства изоляции из препрега

Тангенс угла диэлектрич, потерь при

900С

Таблица 3

2004554

Формула изобретения

0,9 - 1,75

0,4-0,9

Остальное

Составитель В. Чистякова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С, Лисина

Редактор Т. Никольская

Тираж ° Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Заказ 3378

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

ПРЕПРЕГ на основе стеклоткани, слю- дяной бумаги и связующего, включающего эпоксидную смолу на основе полифенола и комплекс трехфтористого бора (ВРз) с аминами, отличающийся тем, что, с целью улучщения технологичности препрега и повышения адгезии изоляции из препрега к меди и ее ремонтопригодности, связующее дополнительно содержит эпоксидную диановую смолу в соотношении 1; 1,85 - 4 с эпоксидной смолой на основе полифенола и термопластичный полимер, выбранный из группы, содержащей поливинилацетали, полистирол, его сополимеры с акрилонитрилом и бутадиеновым каучуком, в качестве комплекса ВЕз с аминами препрег содержит ВР3 с моноэтамоламином в виде

50%-ного раствора в диэтиленгликоле, а

5 слюдяная бумага и стеклоткань взяты в соотношении 1,3 - 2,61: 1 при следующем соотношении компонентов препрега, мас, :

Эпоксидная смола на основе полифенола 25- ЗЗ

10 Эпоксидная диановая смола 8 - 13,5

50 g -ный Раствор комплекса трехфтористого бора (ВРз) с моноэта ноламином в диэтиленгликоле

15 Термопластичнйй полимер

Слюдяная бумага и стеклоткань в соотношении 1,3—

2,61: 1