СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1995 года по МПК H01B3/48 

Изобретение относится к изготовлению материалов на текстильной основе, а более точно к материалам, применяемым в электрических машинах и аппаратах в качестве пазовой изоляции различных прокладок.

Известна пропитанная стеклоткань марки Т-20, применяемая для электроизоляции. Она изготовлена из стеклянных нитей толщиной 0,15 мм/см а.с. N 599284, кл. Н 01 В 3/04, 1978). Этот материал обладает хорошей прочностью относительно его малой толщины, а также удовлетворительной огнестойкостью. Однако, при необходимости производства материала с электрической прочностью 30-40 кв общая толщина слоев должна быть не менее 4 мм. Набрать такую толщину можно только за счет увеличения числа слоев. Электроизоляционный материал такой толщины трудно получить: образуются внутри слоев складки, пористости, пустоты, появляются расслоения слоев как внутренних, так и наружных. Это снижает как механическую, так и электрическую прочность материала, его эксплуатационные характеристики.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является пропитанная ткань (положительное решение по заявке N 4778822, кл. Н 01 В 3/48, 3/50, от 08.01.1990). Материал согласно этому изобретению выполнен на текстильной основе. Ткань выполнена из базальтовых крученых нитей линейной плотности в основе 275-388 текс х1 х 2, в утке 275-385 текс х 1 х 4 многослойным переплетением толщиной 2,8-4 мм, при этом ткань пропитана эпоксидными компаундами.

Применение в качестве электроизоляционного слоя базальтовой ткани дает возможность снизить себестоимость изделия по статье "сырье", так как стоимость исходного сырья для стеклонити на два порядка выше, чем стоимость исходного сырья для базальтовой нити. При этом следует отметить, что при производстве базальтовой нити отпадает необходимость в таких дефицитных компонентах как кальцинированная сода и борная кислота.

Трудозатраты при использовании пропитанной базальтовой ткани на изготовление электроизоляционного слоя уменьшается в 4,3 раза, что также является преимуществом для применения материалов на основе базальтовых тканей.

Кроме этого, после пропитки базальтовой ткани эпоксидными компаундами и установки ее в изделие пробивное напряжение предполагаемого электроизоляционного материала составляет 36 кВ, а сопротивление надрыву 10450 Н. У материала на основе стеклоткани эти показатели составляют при прочих равных условиях соответственно 8,6-13,0 кВ и 1000-2000 Н.

Недостатком этого электроизоляционного слоя является сравнительно невысокая термостойкость, обусловленная применением в качестве пропиточного связующего эпоксидных компаундов. С другой стороны эти компаунды обладают и повышенной дефицитностью и сравнительно высокой стоимостью, что обуславливает повышенную стоимость электроизоляционного материала. К недостаткам данного способа можно отнести также относительно небольшую гибкость электроизоляционного материала.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, повышение эластичности, электрической и механической прочности гибкого электроизоляционного материала и снижение трудозатрат при его производстве.

Поставленная цель достигается тем, что пропитанная ткань для гибкого электроизоляционного материала выполнена из базальтовых крученых нитей диаметром менее 9 мкм, линейной плотности в основе 100-250 текс х 1 х 2, в утке 100-250 текс х 1 х 4 многослойным переплетением толщиной 1-3 мм, при этом ткань пропитана эпоксидным связующим, содержащим кремнезоль.

В основу изобретения положена задача создать слой электроизоляционного материала, обеспечивающий повышенную термостойкость при одновременном уменьшении стоимости и дефицитности получаемого изделия.

Поставленная задача решается следующим образом:
П р и м е р 1. В реактор снабженный мешалкой, загружают эпоксидную смолу 60 мас. и кремнезоль 40мас. перемешивают в течение 20 мин и пропитывают базальтовую ткань.

Для сравнения, согласно описанным выше режимам прототипа, был изготовлен образец электроизоляционного материала на основе ткани из базальтового волокна, пропитанный эпоксидным связующим без добавки кремнезоля при этом пробивное напряжение электроизоляционного материала составило 36 кВ, с добавкой кремнезоля составило 40 кВ.

П р и м е р 2. Для обоснования линейной плотности по основе и утку были изготовлены различные образцы тканей.

При использовании в основе базальтовых крученых нитей линейной плотности менее 100 текс х 1 х 2 и в утке менее 100 текс х 1 х 4 не достигается толщина ткани 1,00 мм, что необходимо для обеспечения электрической прочности материала.

При использовании в основе нитей линейной плотности более 250 текс х 1 х 2 и в утке более 250 текс х 1 х 4 толщина ткани превышает 3 мм, что не требуется для обеспечения диэлектрических свойств материала и необосновано увеличивается материалоемкость ткани.

Применение в основе и утке нитей, указанных выше, линейных плотностей пропитанных кремнезолем обеспечивает высокие адгезионные свойства базальтовой многослойной ткани толщиной 1-3 мм, отпадает необходимость в формировании межслоевого клеевого состава.

При этом в опрессованной многослойной базальтовой ткани, пропитанной эпоксидно-кремнезельной связкой, обеспечива- ется постоянная высокая прочность слоев ткани при высоких температурах, повышается работа на межслойный сдвиг и трансверсальная связь в многослойной ткани.

Все это в конечном итоге повышает эластичность, электрическую и механическую прочность гибкого электроизоляционного материала.

После пропитки этой ткани эпоксидным связующим, содержащим кремнезоль пробивное напряжение предлагаемого электроизоляционного материала составило 42 кВ у прототипа 36 кВ.

Пропитанная ткань для гибкого электроизоляционного материала находит широкое применение для производства печатных плат, в радиоэлектронной промышленности, в производстве изделий бытового потребления, в строительных и конструкцион- ных материалах, в промышленности и в сельском хозяйстве, в авиастроении.

Использование: в качестве пазовой изоляции, различных прокладок в электрических и других машинах. Целью изобретения является создание гибкого электроизоляционного материала с повышенной эластичностью, электрической и механической прочностью. Поставленная цель достигается тем, что ткань изготавливается из базальтовых крученых нитей диаметром менее 9 мкм, линейной плотностью в основе 100 - 250 текс х 1 х 2, в утке 100 - 250 текс х 1 х 4 многослойным переплетением толщиной 1 - 3 мм, при этом ткань пропитана эпоксидным связующим, содержащим кремнезоль при следующем соотношении компонентов, мас.%: эпоксидное связующее 60 - 80, кремнезоль 20 - 40.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включающий формирование ткани, основу и уток которой выполняют из крученых нитей, ткань пропитывают составом на основе эпоксидного связующего, отличающийся тем, что при формировании ткани используют базальтовые нити диаметром 6 9 мкм линейной плотностью в основе 100 250 текс х 1 х 2 и в утке 100 250 текс х 1 х 4 многослойным переплетением толщиной 1 3 мм, а в состав при пропитке дополнительно вводят кремнезоль при следующем соотношении компонентов, мас.

Эпоксидное связующее 60 80
Кремнезоль 20 40