ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ПРЕПРЕГ Российский патент 1997 года по МПК H01B3/00 H01B3/48 

Изобретение относится к электротехническим материалам, а именно к предварительно пропитанным материалам (препрегам), предназначенным для изоляции электрооборудования.

Из уровня техники известен способ электроизоляционный препрег на основе арамидной бумаги, на одну или обе стороны которой нанесен слой термоотверждаемого адгезива (см. пат. США N 4226903, кл. 428-195, 1980 г. Акц. Заявка Японии N 57-18215, кл. В 29 D 3/02, 1982 г.). К недостатку таких препрегов можно отнести невысокие механические свойства.

Наиболее близким к изобретению является электроизоляционный материал, содержащий арамидную бумагу, покрытую термореактивным связующим (см. пат. США N 4163912, кл. 310-95, 1979 г.). Однако материал на основе данного препрега имеет недостаточно высокие электроизоляционные характеристики, что ограничивает область его применения.

Изобретение направлено на создание электроизоляционного препрега с высокими электроизоляционными свойствами и пониженной горючестью.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что электроизоляционном препреге, содержащем электроизоляционную основу из арамидной бумаги и термоактивное связующее, согласно изобретению, бумажная основа дополнительно содержит полиэфирные волокна с различной линейной плотностью при следующем соотношении компонентов, вес.ч.

Полиарамидные фибриды 100
Полиэфирное волокно с линейной плотностью 0,12-0,22 текс 20-300
Полиэфирное волокно с линейной плотностью 0,33-0,60 текс 8-130,
а в качестве связующего препрег содержит композицию следующего состава, вес.ч.

Продукт конденсации трифенола и эпихлоргидрина с содержанием эпоксидных групп не менее 19,5% 100
Тетробромдифенилолпропан (или дифенилсульфон) 5-2
Комплекс трехфтористого бора с бензиламином (или с моноэтаноламином) - 1-10
Растворитель (смесь толуола и метилэтилкетона) 200-500
Наличие в составе электроизоляционной бумаги полиэфирных волокон с различной линейной плотностью позволяет получить равномерную структуру листа основы, а использование в качестве связующего клеевой композиции, содержащей смесь продуктов конденсации трифенола и эпихлоргидрина с содержанием эпоксидных групп не менее 19,5% повышает адгезионную прочность материала, что в совокупности обуславливает высокие электроизоляционные свойства и пониженную горючесть препрега.

Электроизоляционный препрег изготавливают следующим образом.

Электроизоляционную основу бумагу, состоящую из полиарамидных фибрид (100 вес. ч.) и полиэфирных волокон (с линейной плотностью 0,12 0,22 текс: 50 вес. ч. с линейной плотностью 0,33 0,60 текс 100 вес.ч.), предварительно подвергают термомеханической обработке на каландрах при температуре 225-250^oC и давлении 10-14 МПа при скорости 20 м/мин.

При этом на одной из сторон бумаги образуется шероховатость, что приводит к снижению гладкости поверхности, а в дальнейшем, при пропитке связующим, дополнительно повышает адгезионную прочность материала.

Затем на одну или две стороны бумаги наносят методом лакировки раствор связующего, содержащего:
Продукт конденсации трифенола и эпихлоргидрина с содержанием эпоксидных групп 22% 100 вес.ч.

Тетробромдифенилолпропан 10 вес.ч.

Комплекс трехфтористого бора с бензиламином 6 вес.ч.

Растворитель (смесь толуола и метилэтилкетона) 400 вес.ч.

Приготовленный композиционный полуфабрикат пропускают через сушильную камеру пропиточно-лакировочной машины со скоростью 2,5 10,0 м/мин при температуре 120-150^oC для удаления растворителя.

Полученный препрег (бумага, с одно-или двухсторонними покрытием клеевой пленкой лака) характеризуется высокими электроизоляционными свойствами (электрическая прочность не менее 65 кв/мм); пониженной горючестью (кислородный индекс не менее 32; нагревостойкость 180^oC и высокими механическими свойствами (разрушающее напряжение при статическом изгибе 180 МПа; относительное при разрыве 10% разрушающее при растяжении 55 МПа) и может быть использован как в качестве самостоятельного изоляционного материала, так и для изготовления прессматериалов, например, гетинакса.

Для изготовления гетинакса полученный препрег нарезают на листы, укладывают в пакеты по 10-30 слоев между листов из нержавеющей стали, загружают под пресс и прессуют при температуре 150-160^oC и удельном давлении 4-12 МПа в течение 3-8 час. После горячего прессования слоистый материал, не снимая давления, охлаждают до температуры 30-40^oC.

Полученный электроизоляционный гетинакс также характеризуется высокими электроизоляционными свойствами (электрическая прочность перпендикулярна слоям не менее 20 кв эф/мм, а тангенс угла диэлектрических потерь не более 0,01), высокими механическими свойствами (разрушающее напряжение при статическом изгибе 200 МПа; разрушающее напряжение при растяжении 80 МПа; штампуемость не более 1,0) и пониженной горючестью (кислородный индекс не менее 32; нагревостойкостью 180^oC).

Использование: изобретение относится к электротехническим изоляционным, предварительно пропитанным материалам, предназначены как для самостоятельного использования, так и для изготовления прессматериаллов (гетинакса). Сущность изобретения: препрег содержит бумажную основу, состоящую из полиарамидных фибридов (100 вес. ч.), полиэфирного волокна с линейной плотностью 0,12-0,22 текс (20-300 вес. ч.) и полиэфирного волокна с линейной плотностью 0,33-0,60 текс (8-130 вес. ч.) и связующего, содержащего (вес. част.): продукт конденсации трифинола и эпилхлоргидрина с содержанием эпоксидных групп не менее 19,5% 100, тетрабромдифенилолпропан (или дифенилсульфон) 5-20, комплекс трехфтористого бора с бензаламином (или с моноэтаноламином) 1-10. Препрег согласно изобретению обладает высокими электроизоляционными свойствами и пониженной горючестью.

Электроизоляционный препрег, содержащий электроизоляционную основу из арамидной бумаги и термореактивное связующее, отличающийся тем, что бумажная основа дополнительно содержит полиэфирные волокна с различной линейной плотностью при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Полиарамидные фибриды 100
Полиэфирное волокно с линейной плотностью 0,12 0,22 текс 20 300
0,33 0,60 текс 8 130
а в качестве связующего препрег содержит композицию следующего состава, мас.ч.

Продукт конденсации трифенола и эпихлоргидрина с содержанием эпоксидных групп не менее 19,5% 100
Тетрабромдифенилолпропан (или дифенилсульфон) 5 20
Комплекс трехфтористого бора с бензиламином или с моноэтаноламином 1 - 10о