Полупроводящая композиция Советский патент 1983 года по МПК H01B3/40 

Изобретение относится к полимерным слоистым материалам, которые используются в электрических машинах. В связи с разработкой новой конструкции коллекторов электрических машин постоянного тока возникла необходимост создания нового прокладочного материала - межламельных токопроводящих прокладок с сопротивлением 2 - 2О Ом. Благодаря наличию межламельных токопроводящих прокладок, посредством которых дополнительные коллекторные пластины соединяются с основными, нескомпенсированная электромагнитная энергия не выделяется в виде дугового разряда, а равномерно рассеивается на боковых поверхностях дополнительных и основных пластин. Норма сопротивления зависит от тихю машин. Это сопротивление обеспечивает безискровую кс.1мута1гаю. До настоящего времени такие матери алы не были известны. Известен полупроводящий стеклотекстолит марки СТЭФ-П на основе стеклоткани, эпоксидной смолы и графита fl . Для применения в качестве межпамел ных прокладок этот материал не пригоден, так как он имеет повышенное электрическое сопротивление 2 к 10 Ом и. низкую рабочую температуру (). Известен материал, состоящий из целлюлозных и углеродных 1волокон 2 . Из-за низкой нагревостойкости материал не может быть применен для изготовления межламельных токопроводящи прокладок. Вместе с тем из чистых угле родных волокон, обладающих токопроводя щими свойствами, получить материалы с необходимыми механическими параметрами практически невозможно. t I Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является полупрово дящая композиция для стеклотекстолита на основе эпоксиноволачной и эпокситрифенольной смол и сажи с электрическим сопротивлением на уровне стеклотекстолита марки ..П з и 4. Однако материал на основе этой композиции не может быть использован для межламельных прокладок из-за выссжого электрического сопротивления. Решить вопрос уменьшения сопротивления путем увеличения количества вводимой сажи невозможно, так как при дальнейшем увеличении концентрации сажи происходит резкое снижение механической прочности Цель изобретения - снижение электрического сопротивления и повышение те лостойкости материала на основе полупроводящей композиции. Поставленная цель достигается тем, что полупроводящая композиция на основе термореактивного связующего и наполнителя в качестве термореактивного связующего содержит эпоксидное или углеродфенолформальдегидное связующее, а в качестве наполнителя - волокна из полиметафениленизофталамида и углерода при следующем соотношении компонентов, мас.ч,: Волокна полиметафениленизофталамида45-6ОУглеродные волокна5-25 Эпоксидное или углеродфенолформальдегидноесвязующее15-50 Сочетание указанных выше волокон и термореактивного связующего позволяет получить материал, пригодный для изготовления межламельных токопроводящих прокладок с Необходимым электрическим сопротивлением и одновременной стабильностью размеров по толщине после воздействия высоких температур и механических .нагрузок на сжатие. Меняя соотношение компонентов в указанных пределах, получают материал толЖИНой ОД - 2,0 мм с электрическим сопротивлением 0,1 - 20 Ом. Пример 1. Бумагу из смеси волокон полиметафениленизофталамида и углерода пропитывают эпокситрифеноль ным связующим (смола ЭТФ, отвердитель аминного типа при соотношении 10О мае.ч.: :30 мас.ч.).. Соотношение компонентов композиции следующее, мас.ч.: Волокна полиметафениленизофталамида45Углеродные волокна5 Эпокситрифенольное связующее 50 Высушенный наполнитель собирают в пакет и прессуют при 100-200°С, удельном давлении 10-20 кг/см в течение 2О мин/мм толщины листа, но не менее 30 мин. Пример 2. Материал получают аналогично примеру 1. Компоненты композиции взяты в следующем соотношении, мас.ч.: Волокна пoпv мeтaфetfflлe изофгаламида60 Углеродные волокна25

Эпокситрифенопьное связующее15 . Пример 3. Материал получают ашлогнчно примеру 1. Ксимпоненты композвшш взяты в следующем соотношении

Врпокна полиметафешшв взофталамзда48

Углеродные волокна12

Эпоксшрифенольное связуюшее40

П р нм е р 4. Бумагу из смеси волокон полиметафекиленизофгаламида и углерода пропитывают ксилолфенолформальдегидным связующим. CkxDTношение

компонентов композиции следующее, i /мас.ч.:

Волок ta похгаметафениле изофталамида48

Углеродные волокна12

Ксилопфе нолформальдегидное связующее40

Высушенный наполнитель собирают в пакет и прессуют при 160-200 С, удета- ном давлении 40 кг/ал в течение

20 мин/мм толщины листа, но не менее ЗО мин.

Свойства материала на основе попу- проводящей композиции приведены в таблице.

ПОЛУПРОВОДЯШАЯ КОМПО- , ЗИЦИЯ на основе .тер ореактивного связующего и наполнителя, о т ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения электрического сопротивления и повыше№я теплостойкости, она содержит в качестве термрреактивного связуюшего эпоксидное или углеродфенолформальдеги ное связующее, а в качестве наполнителя - волокна из полиметафеншюнизофталамида и углерода при следующем хсании компонентов, мас.ч.: Волокна попиметафенвле изофталамида45-60 Углеродные волокна5-25 Эпоксидное или углерод9 фе|юлфор1у1альдегядш е связующее15-50 g ;d ч

Стойкость к всхэдсйствию упелыюго оавления ГЮ МПа при в течение ЧыаержиБоет выдерживает 6О мин

Примени и не. Материал обпйддет повышенной негорючестью.

Использование материала на основе полупроводящей композиции с электрическим сопротивлением ОД - 20,0 Ом и повышенной стабильностью размеров гк толщине после воздействия высоких температур и механических нагрузок на сжатие для изготовления межламельных прокладок коллекторов обеспечивает сехздание коллекторной электрической

машины упрощенной конструкции, умень щение веса и габаритов коллектора,- повышает эксплуатационную надежность машин и ресурс работы коллекторов, а также позволяет сократить удельный раоход электротехнической меди за счет применения стальных коллекторных шшотин, что дает значительный экономичеокий эффект в народном хозяйстве. Выдерживает 1.ыасржнвает Разрушается