Клеящий состав для эмалированных проводов Советский патент 1992 года по МПК H01B3/42 

Изобретение относится к клеящим составам, предназначенным для изготовления склеивающихся эмалированных проводов тонких и тончайших сечений, применяемых для получения бескаркасных электрических катушек непосредственно в процессе их намотки путем тепловой обработки, например, пропусканий электрического тока в течение короткого времени (1-3 с).

Известен клеящий состав на основе поливиншзбутираля с вязкостью 25-35 с (вискозиметр В3-4, 20°С) и сухим остатком 8- 9%. Состав содержит з качестве растворителя этилцеллозольв. Высокая относительная летучесть этипцеллозольва и низкий сухой остаток клеящего состава снижают его технологичность: ведут к обсыханию фетровых обжимов при эмалировании и требуют большого количества про дов для получения необходимой толщины покрытия. Это делает нецелесообразным использование указанного клеящего состава для получения клеяшего покрытия на эмалированных проводах.

Этот недостаток частично уст роен в клеящем составе, представляющем собой рас- гвор поливинилбутиралч марки ЛА со степенью полимеризации не менее 500 и

массовой долей винилбутиральных групп 65-78% в смеси этилцеллозольва и диме- тилформамида, который является наиболее близким к изобретению.

Состав имеет низкий сухой остаток - 9-9,5% при вязкости 30-35 с (вискозиметр В3-4, 20°С). Он обеспечивает достаточно высокую прочность склеивания витков проводов при изготовлении электрических катушек лишь при температуре выше 200°С. Это требует применения при запечке большой силы токов, что ведет к пробою изоляции эмальпроводов и коротким замыканиям витков катушек. Снижение силы тока (температуры запечки) ведет к падению прочности склеивания витков проводов бескаркасных катушек.

Целью изобретения является повышение прочности клеевого соединения и улучшение технологичности состава путем повышения сухого остатка и снижения температуры склеивания проводов.

Указанная цель достигается тем, что каждый состав для эмалированных проводов, содержащий поливинилбутираль и органические растворители, содержит поливинилбутираль со степенью полимеризации 150-200 и массовой долей винилбутч- ральных групп 45-50%, а в качестве растворителей - этилцеллозольв, толуол, метилэтилкетон и тетралин при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Поливинилбутираль100

Этилцеллозольв440-485

Толуол130-150

Метилэтилкетон88-91

Тетралин8-11

Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг, 1 представлена схема прибора для испытания деформации, а на фиг.2 - кривые зависимости деформации клеящих покрытий от температуры.

Предложенный состав получают следующим образом: в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, помещают расчетное количество этилцеллозольва, толуола и тетралина и при включенной мешалке порциями загружают поливинилбутираль. Включают обогрев. Содержимое колбы нагревают до температуры 80°С и перемешивают до полного растворения полимера. Добавляют расчетное количество метилэ- тилкетонз, перемешивают. Состав имеет содержание нелетучих веществ 12-13% (1ч, I час при 200°С) и вязкость по вискозиметру ВЗ-4при20°С-25-45с.

По приведенной схеме готовят рецептуры 1-4 (см.табл.1).

Используемый в предложенном клеящем составе поливинилбутираль получают путем порционной загрузки винилацетата и цвухпорционной загрузки инициатора на

стадии полимеризации с дальнейшей обработкой пол и вин Ил ацетата масляным альдегидом в присутствии минеральной кислоты. В табл.1 приведены рецептуры 1-4 предложенного клеящего состава и рецеп0 тура 5 известного состава, а также их свойства.

Рецептуры предложенного клеящего состава 1-4, а также известный состав рецептуры 5 на основе поливинилбутираля

5 марки ЛА подвергают испытаниям на изменение деформации при нагревании. Для зтого клеящие составы наносят методом окунания на образцы медной проволоки диаметром 1 мм, длиной 280 мм и сушат при

0 температуре 200°С в течение 0,5 ч.

Изобретение поясняется фиг,1 и 2. Каждый образец провода, предварительно согнутый пополам, укладывают между металлическими пластинками 1 прибора

5 (фиг.1) для испытания деформации таким образом, что каждый последующий образец располагается перпендикулярно к предыдущему (крест - накрест). Всего берут 14-16 образцов 2 (фиг.1). Пластины сжимают гру0 зом Р 4350 г. Прибор помещают в термостат и фиксируют положение верхней пластинки (hi) индикаторным микрометром. Термостат включают. По мере нагревания термостата индикаторным микрометром

5 фиксируют положение верхней пластины (ho). Величину деформации D определяют по формуле:

hi -h2

D

100%,

n b

0 где n - число образцов;

b - средняя диаметральная толщина. В результате получают кривые зависимости деформации клеящего покрытия от температуры. Перегиб кривых соответству5 8ттемпературам размягчения покрытий (переходу в вязко-текучее состояние). Для известного состава на основе поливинилбутираля марки ЛА перегиб лежит в области температуры 150°С (фиг.2, кривая 1). Для

0 рецептур 1-3 предложенного состава на основе поливинилбутираля со степенью полимеризации 150 и массовой долей винилбутиральных групп 45% перегиб соответствует температуре 115°С (фиг.2. кривая

5 2), а для рецептуры 4 предложенного состава на основе поливинилбутираля со степенью полимеризации 200 и массовой долей винилбутыральных групп 50% - температуре 130°С (фиг.2. кривая 3).

Температуры размягчения клеящих покрытий на основе рецептур 1-4 предложенного состава обеспечивают прочное склеивание витков провода в процессе из- готовленип изделий при температурах 160- 170°С в течение 1-3 с.

Использование поливнилбутираля со степенью полимеризации меньше 150 и массовой долей винилбутиральных групп менее 45% в предложенном клеящем составе невозможно из-за низкой температуры размягчения клеящего покрытия, т.к. провода могут склеиваться при хранении з обычных условиях на тарных катушках.

Использование поливинилбутираля со степенью полимеризации более 200 и массовой долей винилбутиральных групп выше 50% в предложенном клеящем составе также нецелесообразно, т.к. ведет к столь не- значительному снижению температуры размягчения покрытия, что провод поо«но не запекается при температуре 160-170°С в течение 1-3 с.

В табл.2 приведена данные по свойствам эмалированных проводов диаметром 0,02 мм с полиуретановой изоляцией и клеящим слоем на основе рецептур 1-4 предложенного состава и свойства аналогичного эмалированного провода с клеящим слоем на основе известного состава рецептуры 5.

Как видно из табл.2, склеивающиеся провода, полученные с использованием предложенного клеящего состава, хорошо облуживаются при температуре (375±5)°С в течение 1-3 с, имеют более высокую прочность склеивания витков проводов при намотке изделий, чем провода, изготовленные с использованием известного состава.

Клеящий состав по изобретению не содержит токсичных растворителей феноль- ного типа, он более технологичен при эмалировании, чем известный состав; благодаря подбору оастворителей с различной летучестью и технологических добавок он хорошо растекается по поверхности провода, образуя гладкое блестящее покрытие без наплывов. Благодаря повышенному содержанию нелетучих веществ необходимую толщину клеящего слоя нэ основе предложенного состава на проводе получают за меньшее количество проходов, что позволяет повысить производительность эмальобо- рудования.

Формула изобретения

Клеящий состав для эмалированных проводов, содержащий поливиннлбутираль и органические растворители, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности клеевого соединения и улучшения технологичности состава путем повышения сухого остатка и снижения температуры склеивания проводов, он содержит поли- внилбутираль со степенью полимеризации 150-200 и массовой долей винилбутиральных групп 45-50%, а в качестве растворителей - этилцеллозольв, толуол, метилэтилкетон и тетралин при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Поливинилбутираль со

степенью полимеризации

150-200 и массовой долей

винилбутиральных

групп 45-50%100;

Этилцеллозольв440-485;

Толуол130-150;

Метилэтил кетон 88-91;

Тетралин8-11.

Таблица 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в произвол стве проводов с дополнительным клеящим слоем. Цель изобретения - повышение прочности клеевого соединения и улучшение технологичности состава путем повышение сухого остатка и снижения температуры склеивания проводов. Состав, содержащий поливинипбутиоаль со степенью полимеризации 150-200 и массовой долей винилбутиральных групп 45-50% и органические растворители, позволяет склеивать провода при температуре 160- 170°С за 1-3 с Коэффициент прочности склеивания достигает 2,5. 2 табл. 2 фиг.

) Остальные параметры провода с клеящим слоем на основе предложенного состава и на основе известного состава находятся на одном уровне и соответствуют требованиям ТУ 16-705.160-80 Провода медные с эмалевой изоляцией на основе полиуретанов и дополнительным термопластичным клеящим слоем.

Таблица 2

§И

I

к

UJ

ч

4&

20