Электроизоляционная лента и способ ее изготовления Советский патент 1979 года по МПК H01B3/00 

(54) ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ ЛЕНТА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ке при температуре, обеспечивающей частичную полимеризацию связующего, нанесении на противоположную сторону циклогетероцепного полимера до заполнения пор, оставшихся не заполненными кремнийорганическим связующим, и образовании поверхностного покрытия с дополнительной термообработкой-до полной циклизации циклогетероцепного полимера. Конструкция материала схематически (условно) показана на чертеже. Предлагаемая лента, представляет соёой условно трехслойную композицию составляющую единое целое, причем каждый из слоев непрерывно переходит как бы врастает, один в другой. Эти слои услов но можно оБозначать следую щим образом: первый слой 1- слюдяная бумага, поры которой содержат кремнийо13ганйчест ое связующее, второй слой 2 - слюдяная бумага, поры которой частично содержат кремнийорганическое связующее, а частичн о, циклогетероцепной полимер, третий слой 3 слой циклогетероцепного полимера. Известные способы изготовления электроизоляционных материалов непри для получения предлагаемой ленты.Дело в том,что слюдяная бумаг мгновенно распадается под действием высокополярных сред, в особенности тех, которые хорошо совмещаются с водой.Вместе с тем простым подбором раствроителей с. разной степенью пол ности не удается достигнуть положительного результата, так как полиме ры, растворимые в высокополярных растворителях у высаживаются при вза модействии с неполярными растворами полимеров, в результате чего не обр зуется единой композиции. Предлагае мая лента может быть получена тольк способам, заключающимся в следующем Слюдяная бумага с одной стороны про тывается крекчийорганическим связую щим, при этом скорость пропитки, температура и продолжительность суш ки, а также вязкость пропиточного состава выбираются с таким расче:том чтобы поры в бумаге со стороны пропитки и во внутренней части были полностью заполнены связующим, а в наружном слое с противоположной сто роны - только частично. С этой второй стороны предварительно проклеен ная бумага лакируется раствором цик логетероцепного полимара, который заполняет поры в наружном слое в ча ти, свободной от кремнийорганическо го полимера, и образует поверхностное пленочное покрытие. Таким образом, поверхностная пленка как бы врастает-своими корнями в толщу слюдяной бумаги, что обеспечивает ее прочное сцепление с последней. Одновременно исключаются остаточные газовые включения в материале, что особенно важно для конденсаторных диэлектриков, работающих в сильных электрических полях. В качестве кремнийорганического связующего используются полимеры, имеющие достаточную эластичность, быстро приходящие в стадию В и сохраняющие это состояние при последующей сушке и термообработке покрытия из циклогетероцепного полимера. Условия пропитки и режим сушки слюдяной бумаги зависят от ее плотности, вязкости кремнийорганического полимера, типа растворителя и других факторов. В частности, при использовании ддля пропитки конденсаторной слюдинитовой бумаги толщиной 16-19 мкм с плотностью 1,95-2,05 г/см лака КО-9121 последний применяют с вязкостью 1012 сек и осуществляют сушку материала сначала при нормальной температуре в течение 0,5 мин, а затем в сушильной камере машины при температуре 130150°С в течение 2-3 мин. Пропитанную и высушенную слюдяную бумагу лакируют раствором циклогетероцепного полимера, например, полиамида, полиамидимида, полиимида и др. Температура и продолжительность сушки должна обеспечиватьполное отверждение пленки. Обычно температуру сушки поддерживают в пределах 180-250°С в течение 5-10 мин. Толщина образующегося лакового покрытия зависит от вязкости раствора полимера и скорости движения лакирующего полотна. Толщина поверхностной пленки на слюдяной ленте существенно влияет на ее свойства: увел1 чение толщины пленки приводит к увеличению общей толщины материала и, тем самым, к снижению удельных характеристик конденсаторов. При очень малой толщине поверхностного покрытия его эффективность может оказаться недостаточной. Установлено, что оптимальная толщина покрытия лежит в пределах 27 мкм. Предлагаемый способ может быть также реализован путем использования одного пропиточного состава с различным молекулярным весом. Пропитка в этом случае осуществляется низкомолёкулярным составом, допропитка с противоположной стороны бумаги с одновременной лакировкой поверхности проводится высокомолекулярным составом. Ниже приведены примеры получения ленты в соответствии с изобретением. Пример. Рулон слюдяной бумаги толщиной 0,016 мм устанавливают в отпускном механизме горизонтальной лакировально-пропиточной машины. Непрерывно пропускают полотно бумаги через нижнее лакирующее .устройство,содержащее 35%-ный раст вор полиорганосилоксанового олигомера в толуоле. Скорость движения полотна 1,0 м/мин. Затем материал поступает в сушильную камеру,нагретую на . Длина сушилки 2,75 м. Способ сушки - аэрофонтанный. Дополнительная пропитка бумаги с противоположной стороны с одновременной лакировкой поверхности осуществляется 10%-ным раствором полиамидимида в N - метилпирролидоне. Последующую сушку материала проводят при температуре 200°С и скорости движения полотна 0,5 м/мин.

Пример 2. Лента изготавливается аналогично ленте по примеру 1, но дополнительная пропитка бумаги с противоположной с-ороны с одновременной лакировкой поверхности осуществляется 15%-ным раствором полиамида в диметилформамиде. Последующую сушку материала проводят при температуре 180°С и скорости движения полотна 0,3 м/мин.

Свойства слюдяных лент по предлагаемому изобретению приведены в таблице.

Толщина, мм

Электрическая прочность при 20°С, кВ/мм

средняя

минимальная в отдельных точках

Предел прочности при растяжении, кГ/мм

Диэлектрическая проницаемость при 20°С Конденсаторный слюдинит 111 - мате риал , состоящий из слюдяной бумаги, пропитанной кремнийорганическим олиго мером; самиканит конденсаторный - материал английской фирмы The Micanite and Insulators Co,состоящий из слюдяной бумаги самика, пропитанной кремнийорганическим связующим. Как видно из приведенных данных, ленты, полученные в соответствии с изобретением, существенно превосходят известные материалы аналогичного назначения по электрической и механической прочности. Повышенная механическая прочность лент, несмотря на отсутствие армирующей стеклоподложки, делает возможным их использование для непрерывной и гильзовой изоляции электрических машин. В этом случае благодаря отсут ствию стеклоподложки возрастает удел ный вес слюды в изоляции и, тем самым могут быть повышены ее электрические характеристики. Формула изобретения 1. Электроизоляционная лента на основе слюдяной бумаги, поры которой содержат кремнийорганическое связующее, отличающаяся

0,03-0,05 0,03 0,04

80-100 190-220230-250

130180

10,314,5

5,3 5,5-6,0

4,5 тем, что, с целью повышения ее механических и диэлектрических свойств, она дополнительно содержит слой циклогетероцепного полимера,, при этом поры, прилегающие к этому слою, частично содержатциклогетероцепной полимер. 2. Способ изготовления ленты по П.1,- заключающийся во введении с одной стороны в слюдяную бумагу кремнийорганического связующего до полного заполнения пор с указанной ртороны и частичного - с противоположной , термообработке при температуре,обеспечивающей частичную полимеризацию связующего,нанесении на противоположную сторону циклогетероцепного полимера до заполнения пор,оставшихся не заполненными кремнийорганическим связующим,и образовании поверхностного покрытия с дополнительной термообработкой до полной циклизации циклогетероцепного полимера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Швейцарии 491470, кл. Н 01 В 3/30, 1970. 2.Патент США 3548789, кл.174-122, 3. Авторское свидетельство СССР 274358, кл. 39 С, 30 (Н 01 В 3/46)