Термостойкая электроизоляционная бумага и способ ее изготовления Советский патент 1979 года по МПК D21H5/00 

Изобретение относится к производству термостойкой электроизоляционной «бумаги и может быть использовано в электротехнической промышленности при изготовлении электроизоляционных мате 1риалов. Известны термостойкие элехтроизол ционные бумаги, состоящие из термостойкого синтетического волокна и по лимерного связующего (фибридов), изгoтoвляetvlыe путем смешивания связующего и волокна, отлива полотна и суш ки бумаги на бумагоделательной мгшзине 1. Наиболее близкой по составу и спо собу изготовления из уже известных термостойких электроизоляционных бумаг является бумага, состоящая из 20-80% высокополимерного связующего и 20-80% термостойкого синтетическог волокна, в качестве СБЯзуквдего при.ме %яют полиарилат марки ДВ или Ф-2, а в качестве волокна фенилон или сульфон 4-Т 2 . Данную бумагу изготовляют путем смешивания связующего и волокна в дистиллированной воде в известных количествах, отлива полотна на бумагоделательной машине и сушки бумаги, Указанная бумага имеет следующие характеристики: электрическая прочность до 20 кВ/мм, удельное объемное электрическое сопротивление не превышает 110 0м-см, разрушающее напряжение при растяжении не превышает 100 кГ/cM f водопоглощение достигает 0%. Недостатком известной бумаги, при достаточно высокой термостойкости, являются низкие значения электрической прочности и механической прочности при растяжении, а также высокое водопоглощение ,. учитывая ее электроизоляционное назначение. Целью изобретения является создание термостойкой электроизоляционной бумаги, содержащей термостойкое синтетическое волокно фенклон или сульфон 4т, полимерное связующее-полиарилат марки ДВ или Ф-2 и способа ее изготовления, включающего смешивание полимерного связующего-полиарилата и термостойкого синтетического волокна, отлив полотна и сушку бумаги, которая обЛсЩсша бы улучшенными электрическими и физико-механическими свойствами и повышенной влагостойкостью. Поставленная цель достигается тем, что термостойкая электроизоляционная бумага, состоящая из термостойкого синтетического волокна и полимерного связукхцего, содержит в качестве полимерного свяэугацего эпоксиарилат при следукядем соотношении компонентов (в вес.ч.); термостойкое синтетическое волокко 20-80 и эпоксиарилат 20-160 Такая бумага может быть изготовлена путем смешивания полимерного свяэующего-полиарилата и термостойкого синтетического волокна, отлива полотна, сушки и прессования бумаги, Отличительными признаками способа является то, что после смешивания волокна и связующего в полученную массу дополнительно вводят 5-30% ацетоновый раствор смеси, состоящей из 100 вес.ч эпоксидной диановой смолы и 1-10 вес. низкомолекулярного гидроксилсодержаще го продукта,. выбранного из группы; этиленгликоль, гидрохинон, резорцин или пирокатехин. Кроме того, сушку бумаги осуществляют при температуре 10С-120 с, а прессование при температуре 120-180° С и давлении 10-50 кг/см в течение 2-6U мин. и связи с тем, что бумагу, получае мую по авт.св. 523127 (П) выпускают в промышленности, с целью улучшения электрических и физико-механических свойств и повышения влагостойкости этой бумаги целесообразно использоват и другой способ изготовления термостойкой электроизоляционной бумаги, Который состоит в том,, что в извест HON способе изготовления термостойкой электроизоляционной бумаги путем смешивания полимерного связующего-полиарилата и термостойкого синтетическог о волокна, отлива полотна и сушки после сушки бумагу пропитывают 5-30,вес.% ацетоновым раствором смеси, состоящей из 100 вес.ч. эпоксидной диановой смолы и 1-10 вес.ч. низкомолекулярного гидроксилсодержашего продукта, выбранного из группы: этиленгликоль, гидрохинон, резорцин или пирокатехин. При этом после пропитки бумагу су1иат при температуре 100-120° С и rtpecсуют при температ:п е 120-180°с и давлении 10-50 кг/см в течение 2-60 мин. В обеих случаях при температуре 100-120с полиарилатное связующее в смеси эпоксидной диановой смолой и низкомолекулярным гидроксилсодержащим продуктом набухает и равномерно распределяется в бумаге. Эта стгщия подготовительная. При температуре 120180°С происходит модифицирование полиарилата. Эта стадия - заключительная. При температуре прессования более 180°С реакция взаимодействия полиарилата с эпоксидной диановой смолой протекает очень быстро и бумага получается пористая, что ухудшает свойства бумаги и является недостатком. Изменение режима прессования в указанных пределах позволяет получить бумагу различной жесткости. Для изготовления термостойкой электроизоляционной бумаги подготовили три состава термостойкого синтетического волокна и эпЬксиарилаткого связующего при следующих соотношениях компонентов (табл.1). Таблица 1

Пример. 19,70 или 80 вес.ч. фибридов полиарилата размешивали в 1100 вебгЧ. дистиллированной воды до получения однородной суспензии. 80,30 или 20 вес.ч. волокна фенилов размешивали в 5900 вес .ч. дистиллированной воды до получения однородной суспензии. Обе суспензии определенного состава смешивали и в полученную массу вводили при энергичном перемешивании соответственно 1,30 или 80 вес.ч. смеси, состоящей из 100 вес.ч. эпоксидной диановой смолы и 3 вес.ч. резор цина, из 5-30 вес.% ацетонового раствора этой смеси. После этого на бумагоделательной машине отливали полотно и сушили.до постоянного веса при температуре 120 С. Прессование бумаги осуществляли на прессе перио(Дического действия при следующих режимах прессования:

температура

120,140,160 прессования,

uyis jijtjjsafiMn л

давление, кг/см 50 30 время прессования,

мин

Полученные термостойкие электроизоляционные бумаги имели удельное объемное электрическое сопротивление 1;10 1:10 том.см, тангенс угла диэлектрических потерь 0,003-0,007, диэлектрическая проницаемость 1,4-1,8 (при 50 Гц), водопоглощение 4-6%. Разрушающее напряжение при растяжении и электрическая прочность приведены в табл.. 2. Термостойкая электроизоляционная бумага, изготовленная по предложенному способу имеет улучшенные электрические и физико-механические свойства и повышенную влагостойкость. Достоинством настоящего изобретения является также то, что образование эпок сиарилатного связующего осуществляется на .заключительной стадии изготовления бумаги, т.е. во время прессования бумаги. Это позволяет использовать бумагу во многих процессах и получать различные композиции бумаги с пленками и другими материалами, такие как стеклопластики, фольгированные диэлектрики, печатный платы и т.д Ожидаемый технический эффект-увеличение надежности и рабочей температуры узлов и аппаратов, увеличение стойкохзти к растрескиванию и вибрациям, действию растворителей и агрес сивных сред. Замена известных бумаг на разрабо танную термостойкую эле.ктроизоляцион ную бумагу позволит получить экономи ческий эффект более 1 млн.руб. на 150 тонн выпускаемых бумаг. Формула изобретения 1. Термостойкая электроизоляционная бумага, состоящая из термостойко го синтетического волокна и полимерн го связующего, отличаю-щаяс

Т а- б л и ц а тем,ЧТО, с целью улучшения электрических и физико-механических свойств ч повышения влагостойкости бумаги, она содержит в качестве полимерного связукмцего эпоксиарилат при следующем соотношении компонентов (в вес. термостойкое синтетическое волокно 20-80 и ЭПOJccйapилaт 20-160. 2. Способ изготовления термостойкой электроизоляционной бумаги по п. 1 путем смешивания полимерного связующего-полиарилата и термостойкого синтетического волокна, отлива полотна, сушки и прессования бумаги, отличающийся тем, что смесь полимерного связующего и волокна или отлитое полотно обрабатывают 5-30% ацетоновым раствором смеси, состоящей из 100 вес.ч. эпоксидной диановой смолы и 1-10 вес.ч. ниэкомолекулярного гидроксилсодержащего продукта, выбранного из группы этиленгликоль, гидрохинон, резорцин или пирокатехин. . 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что сушку бумаги осудествляют при температуре 100-120с, а прессование при температуре 120leO C и давлении 10-50 кг/см в течение 2-60 мин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР d 503968, кл. D 21 О 3/00, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР 523.127, кл. D 21 Н 1/28, 1976.