1 前言
随着机电工业的不断发展,作为主绝缘的粉云母带必须具有更高的耐温等级和机电性能。目前F级桐马环氧云母带以其良好的性能被普遍采用。但是胶粘剂中使用熔点较高的固体粉末状双马来酰亚胺,溶解时需要升温加热,有时干燥不好,还容易产生双马析出的现象,从而降低产品质量,增加生产成本。所以需要研究一种可替代现有F级桐马环氧云母带胶粘剂的新型胶粘剂,使其产品的性能提高、成本降低。
胶粘剂的质量直接决定了云母带的质量。现有桐马环氧胶粘剂中使用双马来酰亚胺的主要目的是增加耐热性和力学性能。由于双马来酰亚胺是固体粉末,熔点在152~158℃,溶解时需要升温加热,干燥不好时,还容易发生双马析出的现象。经分析研究,确定选用聚酯亚胺代替双马来酰亚胺。引入此种亚胺,在反应机理上也有一定的优越性,由于聚酯酰亚胺在主链中含有酯基,又含有亚胺环,因此兼有聚酯和聚酰亚胺的性能,其稳定性较好,且有优异的加工性能, 其流动性和溶解性要比双马来酰亚胺优异。而且这类化合物的端基为羧基或羟基,提高了反应活性,易于增加与环氧树脂及桐油酸酐的反应程度,与体系中的环氧、酸酐生成聚合物形成网络结构,从而提高了胶粘剂的耐热性能,并使制成的云母带更柔软,包扎时更利于服贴,提高产品应用性能;在制造工艺流程上亦简便易行,溶入环氧树脂时不用加热至很高温度,即可混合;与双马相比,反应程度高,且易溶易混;聚酯亚胺与双马来酰亚胺相比,成本也下降了,从而使电绝缘性能上一个台阶的同时其制造成本也获得大大下降。对聚酯亚胺桐油酸酐/环氧胶与桐马酸酐/环氧胶的配方、制备工艺及制成云母带后包绕小线棒的介质损耗因数作了对比研究,证明该胶粘剂具有良好的工艺性、优良的电气性能及良好的耐热性。
2 试验部分
2.1 主要原材料
双酚A型环氧树脂,桐油,顺丁烯二酸酐,均为工业品。N,N-4,4-二氨基二苯基甲烷双马来酰亚胺;聚酯亚胺H;固化促进剂N(自制),溶剂。
2.2 树脂胶的制备
第一步TOA的制备:在反应器中投入桐油,同时加热,开动搅拌,将桐油真空脱气后,降温至80℃时,停止加热,投入顺丁烯二酸酐,随着反应放热进行,温度自动上升,温度达到160℃,开始保温反应,保温1h。第二步把第一步TOA分成两部分:第一部分加入环氧树脂、聚酯亚胺H、溶剂,用固化促进剂N调节成型时间。第二部分加入二氨基二苯基甲烷双马来酰亚胺,保温搅拌至透明,加入环氧树脂和固化剂促进剂N,保温一定时间,调节成型时间达10~14min/170℃。将第一部分和第二部分树脂胶分别冷却并稀释至需要的固体量和粘度,即为云母带用胶粘剂A与B。
2.3 粉云母带的制造
云母带在云母带机上生产,调整好A与B两种胶的粘度,按照上下为补强玻璃布中间夹粉云母纸的方式,经浸胶、复合、烘焙、收卷,按一定速度生产,云母带机烘箱控制在130~140℃,最后将收卷的粉云母带车切成需要宽度的云母带C和D两种。
3结果与讨论
3.1 胶粘剂A与B的电性能
胶粘剂A与B的常规性能如成型时间相比较无大差异,主要是分析研究其电性能,A与B的电性能的比较主要是测量胶盘的介质损耗因数。
将15gA与B两种胶注入Φ100mm的铁盘中,置入烘箱平台上,在120±5℃下烘30min,再在170±2℃下,烘5h。
介质损耗因数按GB/T15023-1994《电气绝缘无溶剂可聚合树脂复合物试验方法》执行,测量常温和热态介质损耗因数,其结果见表1。

由表1可知,A与B的介质损耗因数相比之下几乎相当,且A的数据稍好于B。而表2数据表明,A胶割线法温度指数高于B胶。

3.2 C、D粉云母带的包绕小线棒电性能
3.2.1线棒制造工艺
包带:手工绕包,半叠包约17~18层,再外半叠包一层聚四氟乙烯薄膜带。压制:将装好线棒的模具,放入烘箱,压模预热至130℃保温,加初压,预热30~45min,升温至170℃,加全压,保温5h,待烘箱温度降至室温,线棒出模。
3.2.2小线棒的介质损耗因数
线棒的介质损耗因数如表3所示。从表3数据比较中可看到C介质损耗因数tanδ要好于D。

4 结论
综合分析表1、2、3数据可知,A的各顶指标均优于B。即新型F级聚酯亚胺桐油酸酐/环氧胶粘剂的多项指标优于桐马环氧胶粘剂,是一种高质量的主绝缘用胶粘剂,所制成的云母带的小线棒电气性能均已达到甚至超出桐马带,表明绝缘的内在质量好,这种新型胶粘剂既可提高产品的性能、又能降低生产成本,与桐马环氧胶粘剂相比具有较大的价格优势,在市场竞争激烈的今天,特别具有推广应用价值。 |