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SY8tme liant pour pré-imprégner des isolant. flexibles 4 froid & base de mica lamellaire "
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L'invention concerne un syetc1 e '.1ant. :-ur pré-imprégner des isolants à base de aica lamellaire flexibles à température ambiante, en 1 pour
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imprégner dearubana et des bandes sol ta base de mica lamellaire. lies ruban. et bander .isolant, lux'tblfcs &# base de mica lamellaire (ddeignde dans t 8u1t. du, présent mdjaoiye par le mot "bandas") a- "ti "t:U.1.sa.l par exemplic. comme produit interm'd1air po iug:L'4:P des conducteurs électriques, en partïctlej7 pour isoler les bobinages de Machines éleotxïqtre ainsi que pour isoler les barres de stator de g.;
.4rateura.' Ces bandes sont enroulées soit sous forma <6 bandes oom" parativement étroites soit également sçua 'Orne de rubans larges autour du conducteur à 1:01-r jusqu'à ce qu'on ait atteint l'épaisseur requive pour l'iso- lement à réaliser, Immédiatement après, -le revêtement isolant est durci le cas échéant sous pression par exemple dans des moules et l'agent liant est transféré à l'état humide.
Pour ce genre de traitement en connaît les
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gommes laques et des agents liante ooiltenant du bitume. Il s'agit là d'agents liants fortement thermoplastiques qui se réchauffent aux températures' de marche des con-
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duoteurs de cuivre et des parties en fer de stator ainsi que par déperdition diélectrique et de ce fait, se ramollissent. De façon simultanée, du fait des coef- ficients de dilatation thermique différents du cuivre, @ isolant *du fer et du revêtement/il se produit, en particulier dans les barres de stator de générateur: d'une lon- gueur de 4 et davantage des dérangements dans le revê- tement isolant.
En outre, le revêtement isolant se soulève fortement c'est-à-dire qu'il se forme de petites cavités dans le revêtement isolant, dans lesquelles ont lieu des décharges ioniques. Par suite le fonctionnement du générateur est mis en danger, car le champ électrique élevé engendré dans les interstices ainsi produite con- duit vite à une décharge disruptive,
Le facteur de déperdition diélectrique de @ revêtements isolants de cette espèce à environ 130 C est comparativement élevé. Par suite il se produit également un réchauffement considérable dans le revê- tement isolant, c'est-à-dire que les effets décrits précédemment sont renforcés.
Il est connu en outre d'utiliser des agents liants à base de résines synthétiques telles que des polyesters et des résines époxy.
Dans ces procédés, en général, les bobinages et les barres sont enfouis -l'une bande de tissu de verre et de mica lamellaire pratiquement exempte dl agent liant, puis soumis à une imprégnation sous vide ou sous vide et pression alternés avec l'agent
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liant liquide et exempt de solvant à base de polyester et/ou de résine époxy et le revêtement isolant est durci complètement sous compression.En. partie, la partie droite des barres seulement est également comprimée dans des moules.
La technique de traitement consistant à imprégner sous vide ou sous vide et pression. alternes postérieurement consomme de.grosses quantités de matière, car il faut de grandes quantités de résina imprégnante et cela donne lieu à des pertes considérables. En outre, l'imprégnation est, dans de nombreux cas, défectueuse, en particulier lorsqu'on utilise du mica lamellaire. Comme les agents liants sont encore' très fluides après l'imprégnation, il subsiste le danger qu'ils soient à nouveau chassés lors du durcissement postérieur sous pression.
On a également charché à fabriquer dea bandes de tissu de verre et de mica lamellaire pré-imprégnées à l'aide de résines polyester et/ou de résines époxy comme agent liant, dans lesquelles aucune imprégnation postérieure n'est nécessaire. Des bandes de ce genre doivent posséder, au moment de leur traitement, une flexibilité déterminée, qui leur permette de bien s'enrouler, c'est-à-dire qu'elles ne peuvent être ni trop molles, ni trop cassantes, car l'une et l'autre de ces caractéristiques conduisent à des difficultés de traitement et à une qualité diminuée de revêtement isolant, en particulier lorsqu'on doit utiliser
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des systèmes automatiques d'enroulage,
Des rubans imprégnés de polyester néces- sitent encore, pour obtenir une flexibilité suffisante, environ 2% de solvant restant dans la bande,
En outre ils oollent facilement.même à 20 C. de telle sorte qu'ils doivent être enroulés aveo des couches intermédiaires de polyéthylène ou d'une autre matière, Cela rend difficile leur traitement lors de l'enroulement.
La mise en oeuvre des systèmes automatiques d'enroulement n'est pratiquement pas possible. Mieux encore, leurs valeurs diélectriques de 100 à 1200C se détériorent très fortement. Cela s'applique également aux combinaisons de polyesters et de résines époxy,
Dans les produits en feuille à base de tissu de verre et de résine époxy connus, pour la fabrication desquels on se servait de résine époxy durcie par de la 1-cyano-guanidine, les résines époxy de poids moléculaires supérieurs à 1000 trouvaient toujours une utilisation (ce qui correspond à un équivalent de résine époxy de plus de 500). Cette résine époxy de poids moléculaire moyen à élevé était utilisée de façon pré-
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pon4degAte tA solution dans du mdthyl-éthvl glyool ou en solution dans l'un de ces composante.
La difficulté essentielle lors de l'utilisation connue de résines époxy pour pré-imprégner dans le but mentionné consiste 4 produire simultanément une flexibilité optimale de la bande pour le traitement et une teneur faible en constituants volatils, une
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aptitude à être conservée longtemps en magasin à température ambiante ainsi que des propriétés diélec- triques et mécaniques favorables du revêtement isolant.
L'invention concerne la fabrication d'un système liant pour pré-imprégner des isolants flexibles à froid à base de mica lamellaire, en particulier pour pré-imprégner des rubans et des bandes isolants à base de mica lamellaire qui possèdent une aptitude à être conservés en magasin d'au moins 3 à 6 mois à tempé- rature ambiante et conviennent pour fabriquer des revêtements isolants, qui répondent suffisamment aux conditions de la classe B concernant l'action de la chaleur sur e revêtement isolant (stabilité perma- nente vis-à-vis de la chaleur à 130 C), qui résistent
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( de 20 à 251 également à des tensions élev6es/k 7rm)
et ne pro- - duisent pas d'effet de boursoufflage lors de revê- - tements isolants de barres de générateurs de, par exem- ple, 4 mètres de longueur et davantage,
L'invention a pour but de fabriquer un système liant, constitué d'une résine et d'un durcisseur latent qui ne réagit pratiquement pas avec la résine
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à température ambiante, pour p.imp8n. dee 1.o1.n'.
flexibles à froid à base de mica lamellaire, en parti- culier pour pré-imprégner des rubans et des bandes isolants à base de mica lamellaire, de telle sorte que les bandes aient une flexibilité pptimale pour la traitement et une teneur faible en constituants volatils, que le revêtement constitué avec ces bandes soit exempt de
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cavités et que le revêtement isolant durai ait des propriétés diélectriques et mécaniques avantageuses.
Ce. but est atteint suivant l'invention en dissolvant, pour la fabrication de rubana ou de bandes à base de mica lamellaire, flexibles à froid , et pré-imprégnés, des résines époxy de poids moléculaire peu élevé à moyen ou leurs mélanges et de la 1-cyano-guanidine dans un mélange solvant de solvants à bas point d'ébullition, facilement volatilisables, principalement de solvants polaires,dont un oonati tuant est à même de dissoudre la résine époxy et dont un autre constituant. est 4 même de dissoudre la 1-cyano-guanidine.
Il s'est révélé à présent que, par utilisation du système liant suivant l'invention, on améliore les propriétés diélectriques et la stabilité du moulage vis-à-vis de la chaleur.
Le revêtement isolant fabriqué aveo le système liant suivant l'invention présente, à l'encontre des systèmes connus, des déperditions diélectriques peu élevées et, aux environs de 130 c, une variation par- ticulièrement favorable de la tg @ Comme le tg en corrélation avec la température, montre, dans le système liant suivant l'invention, un maximum à 130-150 C et redescend à des températures plus élevées d'environ 150-160 C, il ne s'ensuit, du fait des déperditions dié- lectriques seules, aucune augmentation de tempé- rature au-dessus de 130-140 C. Cela agit à l'encontre de la transmission de la chaleur.
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La stabilité de forme vis-à-vis de la chaleur d'après Marions,.dans dea revëtemnta isolants qui sont fabriqués avec le système liant suivant l'invention, est d'environ 130 à 140 0.
L'invention est expliquée plus en détail dans un exemple de réalisation donné ci-après,
Comme résine époxy ou mélange de résines époxy conviennent les résines dont le poids moléculaire ou le poids moléculaire moyen suivant les con- ditions de séchage se situe entre 550 et 700, avanta- geusement entre 620 et 670, Il s'est révélé parti- culièrement bon d'employer un@mulange de résines époxy de bas poids moléculaire (poids moléculaire 340 à 380) et de résines époxy de poids moléculaire moyen (laids moléculaire de 700 à 750), car ensuite par modification des proportions du mélange, ox peut obtenir pratiquement n'importe quels degrés de flexibilité .
Ainsi un mélange de 20 parties de résines époxy d'un poids moléculaire d'environ 360 et de 80 parties de résine époxy d'un poids moléculaire d'en- viron 720 a fait ses preuves.
Comme solvants pour la résine époxy viennent en première place les cétones et les esters à bas pointe d'ébullition, comme par exemple l'acétone ou l'acétate d'éthyle tandis que pour la 1-cyano-guanidine,on peut utiliser en particulier des alcools à bas point d'ébullition, comme par exemple du méthanol ou de l'éthanol. mais également de l'eau ou des mélangea et d'eau et d'acétone
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Dans des cas spéciaux, où un séchage à des températures élevées est possible, on peut également utiliser des solvants à point d'ébullition plus élevés comme le
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méthylgiycol ou le diméthylformamide.
La solution de résine époxy et de durcisseur peut également être coupés de solvants à point d'ébullition relativement bas, non polaires ou peu polaires, comme le toluène,
La teneur en matière solide de la solution résine époxy et durcisseur prêta à l'usage se révèle de 20 à 45% suivant la technique de production utili- sée pour l'imprégnation,
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Xi1 addition de 1-oyano-guanidine se fait à raison de 2 à 3 parties par 100 parties de résine époxy, avantageusement de 3 à 5 parties,
Le système liant suivant l'invention convient particulièrement pour des rubans ou des bandes isolants à base de mica lamellaire, lesquels rubans ou bandes sont constituée d'une matière de support et d'une ou plusieurs couches de mica;
mais il n'est pas limité 4 cette utilisation, L'application suivant l'invention du système liant comprend également la production d'autres matières isolantes 4 base de mica lamellaire, flexibles à froid et comprenant plusieurs couches, avec ou sans une matière de support par exemple, en forme de plaque ou en forme d'arc.
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Comme matières de support approprites ,on peut utiliser des papiers (par exemple du papier à base de soude caustique et de cellulose avec une charge superficielle de 20 à 30 g/m ), des rubans de tissu(par
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exemple du tissu de verre avec une charge superficiel. le de 25 à 50 g/m2). des nappes fibreuses ou des feuilles de matière plastique perméables ou éventuel- lement perforées.