CS254247B1 - Navíjaíeiiiý eiektroizolačný vrstvený,mateciál < - Google Patents

Abstract

Predmetom riešenia je eiektroizolačný materiál sfudového typu, vhodný najma na vinutia elektrických strojov točivých. Podstata riešenia spočívá v tom, že celkové 15 až 50 % hmot. združeného izolantu tvoří spojivo, ktorého. živičnou zložkou je diánový epoxid štruktúry I, kde 0 < n < 6, alebo zmes tohto diánového epoxidu v pomere 10 : 90 až 90 : 10 s dalším epoxidom aromatického, výhodné novolakového typu·, a zosieťovaciu zložku, ktorej podiel v spojive je 1 až 10 % hmot., tvoří systém» iónového katalyzátora na báze blokovaných Lewisových kyselin a organokovového esterifikačného katalyzátora vo vzájomnom pomere 50 : 1 až 1 : 10.

Description

Vynález satýka navíjatelného elektroizolačného vrstveného materiálu siudového typu, vhodného najmá na vinutia elektrických strojov točivých s trvalou prevádzkovou teplotou do 155 °C. Účelom riešenia je získat vhodný elektroizolačný materiál dlhodobej a vysokej teplotnej odolnosti, tvarovej stálosti pri vytvrdzovaní v krátkom čase, vyrobitelný v skrátenom spracovatelskom cykle.

Pre izolovanie vinutí trakčných a vysokonapátových elektrických strojov sa aplikujú fóliové alebo páskové izolačně materiály na báze sTudy, z ktorých sa vrstvením a následným, zvyčajne teplo tno-tlakovým procesom zhotovuje kompaktná Izolácia. Skladbu izolantov· přitom determinujú dané podmienky funkčnej prevádzky elektrických strojov, vyjadrujúce pósobenie silových polí. V zložení sluhových izolantov je z aspektu dlhodobej teplotnej odolnosti limitujúcim prvkom organické spojivo.

Pre teplotně náročné aplikácie elektroizolačných materiálov v trvalých prevádzkových teplotách do 155 °C majú dominantně postavenie epoxidové kompozície, ktoré nadobúdajú funkčnú spósobilosť spojiva v izolácii v zosietenom stave, vznikajúcom v dósledku interakcie základných prvkov epoxidových kompozícií — epoxidovej živice a tvrdidla. Latentnosť, sietenie bez tvorby nízkomolekulárnych produktov a vysoké fyzikálně charakteristiky zosietenej izolácie sú principiálně požiadavky, ovplyvňujúce formuláciu epoxidovej kompozície.

V doteraz známých riešeniach skladby epoxidových kompozícií sú uvedené požiadavky, kladené na tieto· kompozície, čias4 točné riešené, avšak žiadne z existujúcich riešení nedospělo ku komplexnému riešeniu problémov. Živice sietené katalyzátormi iónovej polymerizácie tvoria najvýznamnejšiu skupinu z radu epoxidových kompozícií, vhodných ako spojivá sludových izolantov. Avšak pri použití živíc jedného štrukturálneho typu sa kompozície, obsahujúce fenylglycidylétery, vyznačujú nižšou latentnosťou kompozícií, u diánových epoxidových živíc zase nižšia reaktivita znamená nežiadúce predíženie spracovatelského cyklu.

Pri aplikácii spojiv na báze zmesi róznych typov živíc, ako napr. kombinácia cykloalifatických a diánových epoxidov, sa nevýhody prejavujú v tom, že v dósledku zabudovania nearomatických zložiek vznikajú izolanty s nižšou teplotnou odolnosťou. V kombinácii novolak-diánových epoxidov preferujú katalyzátory iónovej polymerizácie sietenie prostredníctvom tvorby éterickej vázby glycidylového kyslíka, v dósledku čoho sú sekundárné hydroxylové skupiny diánovej zložky v konsolidovanom spojive vačšinou neviazané, Táto skutočnosf finálně znižuje teplotnú odolnost jednak nižšou hustotou zosietenia a jednak zvýšenou citlivosťou voči teplooxidačnej deštrukcii. Tento vplyv je tým významnější, čím vyšší je podiel dianového epoxidu, a čím vyšší je obsah hydroxylových skupin.

Uvedené nedostatky doterajšieho stavu odstraňuje navíjatelný elektroizolačný vrstvený materiál siudového typu podfa vynálezu, ktorého· podstata spočívá v tom, že celkove 15 až 50 % hmot. združeného Izolantu tvoří spojivo, ktorého· živičnou zložkou je diánový epoxid štruktúry

CH-CH-CHtO o

C H “· C H *

Z i

OH

S^w

kde < n < 6 alebo zmes dlánového epoxidu v pomere 10 : 90 až 90 : 10 s dalším epoxidom aromatického, výhodné novolakového typu, kde počet aromatických cyklov v molekule je 2 až 5 a zosieťovaciu zložku, ktorej podiel v spojive představuje 1 až 10 % hmot., tvoří systém tónového katalyzátora na báze blokovaných Lewlsových kyselin a organokov.ového esterifikačného katalyzátora vo vzájomnom pomere 50 :1 až 1:10.

V navrhovanom riešení elektroizolačného materiálu na. báze sl’udy sa kompaktujúce spojivo· vyznačuje:

— latentným charakterom sietenia, umožňujúcim dlhodobú, až osemmesačnú skladovatefnosť sludových prepregov· pri teplote okolia, — vysokou konverziou funkčných epoxidových a hydroxylových skupin pri pósobení zvýšených teplót — nad 120 °C, — nízkopolárnou štruktúrou, — vysokou a trvalou teplotnou odolnosťou do 155 °C, pružnosťou a húževnatostou zosietenej kompozície.

Sfudový elektroizolačný materiál, připravený aplikáciou uvedeného spojiva, sa vyznačuje oproti doteraz známým izolantom týmito zlepšenými vlastnosťami:

— vyššou teplotnooxidačnou stabilitou pri prevádzkových teplotách do 155 °C, — dielektrickými stratami 0,01 až 0,10 v teplotnom intervale 105 °C až 155 °C, — tvarovou stálosťou pri vytvrdzovaní už po 15 až 30 minútach.

Podstata vynálezu je v dalšom konkretizovaná v niekolkých príkladoch:

Příklad 1

Zmes epoxydiánovej živice s epoxyekvivalentnom 920 a bodom máknutia 87 °C a epoxynovolakovej živice s epoxyekvivaleníOru 180 a viskozitou 1,6 Pa . s pri 50 °C v pomere 40 : 60 hmot. dielov sa modifikuje 0,5 hmot. dielom BFs-monoetylamínu a 5 hmot. dielmi krezyltitanátového polyméru s obsahom

14,5 až 16,5 % TiOz. Všetky komponenty sa rozpustia v zmesi metyletylketónu a toluenu v pomere 50 : 50 a procesom mokrého kašírovania sa z roztoku spojiva, sfudového papiera plošnej hmotnosti 70 g/m² a delubrikovanej sklenej tkaniny hrůbky 0,05 mm připraví vrstvený izolant, z ktorého sa pri teplote 80 až 100 ’°C odstráni rozpúšťadlo. Nános spojiva tvoří 30 až 40 % z hmotnosti izolantu. Tepelným spracovaním pri 130 až 200 °C na vinutí strojov vzniká izolácia s nízkými dielektrickými stratami.

Příklad 2

Zo sfudového papiera plošnej hmotnosti 120 g/m², sklenej tkaniny hrůbky 0,05 mm, biaxiálne orientovanej polyetyléntereftalovej fólie plošnej hmotnosti 32 g/m² a z acetonového roztoku spojiva tvořeného 20 hmotnostnými dielmi epoxydiánovej živice s epoxyekvivalentom 490 a bodom maknutia 62 °C, 80 hmot. dielmi epoxynovolakovej živice s epoxyekvivalentom 185 a viskozitou 60 Pa . s pri 50 °C, 3 hmot. dielmi BF3-benzylamínu, 0,5 hmot. dielom butyltitanátového polyméru molekulovej hmotnosti cca 1 200 a s obsahom 33 až 35 % T1O2 sa kombinováním procesom suchého a mokrého kašírovania připraví viacvrstvový izolant, v ktorom podiel spojiva tvoří 20 až 35 % z hmotnosti izolantu. Takto připravený viacvrstvový fóliový izolant je vhodný najma pre izolovanie trakčných vinuli elektrických strojov, lisovacími posíupmi.

Uplatnenie riešenia podfa vynálezu prichádza do úvahy najma priamo, v sektore výroby sfudových elektroizolačných materiálov, pričom technické a ekonomické účinky sa prejavia aj pri aplikácii elektroizolačného materiálu v elektrických strojoch točivých.

Claims (1)

1. Navíjatefný elektroizolačný vrstvený materiál sfudového typu s nosičom a epoxidovým spojivom, vhodný najma pre teplotnú triedu F, vyznačujúci sa tým, že celkove 15 ynAlezu až 50 % hmot. združeného izolantu tvoří spojivo, ktorého živičnou zložkou je diánový epoxid štruktúry

   C+-CMo

   CH-0 z

   ^CH2° A

   C) kde

   0 < n < 6, připadne zmes tohto diánového epoxidu v pomere 10 : 90 až 90 : 10 s dalším epoxidom aromatického, výhodné novolakového typu, kde počet aromatických cyklov, v molekule je 2 až 5 a zosieíovacou zložkou, ktorej podiel v spojive představuje 1 až 10 % hmot., je systém iónového katalyzátora na báze blokovaných Lewisových kyselin a organokovového esterifikačného katalyzátora vo vzájomnom pomere 50 : 1 až 1:10.