專利名稱：一種耐電暈少膠云母帶及其用膠粘劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種特別適用于牽引電機和風力發電機線圈絕緣的耐電暈少膠云母 帶，本發明還涉及一種云母帶用膠粘劑。
背景技術：
風力發電(風能)作為可持續發展戰略的“低碳”自然資源，具有取之不盡、用之 不竭、蘊量巨大、無污染等優點，它是新能源技術中成本降低最快、技術最成熟、最具規模開 發條件和商業化發展前景的發電方式之一。隨著其風力發電機的電機功率的不斷提高，作 為其主絕緣材料云母帶要求也越來越高，特別是對其介質損耗和防電暈功能都提出了更高 的要求。提高云母帶的耐熱等級可以使電器設備的電壓提高、電容增大、體積縮小、重量減 輕，并能在高溫、高載等苛刻條件下長期可靠運動和節約電器設備的成本，提高其耐熱等級 的關鍵因素是提高云母帶的云母定量，降低膠含量，開發粘接強度更高的膠粘劑是降低膠 含量的重要措施，同時還要求膠粘劑具有相容性好、絕緣性能優異、散熱性好等特點。現有技術中，云母帶的膠粘劑大多以普通的環氧樹脂改性或者普通線性聚酯型樹 脂為基礎，粘接強度不夠高、相容性較差，制備的云母帶的云母定量較低、易掉粉、擊穿電壓 較小、介損較高，導致電機發熱量大、耐老化性能差，難于應用于兆瓦級以上的風力發電機 絕緣。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種滿足牽引電機和風力發電機線圈絕緣應 用要求的耐電暈少膠云母帶。本發明同時還要提供一種粘接強度高的云母帶用膠粘劑。為解決以上技術問題，本發明所采用的一種技術方案是一種耐電暈少膠云母帶， 其包括云母紙層、耐電暈聚酰亞胺薄膜層、黏附在所述云母紙層和耐電暈聚酰亞胺薄膜層 之間的粘膠層，其中，粘膠層由粘膠劑涂覆在無堿玻璃布的二面上形成，粘膠劑由如下重量 配比的組分混合而成數均分子量20000 50000超支化聚酯樹脂40 80份；環氧樹脂 20 40份；有機溶劑50 120份；促進劑0. 1 1份；氣相法二氧化硅0. 2 5份，所述 促進劑為有機羧酸金屬鹽、乙酰丙酮金屬鹽或它們的混合物。根據本發明，耐電暈少膠云母帶可采用常規的制備工藝制備，優選按照如下步驟 制備首先，通過刮涂、浸涂或噴涂方式將所述粘膠劑涂覆到無堿玻璃布的兩面上；其次， 將云母紙與涂覆了粘膠劑的玻璃布的一面貼合，再在玻璃布的另一面貼合耐電暈聚酰亞胺 薄膜得到云母紙、玻璃布和耐電暈聚酰亞胺薄膜的貼合物；最后，將云母紙、玻璃布和耐電 暈聚酰亞胺薄膜的貼合物在90°C 120°C下烘烤5 10分鐘，切片即得云母帶。優選地，所述云母紙中云母含量為110 180g/m2。根據本發明，超支化聚酯樹脂是已知的，但優選按照如下制備方法獲得的超支化 聚酯樹脂使二元羧酸與三元醇在催化劑對甲苯磺酸的存在下，在150°C 220°C的微波反應器中反應3 8小時即得，所述二元羧酸為選自對苯二甲酸、葵二酸及間苯二甲酸中的一 種或多種的組合，所述三元醇為選自三羥甲基丙烷、甘油以及三羥乙基異氰尿酸酯中的一 種或多種的組合，所述二元羧酸與三元醇的投料摩爾比為1 1 1.1，對甲苯磺酸的加入 質量為所述二元羧酸與三元醇總質量的0. 5% 2. 0%。在一個具體的實施方案中，微波反 應器的功率可以為900 1200瓦。根據本發明，環氧樹脂包括但不限于常規的各種環氧樹脂。優選地，環氧樹脂為環 氧當量小于200g/mol的雙酚A型環氧樹脂或雙酚F型環氧樹脂。根據本發明，粘膠劑中的有機溶劑可以為甲苯、二甲苯、丁酮、丁醇、丙酮及乙酸乙 酯中的一種或多種的混合溶劑。本發明采取的另一技術方案是一種云母帶用粘膠劑，其由如下重量配比的組分 混合而成數均分子量20000 50000超支化聚酯樹脂40 80份；環氧樹脂20 40份； 有機溶劑50 120份；促進劑0. 1 1份；氣相法二氧化硅0. 2 5份，所述有機溶劑為選 自甲苯、二甲苯、丁酮、丁醇、丙酮及乙酸乙酯中的一種或多種的混合溶劑，所述促進劑為有 機羧酸金屬鹽、乙酰丙酮金屬鹽或它們的混合物。其中所述的超支化聚酯樹脂、環氧樹脂的 定義同上。根據本發明的粘膠劑用于云母帶中時，優選與無堿玻璃布組合使用構成粘膠層。由于采用上述技術方案，本發明與現有技術相比具有以下優點已有的云母帶膠粘劑普遍粘接強度不高，導致云母帶中云母定量低、所制備的線 圈絕緣材料介損和擊穿電壓低，而難于應用于兆瓦級以上風發電機的絕緣。本發明利用高 分子量超支化聚酯樹脂與環氧樹脂復合形成的膠粘劑，可大大提高膠粘劑的粘接強度從而 可以提高云母定量至最高可達180g/m2，顯著降低介質損耗和提高擊穿電壓，因此，本發明 云母帶適用于兆瓦級風力發電機的絕緣結構中。
具體實施例方式下面結合具體的實施例對本發明進行詳細的說明，但本發明并不限于這些實施 例。下面各實施例中，作為原料的環氧樹脂、云母紙、聚酰亞胺薄膜、無堿玻璃布和相 關化工材料均為市售。實施例1按照本實施例的耐電暈少膠云母帶通過如下步驟得到1、制備粘膠劑(1)、合成超支化聚酯樹脂將0. Imol對苯二甲酸、0. Imol三羥甲基丙烷和1. 5g 對甲苯磺酸放入三口燒瓶中，接上分水器、溫度計和攪拌裝置，把電腦微波反應器的溫度控 制在150°C，功率設置為900瓦的條件下反應8小時，獲得數均分子量為21500的超支化聚 酯樹脂。(2)、配制粘膠劑取步驟(1)所得超支化聚酯樹脂40重量份、雙酚A型環氧樹脂 (商業代號為E51) 25份、丙酮30份、丁醇30份、乙酰丙酮鋁0. 1份、氣相二氧化硅(又稱氣 相白炭黑)0. 2份混合均勻，即得。2、制作云母帶
(1)、無堿玻璃布(厚度為0. 03mm)的上膠在常溫常壓條件下采用刮涂工藝給玻 璃布的兩側進行上膠。(2)、將云母含量為110g/m2的云母紙貼合到上膠的玻璃布上，再在玻璃布的另一 面貼合耐電暈聚酰亞胺薄膜得到三者的貼合物；(3)、將貼合物置于90°C下烘烤約10分鐘左右，切片即得本實施例的耐電暈少膠 云母帶，其技術指標如表1所示。實施例2按照本實施例的耐電暈少膠云母帶通過如下步驟得到1、制備粘膠劑(1)、合成超支化聚酯樹脂將0. Imol間苯二甲酸、0. Imol甘油和3. Og對甲苯 磺酸放入三口燒瓶中，接上分水器、溫度計和攪拌裝置，把電腦微波反應器的溫度控制在 170°C，功率設置為900瓦的條件下反應6小時，獲得數均分子量為23000的超支化聚酯樹脂。(2)、配制粘膠劑取步驟(1)所得超支化聚酯樹脂60份、雙酚A型環氧樹脂(商 業代號為E54) 20份、丙酮10份、丁醇30份、二甲苯80份，乙酰丙酮鉻1. O份、氣相二氧化 硅1.2份混合均勻，即得。2、制作云母帶(1)、無堿玻璃布(厚度為0. 035mm)的上膠在常溫常壓條件下采用浸涂工藝給玻 璃布的兩側進行上膠。(2)、將云母含量為130g/m2的云母紙貼合到上膠的玻璃布上，再在玻璃布的另一 面貼合耐電暈聚酰亞胺薄膜得到三者的貼合物；(3)、將貼合物置于100°C下烘烤約8分鐘左右，切片即得本實施例的耐電暈少膠 云母帶，其技術指標如表1所示。實施例3按照本實施例的耐電暈少膠云母帶通過如下步驟得到1、制備粘膠劑(1)、合成超支化聚酯樹脂將0. 05mol間苯二甲酸、0. 05mol葵二酸、0. 08mol甘 油、0. 03mol三羥甲基丙烷和5. Og對甲苯磺酸放入三口燒瓶中，接上分水器、溫度計和攪拌 裝置，把電腦微波反應器的溫度控制在190°C，功率設置為1000瓦的條件下反應5小時，即 可獲得數均分子量為35000的超支化聚酯樹脂。(2)、配制粘膠劑取步驟(1)所得超支化聚酯樹脂80份、雙酚A型環氧樹脂(商 業代號為CYD128) 40份、丙酮10份、丁醇30份、甲苯40份，異辛酸鉻0. 5份、填料氣相二氧 化硅5份混合均勻，即可得。2、制作云母帶(1)、無堿玻璃布(厚度為0. 04mm)的上膠在常溫條件下采用噴涂工藝給玻璃布 的兩側進行上膠。(2)、將云母含量為120g/m2的云母紙貼合到上膠的玻璃布上，再在玻璃布的另一 面貼合耐電暈聚酰亞胺薄膜得到三者的貼合物；(3)、將貼合物置于120°C下烘烤約5分鐘左右，切片即得本實施例的耐電暈少膠云母帶，其技術指標如表1所示。實施例4按照本實施例的耐電暈少膠云母帶通過如下步驟得到1、制備粘膠劑(1)、合成超支化聚酯樹脂將0. 02mol間苯二甲酸、0. 08mol葵二酸、0. 07mol三羥 乙基異氰尿酸酯、0. 03mol三羥甲基丙烷和4. Og對甲苯磺酸放入三口燒瓶中，接上分水器、 溫度計和攪拌裝置，把電腦微波反應器的溫度控制在220°C，功率設置為1000瓦的條件下 反應4小時，即可獲得數均分子量為50000的超支化聚酯樹脂。(2)、配制粘膠劑取步驟(1)所得超支化聚酯樹脂50份、酚醛型環氧樹脂(商業 代號為F44)30份、丙酮40份、乙酸乙酯20份，異辛酸鈷0. 8份、氣相二氧化硅3份混合均 勻，即得。2、制作云母帶(1)、無堿玻璃布(厚度為0. 03mm)的上膠同實施例1 ；(2)、將云母含量為160g/m2的云母紙貼合到上膠的玻璃布上，再在玻璃布的另一 面貼合耐電暈聚酰亞胺薄膜得到三者的貼合物；(3)、將貼合物置于110°C下烘烤約6分鐘左右，切片即得本實施例的耐電暈少膠 云母帶，其技術指標如表1所示。實施例5按照本實施例的耐電暈少膠云母帶通過如下步驟得到1、制備粘膠劑(1)、合成超支化聚酯樹脂將0. 02mol間苯二甲酸、0. 08mol葵二酸、0. Imol三羥 乙基異氰尿酸酯和4. Og對甲苯磺酸放入三口燒瓶中，接上分水器、溫度計和攪拌裝置，把 電腦微波反應器的溫度控制在220°C，功率設置為1200瓦的條件下反應3小時，即可獲得數 均分子量為46000的超支化聚酯樹脂。(2)、配制粘膠劑取步驟(1)所得超支化聚酯樹脂70份、酚醛型環氧樹脂(商業 代號為F51) 30份、丁酮40份、二甲苯40份，異辛酸鈷0. 2份和乙酰丙酮鋁0. 3份、氣相二 氧化硅2份混合均勻，即得。2、制作云母帶(1)、無堿玻璃布(厚度為0. 03mm)的上膠同實施例2 ；(2)、將云母含量為180g/m2的云母紙貼合到上膠的玻璃布上，再在玻璃布的另一 面貼合耐電暈聚酰亞胺薄膜得到三者的貼合物；(3)、將貼合物置于100°C下烘烤約7分鐘左右，切片即得本實施例的耐電暈少膠 云母帶，其技術指標如表1所示。表1耐電暈少膠云母帶的技術指標
權利要求
一種耐電暈少膠云母帶，其包括云母紙層、耐電暈聚酰亞胺薄膜層、黏附在所述云母紙層和耐電暈聚酰亞胺薄膜層之間的粘膠層，其特征在于所述粘膠層由粘膠劑涂覆在無堿玻璃布的二面上形成，所述粘膠劑由如下重量配比的組分混合而成數均分子量20000～50000超支化聚酯樹脂40～80份；環氧樹脂20～40份；有機溶劑50～120份；促進劑0.1～1份；氣相法二氧化硅0.2～5份，所述促進劑為有機羧酸金屬鹽、乙酰丙酮金屬鹽或它們的混合物。
2.根據權利要求1所述的耐電暈少膠云母帶，其特征在于所述云母帶通過如下步驟 制備首先，通過刮涂、浸涂或噴涂方式將所述粘膠劑涂覆到無堿玻璃布的兩面上；其次， 將云母紙與涂覆了粘膠劑的玻璃布的一面貼合，再在玻璃布的另一面貼合耐電暈聚酰亞胺 薄膜得到云母紙、玻璃布和耐電暈聚酰亞胺薄膜的貼合物；最后，將云母紙、玻璃布和耐電 暈聚酰亞胺薄膜的貼合物在90°C 120°C下烘烤5 10分鐘，切片即得所述云母帶。
3.根據權利要求1所述的耐電暈少膠云母帶，其特征在于所述云母紙中云母含量為 110 180g/m2。
4.根據權利要求1所述的耐電暈少膠云母帶，其特征在于所述超支化聚酯樹脂的制 備過程為使二元羧酸與三元醇在催化劑對甲苯磺酸的存在下，在150°C 220°C的微波反 應器中反應3 8小時即得，所述二元羧酸為選自對苯二甲酸、葵二酸及間苯二甲酸中的一 種或多種的組合，所述三元醇為選自三羥甲基丙烷、甘油以及三羥乙基異氰尿酸酯中的一 種或多種的組合，所述二元羧酸與三元醇的投料摩爾比為1 1 1.1，對甲苯磺酸的加入 質量為所述二元羧 酸與三元醇總質量的0. 5% 2. 0%。
5.根據權利要求4所述的耐電暈少膠云母帶，其特征在于所述微波反應器的功率為 900 1200 瓦。
6.根據權利要求1所述的耐電暈少膠云母帶，其特征在于所述的環氧樹脂為環氧當 量小于200g/mol的雙酚A型環氧樹脂或雙酚F型環氧樹脂。
7.根據權利要求1所述的耐電暈少膠云母帶，其特征在于所述的有機溶劑為甲苯、二 甲苯、丁酮、丁醇、丙酮及乙酸乙酯中的一種或多種的混合溶劑。
8.權利要求1至7中任一項所述的耐電暈少膠云母帶應用于風力發電機線圈的結緣結 構的用途。
9.一種云母帶用粘膠劑，其特征在于所述粘膠劑由如下重量配比的組分混合而成 數均分子量20000 50000超支化聚酯樹脂40 80份；環氧樹脂20 40份；有機溶劑 50 120份；促進劑0. 1 1份；氣相法二氧化硅0. 2 5份，所述有機溶劑為選自甲苯、 二甲苯、丁酮、丁醇、丙酮及乙酸乙酯中的一種或多種的混合溶劑，所述促進劑為有機羧酸 金屬鹽、乙酰丙酮金屬鹽或它們的混合物。
10.根據權利要求9所述的云母帶用粘膠劑，其特征在于所述超支化聚酯樹脂的制備 過程為使二元羧酸與三元醇在催化劑對甲苯磺酸的存在下，在150°C 220°C的微波反應 器中反應3 8小時即得，所述二元羧酸為選自對苯二甲酸、葵二酸及間苯二甲酸中的一種 或多種的組合，所述三元醇為選自三羥甲基丙烷、甘油以及三羥乙基異氰尿酸酯中的一種 或多種的組合，所述二元羧酸與三元醇的投料摩爾比為1 1 1.1，對甲苯磺酸的加入質 量為所述二元羧酸與三元醇總質量的0. 5% 2. 0%。
全文摘要
本發明公開了一種耐電暈少膠云母帶及云母帶用膠粘劑，云母帶包括云母紙層、耐電暈聚酰亞胺薄膜層、黏附在云母紙層和耐電暈聚酰亞胺薄膜層之間的粘膠層，其中，粘膠層由粘膠劑涂覆在無堿玻璃布的二面上形成，粘膠劑由如下重量配比的組分混合而成數均分子量20000～50000超支化聚酯樹脂40～80份；環氧樹脂20～40份；有機溶劑50～120份；促進劑0.1～1份；氣相法二氧化硅0.2～5份，促進劑為有機羧酸金屬鹽、乙酰丙酮金屬鹽或它們的混合物。本發明利用高分子量超支化聚酯樹脂與環氧樹脂復合形成的膠粘劑，可大大提高膠粘劑的粘接強度從而可以提高云母定量至最高可達180g/m2，顯著降低介質損耗和提高擊穿電壓，因此，本發明云母帶適用于兆瓦級風力發電機的絕緣。
文檔編號B32B27/28GK101961935SQ201010241698
公開日2011年2月2日 申請日期2010年7月30日 優先權日2010年7月30日
發明者張道洪, 徐曉風, 施文磊, 施泉榮, 許向陽, 陳永華 申請人:吳江市太湖絕緣材料有限公司