[发明专利]用氧化铝涂覆的导热的薄片状颜料

说明书

本发明涉及用氧化铝涂覆的导热的薄片状颜料，具体地，涉及由基材和涂覆到其上的包含氧化铝和/或氧化铝水合物的涂层组成的导热颜料，制备该颜料的方法以及其用途。

本申请是于2013年3月5日提交的PCT申请PCT/EP2013/000642的中国国家阶段申请,申请号为“201380014745.7”、题目为“用氧化铝涂覆的导热的薄片状颜料”的分案申请。

技术领域

本发明涉及颜料，特别是导热颜料，其由薄片状基材和位于其上的氧化铝和/或氧化铝水合物层组成；涉及包含该颜料的导热组合物；以及涉及所述颜料和组合物的用途，特别是用于高压电机的绝缘。

背景技术

电机和电气设备，特别是强电流流动的高压机，如发电机、定子铁芯、转子或电缆束等，必须可靠地被保护以防止自发放电。同时，需要以可能的最直接的方式廉价地消散在运行过程中形成的热，以便于能够完全利用设备的功率容量。因此，该类型的设备设有昂贵的绝缘层，其同时与间接冷却(例如在冷却气体流或空气流中冷却)相结合。由于高压机的功率不断升高，因此由设备生成的热增加，从而对理想地促进电绝缘以及热消散的用于绝缘层的高性能材料的需求也增加。

因此，对改进所使用的绝缘层的热导率的方法存在着不断的探究，以能够消散由简单的空气冷却或冷却气体冷却形成的热，即使在紧密压实的电缆组件的情况下。

为了使高压机绝缘，除了纯绝缘聚合物或包含填料的聚合物以外，到目前为止还使用了所谓的云母纸，在其中可以以这样的方式将云母颗粒排列在载体材料上，使得通过粘附力产生纸状结构，其可以从载体材料上脱离并以条形材料(即，所谓的绝缘带)的形式使用，以用于使线圈绝缘。这些云母纸可以用玻璃纤维织物或其他材料机械地稳定化，并且在其随后的使用中用合成树脂浸渍。

云母是一种介电材料，因其高的介电强度而可以特别良好地以颗粒形式用于高压电缆的绝缘，但是具有非常低的热导率。

因此，从不缺乏对改进该类型的绝缘层的热导率的尝试。

用于高压设备的绝缘层或者基本上由上述由云母纸组成的多层介电组件组成，正是这样的组件在包绕待绝缘的设备后被树脂材料包封并从而被浸渍，于是或者固化成致密体；由类似于漆料的直接涂层组成；由受影响的设备部件的表面组成；或者由致密的含填料的树脂物料组成，其以固化形式围绕待绝缘的部件。

在这些实施方式的每一个中，可以引入改进整个绝缘体的热导率的添加剂。

因此，例如，DE 197 18 385A1公开了用于电机的组件的涂层，其由包含导热添加剂的漆料组成，所述导热添加剂例如由氮化硼、氮化铝、氮化硅、氧化铝、氧化镁和/或碳化硅组成的颗粒。

WO 2008/091489A1描述了改性的云母纸形式的绝缘带，其除了云母薄片以外还包含具有高达1μm的粒度的六方氮化硼和任选的其他导热材料。

WO 2005/123867公开了无机/有机的基于树脂的组合物，其作为连续的成型体包围待绝缘的部件并且包含具有高达1μm的长度和3-100的纵横比的导热填料。

WO 2008/042076还描述了导热树脂组合物，其包含作为填料的导热材料，所述导热材料具有高达1μm的颗粒长度并各自被树脂皮包围。

除了云母以外还包含导热颗粒的上述申请的共同之处在于，或者两种颗粒在组合物中统计地分布，这根据整个组合物的实际组成使作用的重点放在热导率或介电绝缘材料上；或者云母和导热添加剂位于整个绝缘材料的不同层中，这使得绝缘层的制备更加困难和昂贵。

因此，希望发现用于绝缘组合物的导热添加剂，所述导热添加剂可以以简单的方式制备、可以用于具有各种组成的常规绝缘组合物中并具有比例均衡的介电和导热性质两者。

发明内容