[发明专利]一种高介电强度的高导热多胶环氧玻璃丝粉云母带及制造方法

说明书

本发明公开一种高介电强度的高导热多胶环氧玻璃丝粉云母带及制造方法。高导热多胶环氧玻璃丝粉云母带由一层或两层高导热玻璃丝布补强材料、一层粘接材料层和一层高介电强度粉云母纸层复合组成。由高导热填料与胶黏剂复合而成高导热粘接材料，然后与玻璃丝布复合，加热烘干制备成高导热玻璃丝布；高导热玻璃丝布浸胶，高介电强度粉云母纸与其复合；如果是单层高导热玻璃丝布浸胶与高介电强度粉云母纸复合后，还需要在另一测云母纸表面涂覆隔离层；烘培后冷却成卷，分切制成云母带。本发明介电强度≥45kV/mm的云母带制造的线棒绝缘导热性能不小于0.35W/(m·k),击穿场强≥30kV/mm。

技术领域

本发明涉及电机绝缘领域，尤其涉及一种高介电强度的高导热多胶环氧玻璃丝粉云母带及制造方法。

背景技术

大中型发电机是国家经济发展的动力来源，随着发电机容量不断增大，绝缘材料的耐热级不断提高，从50～60年代A级(90℃)绝缘发展到70～80年代B级(130℃)绝缘，80年代末期又发展到F级绝缘(155℃)，每一次耐热级的提高都是一场绝缘材料的结构性改变，但是绝缘材料的导热性一直没有提高。定子绕组主绝缘导热性能提高后，在保持电机体积、额定电压和电机温升不变的基础上，能进一步提高机组的容量，提高了整机的经济技术指标，因此发电机主绝缘材料又有了新的发展要求，迫切需要提高定子绕组主绝缘材料的导热性能。另外国内外许多电厂的发电机组运行时间将要或已达到使用年限，在机组更新改造时保持其体积、额定电压、定子主绝缘厚度不变，利用高导热(High thermalconductive,HTC)绝缘能提高机组容量，减少了机组改造费用和提高了机组的经济效益，因此HTC绝缘在旧机组增容改造方面也有着广阔的市场前景。

国外高导热VPI绝缘材料的研究进展显著，已经开始应用在大型空冷或氢冷发电机的样机上。由于国内一直以多胶模压绝缘体系为主，20世纪末期国内开始研究高导热多胶主绝缘材料，研究历史尽管较短，但是涉足此方向的高校、企业及科研单位较多。国内电机定子线棒的主绝缘的绝缘结构由环氧桐马酸酐胶粘剂、云母纸与玻璃丝布复合构成，其中胶粘剂、云母、玻璃丝布的导热系数分别为0.17W/(m·k)～0.22w/(m·k)、0.3W/(m·k)～0.6W/(m·k)、0.8W/(m·k)～1.2W/(m·k)，由于胶粘剂的导热系数最低，因此大部分研究人员的研究方向主要集中在提高绝缘胶粘剂的导热性能。1997年桂林电器科学研究所、申请单位、绝缘材料厂和合作单位开始联合立项研究，研究的重点方向是首先制造高导热胶粘剂，然后利用高导热胶粘剂将云母纸与玻璃丝布复合在一起，制造出高导热多胶粉云母带。从三合一的普通多胶粉云母带到四合一的高导热多胶粉云母带的生产过程中，由于加入高导热填料，给云母带的研制和生产及绝缘热压固化成型工艺带来了一系列问题，其中存在的根本性问题(云母带中云母含量减少)一直无法解决，经过20多年的发展一直无法应用。

鉴于国内部分企业及国外已开发少胶VPI(真空压力浸渍)高导热绝缘材料，但是不适用于我国多胶模压绝缘体系，因此开发高介电强度的高导热多胶绝缘材料已到刻不容缓的地步。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是为了保证电机定子线棒主绝缘电气性能稳定的同时，提高其导热性能和介电强度，提供一种高介电强度的高导热多胶环氧玻璃丝粉云母带及制造方法，本发明可靠性好，解决了国内在高导热绝缘材料研究中一直存在的击穿强度低、电老化性能差、包扎工艺性差等问题，使高导热绝缘材料有望应用在大型电机上。

本发明的技术方案为：

步骤一：高导热填料进行表面活化处理：将表面活化剂与溶剂制备成溶液，然后加入高导热填料，高导热填料、表面活化剂及溶剂的质量百分比为100％：0.5％～1.0％：100％，搅拌10min～30min，混合液在120℃进行烘干处理，得到表面活化的高导热填料；

步骤二：高导热填料表面活化处理后与胶粘剂复合制备成高导热粘接材料，由电工无碱玻璃丝布再与高导热粘接材料复合制备成高导热玻璃丝布，其中高导热填料在电工无碱玻璃丝布上相互连接形成导热通道，高导热玻璃丝布相较于电工无碱玻璃丝布，其厚度基本不变；