一種新型H 級少膠粉云母帶的研制

尹端龍，劉 群，劉 慧，韓 勇

（四川東材科技集團股份有限公司，四川 綿陽621000）

隨著國內(nèi)電機制造減薄技術(shù)的發(fā)展，H 級絕緣材料在國內(nèi)特種電機制造領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如：風電電機、冶煉電機、煤機、鐵道牽引電機等特種電機的主絕緣絕緣處理。

本文研究了一種以無堿玻璃布與聚酰亞胺薄膜（耐電暈處理或不耐電暈處理）共同補強的少膠粉云母帶。該粉云母帶引入了公認的H 級材料聚酰亞胺薄膜而性能優(yōu)于普通粉云母帶，如：優(yōu)良的耐氣候性、耐酸堿性及冷熱循環(huán)性能等，并與國內(nèi)多種知名VPI 浸漬樹脂（如：D027、JF9950、H9110 等）具有良好的電氣絕緣配套性能。該材料分別應(yīng)用于風電電機、煤機、變頻電機、牽引電機等特種電機的定子、轉(zhuǎn)子及端部絕緣處理，其包扎工藝性良好，配套絕緣性能達到優(yōu)等品水平。

1 實驗部分

1.1 原材料、儀器及主要設(shè)備

改性環(huán)氧樹脂（工業(yè)級自制）；甲苯（工業(yè)級燕山石化）；丙酮（工藝級燕山石化）；3#固化劑（工業(yè)級 自制）；促進劑A（工業(yè)級 自制）；無堿玻璃布（0.032mm）（工業(yè)級羅江玻璃布廠、上海無堿玻璃布廠、宿遷玻璃布廠等）；聚酰亞胺薄膜6051（0.028mm、0.030mm 普通型）及6051-CR（0.025mm 耐電暈型）聚酰亞胺薄膜為工業(yè)級天津天緣絕緣材料股份有限公司；云母紙（工業(yè)級3 美豐云母紙廠、南陽云母紙廠等）。

5#云母帶操作機；溫控系統(tǒng)；抽風系統(tǒng)及電熱烘箱；電子天平；配膠系統(tǒng)等。

1.2 云母帶制造

H 級環(huán)氧玻璃聚酰亞胺薄膜少膠粉云母帶的生產(chǎn)采用3 次上膠、3 次烘焙，并輔以聚酰亞胺薄膜（不耐電暈處理或耐電暈處理）端面極性阻斷防溢流技術(shù)，最后冷軋復(fù)合收卷的全新工藝方式。工藝流程見下圖：

1.3 云母帶分切

H 級環(huán)氧玻璃聚酰亞胺薄膜少膠粉云母帶采用分切機分切，該切割方法能最大化的避免云母帶帶盤因切割而造成的端面損傷。

1.4 性能測試

云母帶常規(guī)性能見表1。

表1 H 級環(huán)氧玻璃聚酰亞胺薄膜少膠粉云母帶常規(guī)性能Tab.1 Performances of H class epoxy resin glasspolyimide film mica tape

2 結(jié)果與討論

2.1 VPI 配套性能

與多種不同類型的浸漬樹脂VPI 配套性研究：模擬風電600V 級絕緣結(jié)構(gòu)，試驗采用8.0mm×32.0mm×750.0mm 鋁排，以粉云母帶（0.13mm×20.00mm）半疊包扎三層與國內(nèi)多家公司不同類型產(chǎn)品、不同浸漬樹脂在實驗室進行模擬VPI 配套試驗，其結(jié)果見表2。

表2 產(chǎn)品與各類浸漬漆的VPI 配套性能tanδ（%）比較Tab.2 Matching performances comparison of productswith impregnating varnishes

從表2 可以看出，本材料與國內(nèi)同類產(chǎn)品與國內(nèi)的不同類型浸漬樹脂的相容固化性及配套絕緣結(jié)構(gòu)的性能良好。

2.2 技術(shù)水平

該H 級粉云母帶的執(zhí)行標準參照JB/T6488.6-2002 聚酰亞胺薄膜粉云母帶標準制定。與國內(nèi)已批量生產(chǎn)的3 家公司的對應(yīng)產(chǎn)品進行性能比較，結(jié)果見表3。

表3 環(huán)氧玻璃聚酰亞胺薄膜少膠粉云母帶標準及常規(guī)性能對比Tab.3 Performances comparison of epoxy resin glasspolyimide film mica tape

從表3 可以看出，本材料采用標準技術(shù)要求高于JB/T6488.6-2002，拉伸強度優(yōu)于行業(yè)內(nèi)其他公司的產(chǎn)品，其余技術(shù)指標在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。

2.3 產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性

本項目產(chǎn)品具有優(yōu)異的常溫貯存期，通常勿需冷藏。在貯存過程中，不會因帶盤內(nèi)應(yīng)力及環(huán)境溫度變化引起蠕變反粘等不良現(xiàn)象，產(chǎn)品經(jīng)60℃兩個月的貯存后，仍能保持較為一致的包扎工藝性（不反粘、不飛粉等）。

2.4 技術(shù)新穎性

H 級少膠粉云母帶采用3 步上膠、分3 段進行烘焙、常規(guī)復(fù)合和冷軋復(fù)合相結(jié)合的全新工藝方式，該工藝突出的新穎性主要有以下幾點：首先，增加云母紙表面背膠上膠工藝過程，有效的避免了云母帶制造過程中云母紙滲透不均、飛粉、分層等問題，并有效的保證了云母帶的柔軟性；其次，云母帶主體出主烘箱后，采用聚酰亞胺薄膜（耐電暈）表面刮膠并經(jīng)低溫烘焙后冷軋復(fù)合的方式，避免了聚酰亞胺薄膜（耐電暈）經(jīng)由主體烘箱，因高溫、張力等的影響而引起的打折、起皺等質(zhì)量問題；最后，聚酰亞胺薄膜（耐電暈）端部極性阻斷防溢流技術(shù)，極大的降低了產(chǎn)品生產(chǎn)對設(shè)備的精度要求。

3 結(jié)論

（1）《H 級少膠粉云母帶》工藝設(shè)計新穎，具有創(chuàng)新性，膠粘劑路線、配方合理；

（2）產(chǎn)品制造工藝幅度較寬，具有良好的可操作性；

（3）產(chǎn)品性能可靠穩(wěn)定，與改性環(huán)氧無溶劑類浸漬樹脂具有良好的相容共固化性，能夠滿H 級VPI 電機制造電氣性能要求；

（4）產(chǎn)品使用工藝性良好，機包、手包兩種方式均可適應(yīng)；

（5）產(chǎn)品貯存穩(wěn)定性可靠，常溫貯存時間可達1 年以上；

（6）原材料均系國產(chǎn)化，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益；

（7）產(chǎn)品的技術(shù)、質(zhì)量在國內(nèi)同類產(chǎn)品中處于領(lǐng)先水平。

《H 級少膠粉云母帶》的研制達到了設(shè)計規(guī)定的各項要求，實現(xiàn)了含聚酰亞胺薄膜三合一少膠粉云母帶技術(shù)、產(chǎn)品和市場的重大突破，促進了國內(nèi)少膠VPI 工藝體系的發(fā)展和完善具有積極作用。

［1] 唐傳林，季承鈞，單書發(fā).絕緣材料工藝原理［M].機械工業(yè)出版社，1993.

［2] 胡兆斌.絕緣材料在電工中的應(yīng)用［M].2003.

［3] 王正輝，胡星琪.水溶性陽離子和兩性聚電解質(zhì)及其應(yīng)用［J].高分子材料科學與工程，1994，（4）:8-15.