Патент ссср 237218

 

Во Союзная

Ватентьх :::чеока тек

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сбвз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства М

Кл 21с, 2 22

Заявлено 25.Х,1967 (¹ 1192948/24-7) с присоединением заявки г

Приоритет,ЧПК H 01b

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР .. ДК 621.315.61-418 (088.8) Опубликовано 12.II.1969. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания ЗОЛ 1.1969

Авторы пзооретен! iя

A. И. Пеграшко, Л. 3. Аснович, В. Б. Березин, К. И. Забырина и 1О. В. Сорокин

Заявитель

ГИБКИ Й ЭЛ ЕКТРОИ ЗОЛЯ ЦИ ОН НЪ1Й МАТЕРИАЛ

Гибкие электроизоляционные материалы находят широкое применение в электрических машинах и аппаратах в качестве пазовой и ме кфазовой изоляций, прокладок различного назначения и т. п. Наиболее широко для этих целей используются гибкие миканиты и стекломиканиты, обладающие комплексом ценных электрофизических H механических свойств.

Однако эти материалы дороги в связи с использованием для нпх изготовления щипаной слюды и преимущественно ру шого способа клейки. Поэтому возникла проблема создания полноценных заменителей миканптов, напболсс перспективными из которых являются ма1српалы Hd основе слюдинитовой и слюдопласТоВоН бумаги. Помимо технико-экономической эффективности, замена гибких миканитов аналогичными слюдинитовыми и слюдопластами имеет важное значение, так как нс используется дефицитная щипаная слюда, а технологический процесс изготовления электропзоляцпонных материалов указанного типа максимально механизирован и автоматизирован.

В настоящее время во многих случаях гибкпс микапиты классов пагревостойкости Е и В

"аменсны слюдпнитовыми электроизоляционпых.и материалами.

Значительно сложнее заменить гибкие стекломиканиты класса нагревостойкости Н. Осионная проблема в создании полноценных заменителей на основе слюдпнитовой и слюдопластовой бумаги в этом случае заключается в подборе связующего, способного обеспечи ь, наряду с хорошей гибкостью и эластичностью, высокие механические свойства, достаточную влагостойкость и нагревостойкость.

Известные гибкие стеклослюдинитовые мат0 териалы на кремнийорганическпх лаках. Однако онп нс отвечают указанным выше требованиям, что ограничивает возможно-.ть их использования в электрооборудовании. Основпая причина связана с низкой механической

1 прс чностью кремнпйорганических связующих.

В связи с этим материал оказывается очень вялым, легко повреждается при деформациях, Hc èçáåæíûõ во время технологического процесса. На местах изгибов происходит повреж20 дение слабого слюдинитового слоя и как следствие значительное снижение электрической прочности, которая в отдельных точках падает до 8 — 10 кв/,ьн, а в среднем не превышает

20 — 25 кв/лл при толщине 0,1 лл и 25—

25 30 квlлл при большой толщине. При перегибах материала (например, в случае применения для изготовления пазовых коробочек) электрическая прочность снижается на 30—

50%. Другой недостаток указанных стеклоЗО слюдинитов связан с их термопластичностью.

237218

Редактор П. А. Вербова

Тсхрсд JI. Я. Левина Корректор О. Б. Тюрина

Заказ 1301/20 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и сткрь|тий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Названные связующие длительно сохраняют термопластичность, что может явиться причиной повреждения изоляции вращающихся частей в эксплуатации.

Настоящее изобретение позволяет резко улучшить качество гибкого стеклослюдинита за счет применения в качестве связующего кремнийорганичсскпх полидиметилфенилсилоксановых лаков с функциональностью 2,5—

2,7 (например, лак марки К-55), модифицированных полиорганометаллосилоксанами, например полиметилфенплалюмосилоксаном марки К-37 в количестве 5 — 15% в составе связующего.

В отличие от применяемых в настоящее время лаков предлагаемое связующее имеет более высокую функциональность и тем самым обеспечивает более высокую механическую прочность слюдинита.

Модифицирующая добавка полимера К-37 (в составе связующего) играет двойную роль — пластифпкатора полимера К-55, что обеспечивает необходимую эластичность стеклослюдинита в исходном состоянии, и отвердителя связующего в процессе запечки материала (как такового или в изделии). Отверждение осуществляется благодаря структурированию полимера К-55 за счет образования координационных связей между атомами металла модификатора (в случае полимера

К-37 — алюминия) и атомами кислорода цепей молекул полимера К-55. В результате структурирования полимера не только устраняется термопластичность материала, цо и повышается н агревостойкость, Гиокий стеклослюдинит, полученный в соответствии с настоящим изобретением, пригоден для длительной работы при 200 — 250 С.

Важной особенностью применяемого отвердителя является то, что он проявляет активность только при температуре 100 †1 С и выше (для ускорения отверждения связующего температура может достигать 200 — 220 С), поэтому материал обладает хорошей стабильностью свойств, прежде всего, гиокостью и эластичностью, при длительном хранении.

Возможность проводить запечку материала прп сравнительно низких температурах (до

150" С) выгодно отличает описываемый материал от выпускаемых в настоящее время.

Как показала практика, выпускаемые в настоящее время гибкие стеклослюдиниты (в частности, на лаке ЭФ-5) не удается использо вать для электрооборудования класса нагревостойкости В с повышенной надежностью, так как требуется весьма высокая температура запечки в изделия (не менее 200 С), недопустимая для других электроизоляционных

40 материалов с органическими связующими составами, применяемыми в конструкции.

В отличие от выпускаемых в настоящее время гибких стеклослюдпнитов материал с предлагаемым связующим сочетает хорошую гибкость с упругостью, что исключает повреждение материала при технологических деформациях, а также при изолировочных работах.

Отсутствие в материале технологических дефектов обусловливает повышенную электрическую прочность, которая находится на уровне 30 — 50 кв!мм. Одновременно улучшается гибкость, оцениваемая по степени сохранения электрической прочности на линии изгиба.

1!осле изгиба материала на 180 на собственную толщину электрическая прочность на линии перегиба снижается не более, чем на 20—

30% по сравнению с исходным состоянием.

Как показали исследования, указанное содержание К-37 в составе связующего является оптимальным; при содержании К-37 выше

15% материал приобретает повышенную жесткость, при содержании менее 5% отвердителя оказывается недостаточно для структурирования связующего и устранения его термопластпчности.

Конструктивно предлагаемый гибкий стеклослюдинит состоит из чередующихся слоев стеклоткани и слюдинитовой бумаги, пропитанных и склеенных с помощью связующего.

Для улучшения электрических характеристик материал прессуется при давлении 10—

15 кг/см - при температуре 110 — 120 С.

Вместо стеклоткани в качестве армирующего материала для улучшения механической прочности может быть использована стеклобумага, асбестовая ткань и другие материалы, Предлагаемое связующее может быть использовано для гибких в холодном состоянии электроизоляционных материалов другого типа, например слюдопластовых материалов на основе нагревостойких неорганических (например, асбестовой, стеклянной) бумаг.

Предмет изобретения

Гибкий электроизоляционный материал на неорганической основе, например, слюдинитозсй бумаги, пропитанной кремнийорганическим связующим с отвердителем, отличаюи(ийся тем, что, с целью улучшения механических характеристик, повышения нагревостойкости и эластичности изделия, связующее содержит 85 — 95% полидиметплфенилсилоксанового лака с функциональностью 2,5 — 2,7 и

5 — 15% модифицирующей добавки в виде полиорганометаллосилоксана, например полпметилфенилалюмосилоксана, которая в указанном соотношении является отвердителем и пластификатором одновременно.