一種高導熱耐高溫型云母帶的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種高導熱耐高溫型云母帶的制備方法，屬于絕緣材料制備技術領域。首先利用氰酸酯樹脂、硅烷偶聯劑和二苯基硅二醇對雙酚A型環氧樹脂進行改性，另外在一定溫度下，二苯基硅二醇的活性基團未與環氧樹脂的環氧基發生反應，有利于云母帶的耐高溫性得到提高，再將氧化鋁、氮化鋁和氮化硼混合研磨得到導熱混合粉末，利用硅烷偶聯劑對導熱混合粉末進行改性，利用聚乙二醇和十二烷基硫酸鈉對玻璃纖維進行改性，使玻璃纖維與環氧樹脂共同承載，將其作為填料對云母帶進行改性，繼續添加具有高導熱性和高透氣性的白云母，將其與高導熱樹脂膠粘劑和高導熱玻璃纖維共混，逐步形成與熱流方向一致的導熱網鏈，具有廣泛的應用前景。

【技術實現步驟摘要】
一種高導熱耐高溫型云母帶的制備方法
本專利技術公開了一種高導熱耐高溫型云母帶的制備方法，屬于絕緣材料制備

技術介紹
云母帶，又稱耐火云母帶，由云母帶機制作而成，是一種耐火絕緣材料，按用途可分為：電機用云母帶、電纜用云母帶。按結構分為：雙面帶、單面帶、三合一帶、雙膜帶、單膜帶等。按云母又可分為：合成云母帶、金云母帶、白云母帶。耐火安全電纜用云母帶是一種高性能的云母絕緣制品，具有優良的耐高溫性能和耐燃燒性能。近年來，隨著我國電力工業向高電壓大容量及遠距離輸送等方面的發展，電氣絕緣材料的質量及可靠性提出了越來越高的要求，研究和發展各種性能優良的絕緣材料是目前電氣絕緣材料發展的普遍趨勢。云母帶是定子主絕緣的基礎，是高壓電機主絕緣的關鍵，在電機運行過程中，會產生大量的熱，高溫會導致絕緣的電性能、機械性能和使用壽命降低及絕緣件松動等不良現象產生，同時主絕緣材料力學性能往往隨著溫度的升高或長期運行而被破壞從而限制高壓電機的使用壽命，也直接影響到高壓電機的質量和性能參數。云母帶通常是由玻璃布、云母紙、膠黏劑組成的復合材料，其機械性能、介電性能、導熱性能及耐熱性的優劣主要取決于膠黏劑的性能。目前，提高膠黏劑導熱系數，經濟有效的辦法是向膠黏劑中添加具有高導熱系數的無機填料，無機粒子的引入在一定程度上會導致膠黏劑絕緣性能、機械性能下降，所以在提高膠黏劑導熱系數的同時，又保證其滿足使用要求的絕緣性能和機械性能成為關鍵。浸漬高壓電機等電器設備的生產制備過程中，需要使用云母帶作為機電部件繞制、捆扎等加工的部件。云母帶作為主要的繞包配件已經在機電領域得到了極為廣泛的應用。因此，專利技術一種高導熱耐高溫型云母帶對絕緣材料制備
具有積極意義。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題：針對目前普通云母帶存在導熱性能差、耐高溫性能差和強度低，滿足不了市場需求的缺陷，提供了一種高導熱耐高溫型云母帶的制備方法。為解決上述技術問題，本專利技術采用如下所述的技術方案是：一種高導熱耐高溫型云母帶的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）將雙酚A型環氧樹脂和氰酸酯樹脂混合置于燒杯中攪拌，冷卻出料，得到混合樹脂，再將混合樹脂、二丁基錫二月桂酸酯和硅烷偶聯劑KH-560混合倒入裝有攪拌器、溫度計和冷凝器的四口燒瓶中攪拌反應，得到反應物，再向反應物中加入反應物質量2％的二苯基硅二醇，繼續保溫混合攪拌反應，反應結束后，取出，即得改性環氧樹脂；（2）將氧化鋁、氮化鋁和氮化硼混合研磨，得到混合粉末，再將硅烷偶聯劑KH-560、無水乙醇和蒸餾水混合攪拌，得到自制分散液，繼續將混合粉末和自制分散液混合倒入裝有冷凝器、攪拌器和溫度計的四口燒瓶中，置于超聲波分散儀中超聲分散，過濾去除濾液，得到濾渣，最后將濾渣放入烘箱中干燥，研磨出料，得到改性混合粉末；（3）稱取85～95g改性環氧樹脂加熱升溫使其軟化，向軟化后的改性環氧樹脂中加入10～12g改性混合粉末混合攪拌，攪拌后置于高速分散機中高速分散，研磨出料，得到自制膠粉；（4）將玻璃纖維、聚乙二醇、十二烷基硫酸鈉和去離子水混合放入燒杯中攪拌，攪拌后保溫靜置，自然冷卻至室溫，出料，得到改性玻璃纖維；（5）稱取42～50g白云母研磨粉碎后過100目篩，收集過篩白云母粉末，按重量份數計，分別稱取30～40份過篩白云母粉末、12～16份自制膠粉和6～8份改性玻璃纖維混合置于攪拌機中攪拌，再添加2～4份桐油和1～3份對苯二酚，繼續混合攪拌，得到混合料，將混合料倒入熱壓機中熱壓成型，自然冷卻至室溫，收卷分切，即得高導熱耐高溫型云母帶。步驟（1）所述的雙酚A型環氧樹脂和氰酸酯樹脂的質量比為3：1，攪拌溫度為125～135℃，攪拌時間為12～16min，混合樹脂、二丁基錫二月桂酸酯和硅烷偶聯劑KH-560的質量比為4：1：1，攪拌反應溫度為95～100℃，攪拌反應時間為24～30min，繼續攪拌反應時間為45～60min。步驟（2）所述的氧化鋁、氮化鋁和氮化硼的質量比為3：1：1，研磨時間為8～10min，硅烷偶聯劑KH-560、無水乙醇和蒸餾水的體積比為3：1：2，攪拌時間為6～8min，混合粉末和自制分散液的質量比為5：2，超聲分散時間為1～2h，干燥溫度為80～90℃，干燥時間為2～4h。步驟（3）所述的加熱升溫溫度為75～85℃，混合攪拌時間為3～5min，高速分散轉速為1500～2100r/min，高速分散時間為1～2h。步驟（4）所述的玻璃纖維、聚乙二醇、十二烷基硫酸鈉和去離子水的質量比為2：1：1：3，攪拌溫度為60～80℃，攪拌時間為16～20min，保溫靜置時間為1～2h。步驟（5）所述的研磨粉碎時間為16～20min，攪拌時間為10～12min，繼續攪拌轉速為120～160r/min，繼續攪拌時間為35～45min，熱壓溫度為160～200℃，熱壓壓力為0.4～0.6MPa。本專利技術與其他方法相比，有益技術效果是：（1）本專利技術以過篩白云母粉末為基材，改性玻璃纖維和自制膠粉作為補強材料，并輔以桐油和對苯二酚等制備得到高導熱耐高溫型云母帶，首先利用氰酸酯樹脂、硅烷偶聯劑和二苯基硅二醇對雙酚A型環氧樹脂進行改性，由于氰酸酯樹脂具有耐熱性，這種樹脂在受熱或催化劑作用下，容易在基體表面固化形成三嗪環結構，三嗪環結構增強了環氧樹脂的耐高溫性能，由環氧樹脂制成的云母帶耐高溫性也得到提高，另外在一定溫度下，二苯基硅二醇的活性基團未與環氧樹脂的環氧基發生反應，使環氧樹脂保留了環氧基，只是與環氧樹脂側鏈羥基發生脫水反應，增大了高聚物的交聯密度，有利于云母帶的耐高溫性得到提高，再將氧化鋁、氮化鋁和氮化硼混合研磨得到導熱混合粉末，利用硅烷偶聯劑對導熱混合粉末進行改性，使導熱混合粉末均勻分散在環氧樹脂熔融液中，促使導熱混合粉末之間相互接觸發生作用，并在體系內形成類似網狀或者鏈狀的結構形態，即為導熱網鏈，從而提高云母帶的導熱性能；（2）本專利技術利用聚乙二醇和十二烷基硫酸鈉對玻璃纖維進行改性，使玻璃纖維均勻分散在環氧樹脂表面，有利于玻璃纖維之間通過交錯的環氧樹脂分子鏈進行連接，相當于將環氧樹脂交聯，在受到彎曲、拉伸、壓縮等載荷作用時，環氧樹脂在玻璃纖維之間傳遞應力，使玻璃纖維與環氧樹脂共同承載，形成堅韌的網絡結構，將其作為填料對云母帶進行改性，從而提高云母帶的強度，繼續添加具有高導熱性和高透氣性的白云母，將其與高導熱樹脂膠粘劑和高導熱玻璃纖維共混，有利于云母帶的導熱性能得到提高，逐步形成與熱流方向一致的導熱網鏈，具有廣泛的應用前景。具體實施方式按質量比為3：1將雙酚A型環氧樹脂和氰酸酯樹脂混合置于燒杯中，在溫度為125～135℃的條件下攪拌12～16min，冷卻出料，得到混合樹脂，再按質量比為4：1：1將混合樹脂、二丁基錫二月桂酸酯和硅烷偶聯劑KH-560混合倒入裝有攪拌器、溫度計和冷凝器的四口燒瓶中，在溫度為95～100℃下攪拌反應24～30min，得到反應物，再向反應物中加入反應物質量2％的二苯基硅二醇，繼續保溫混合攪拌反應45～60min，反應結束后，取出，即得改性環氧樹脂；按質量比為3：1：1將氧化鋁、氮化鋁和氮化硼混合研磨8～10min，得到混合粉末，再將硅烷偶聯劑KH-560、無水乙醇和蒸餾水按體積比為3：1：2混合攪拌6～本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高導熱耐高溫型云母帶的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）將雙酚A型環氧樹脂和氰酸酯樹脂混合置于燒杯中攪拌，冷卻出料，得到混合樹脂，再將混合樹脂、二丁基錫二月桂酸酯和硅烷偶聯劑KH?560混合倒入裝有攪拌器、溫度計和冷凝器的四口燒瓶中攪拌反應，得到反應物，再向反應物中加入反應物質量2％的二苯基硅二醇，繼續保溫混合攪拌反應，反應結束后，取出，即得改性環氧樹脂；（2）將氧化鋁、氮化鋁和氮化硼混合研磨，得到混合粉末，再將硅烷偶聯劑?KH?560、無水乙醇和蒸餾水混合攪拌，得到自制分散液，繼續將混合粉末和自制分散液混合倒入裝有冷凝器、攪拌器和溫度計的四口燒瓶中，置于超聲波分散儀中超聲分散，過濾去除濾液，得到濾渣，最后將濾渣放入烘箱中干燥，研磨出料，得到改性混合粉末；（3）稱取85～95g改性環氧樹脂加熱升溫使其軟化，向軟化后的改性環氧樹脂中加入10～12g改性混合粉末混合攪拌，攪拌后置于高速分散機中高速分散，研磨出料，得到自制膠粉；（4）將玻璃纖維、聚乙二醇、十二烷基硫酸鈉和去離子水混合放入燒杯中攪拌，攪拌后保溫靜置，自然冷卻至室溫，出料，得到改性玻璃纖維；（5）稱取42～50g白云母研磨粉碎后過100目篩，收集過篩白云母粉末，按重量份數計，分別稱取30～40份過篩白云母粉末、12～16份自制膠粉和6～8份改性玻璃纖維混合置于攪拌機中攪拌，再添加2～4份桐油和1～3份對苯二酚，繼續混合攪拌，得到混合料，將混合料倒入熱壓機中熱壓成型，自然冷卻至室溫，收卷分切，即得高導熱耐高溫型云母帶。...

【技術特征摘要】
1.一種高導熱耐高溫型云母帶的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）將雙酚A型環氧樹脂和氰酸酯樹脂混合置于燒杯中攪拌，冷卻出料，得到混合樹脂，再將混合樹脂、二丁基錫二月桂酸酯和硅烷偶聯劑KH-560混合倒入裝有攪拌器、溫度計和冷凝器的四口燒瓶中攪拌反應，得到反應物，再向反應物中加入反應物質量2％的二苯基硅二醇，繼續保溫混合攪拌反應，反應結束后，取出，即得改性環氧樹脂；（2）將氧化鋁、氮化鋁和氮化硼混合研磨，得到混合粉末，再將硅烷偶聯劑KH-560、無水乙醇和蒸餾水混合攪拌，得到自制分散液，繼續將混合粉末和自制分散液混合倒入裝有冷凝器、攪拌器和溫度計的四口燒瓶中，置于超聲波分散儀中超聲分散，過濾去除濾液，得到濾渣，最后將濾渣放入烘箱中干燥，研磨出料，得到改性混合粉末；（3）稱取85～95g改性環氧樹脂加熱升溫使其軟化，向軟化后的改性環氧樹脂中加入10～12g改性混合粉末混合攪拌，攪拌后置于高速分散機中高速分散，研磨出料，得到自制膠粉；（4）將玻璃纖維、聚乙二醇、十二烷基硫酸鈉和去離子水混合放入燒杯中攪拌，攪拌后保溫靜置，自然冷卻至室溫，出料，得到改性玻璃纖維；（5）稱取42～50g白云母研磨粉碎后過100目篩，收集過篩白云母粉末，按重量份數計，分別稱取30～40份過篩白云母粉末、12～16份自制膠粉和6～8份改性玻璃纖維混合置于攪拌機中攪拌，再添加2～4份桐油和1～3份對苯二酚，繼續混合攪拌，得到混合料，將混合料倒入熱壓機中熱壓成型，自然冷卻至室溫，收卷分切，即得高導熱耐高溫型云母帶。2.根據權利要求1所述的一種高導熱耐高溫型云母帶的制備方法，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：仇穎超，楊明忠，陳可，
申請(專利權)人：仇穎超，
類型：發明
國別省市：江蘇,32