[go: up one dir, main page]

RU2004554C1 - Prepreg - Google Patents

Prepreg

Info

Publication number
RU2004554C1
RU2004554C1 SU4927785A RU2004554C1 RU 2004554 C1 RU2004554 C1 RU 2004554C1 SU 4927785 A SU4927785 A SU 4927785A RU 2004554 C1 RU2004554 C1 RU 2004554C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
prepreg
fiberglass
epoxy
mica
paper
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марк Захарович Циркин
Владимир Васильевич Петров
Вера В чеславовна Федорова
Александр Абрамович Житомирский
Зинаида Андреевна Зубкова
Бет Итковна Итина
Original Assignee
Акционерное общество "Электросила"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Электросила" filed Critical Акционерное общество "Электросила"
Priority to SU4927785 priority Critical patent/RU2004554C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2004554C1 publication Critical patent/RU2004554C1/en

Links

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

Использование: изол ци  деталей электрических машин. Сущность изобретени : препрег на основе стеклоткани, слюд ной бумаги и св зующего, при следующем соотношении компонентов, мас.%1 эпоксидна  смола на основе полифенола 25 - 33, эпоксидна  дианова  смола 8 - 13,5, 50%-ный раствор комплекса трехфтористого бора (BF ) с моноэтаноламином в диэтиленгликоле 0,9 - Т,75. термопластичный полимер из группы: поливинила- цетапи, полистирол, сополимер стирола с акрило- нитрилом и стирола с акрилонитрилом и бутадиеновым каучуком 0.4 - 0,9, слюд на  бумага и стеклоткань в соотношении -1,3 - 2,61 1 остальное. 3 табл.Usage: insulating parts of electrical machines. The inventive prepreg on the basis of fiberglass, mica paper and a binder, in the following ratio of components, wt.% 1 epoxy resin based on polyphenol 25 - 33, epoxy Dianova resin 8 - 13.5, 50% solution of a complex of boron trifluoride (BF) with monoethanolamine in diethylene glycol 0.9 - T, 75. thermoplastic polymer from the group: polyvinyl-cetapi, polystyrene, copolymer of styrene with acrylonitrile and styrene with acrylonitrile and butadiene rubber 0.4 - 0.9, mica on paper and fiberglass in the ratio -1.3 - 2.61 1 rest. 3 tab.

Description

Изобретение относитс  к области электромашиностроени , в частности к производству предварительно пропитанных материалов (препрегов) дл  изол ции деталей электрических машин,The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to the production of pre-impregnated materials (prepregs) for insulating parts of electrical machines

Известны изол ционные препреги на основе стеклоткани и слюдосодержащих материалов, например на основе стеклоткани и слюды с термореактивным св зующим. Известен также препрегна основе полиэфирной ткани подложки с миканитом и св зующего, содержащего эпоксидную смолу и диаминодифенилсульфон в качестве от- вердител . Использование св зующего без растворител  позвол ет изготовить этот препрег без воздушных включений, но требует дл  предотвращени  слипани  нанесени  слюд ного порошка после пропитки, что создает значительные технологические трудности и увеличивает трудоемкость.Insulating prepregs based on fiberglass and mica-containing materials, e.g., based on fiberglass and mica with a thermosetting binder, are known. A prepreg based on a polyester support fabric with micanite and a binder containing an epoxy resin and diaminodiphenylsulfone as a hardener is also known. The use of a solvent-free binder allows this prepreg to be made without air inclusions, but it requires the application of mica powder after impregnation to prevent sticking, which creates significant technological difficulties and increases labor intensity.

Наиболее близким к предлагаемому препрегу техническим решением, вз тым за прототип,  вл етс  препрег из стеклоткани, слюд ной бумаги и эпоксидного св зующего , содержащего эпоксиноволачную смолу (полифункциональную эпоксидную смолу на основе полифенола) и комплекс трехфтористого бора (ВРз) с аминами в качестве отвердител . Этот препрег примен ют в виде ленты дл  изолировани  стержней обмотки крупных электрических машин. Эта изол ци  обладает такими достоинствами, как высока  теплостойкость и хорошие электроизол ционные характеристики.The closest technical solution to the proposed prepreg, taken as a prototype, is a prepreg made of fiberglass, mica paper and an epoxy binder containing epoxynolac resin (polyfunctional epoxy resin based on polyphenol) and a complex of boron trifluoride (BP3) with amines as a hardener . This prepreg is used in the form of a tape to insulate the winding rods of large electrical machines. This insulation has the advantages of high heat resistance and good electrical insulation characteristics.

Недостатком данного препрега  вл етс  применение дл  его изготовлени  импортного отвердител  в св зи с определенными трудност ми его изготовлени  в нашей стране, больша  жесткость изол ции из него , привод ща  к значительным внутренним напр жени м, отслоению от меди и расслоени м; недостаточна  ремонтопригодность из-за плохого разм гчени  отпрессованного материала при примен емых температурах разогрева; относительно небольшой срок хранени  (3 мес. в герметичной упаковке ) и необходимость нагрева ленты из препрега при ее наложении на стержень и др. Цель изобретени  - улучшение технологичности препрега и повышение адгезии изол ции из препрега к меди и ее ремонтопригодности .The disadvantage of this prepreg is the use of imported hardener for its manufacture in connection with certain difficulties in its manufacture in our country, the greater rigidity of isolation from it, which leads to significant internal stresses, delamination from copper and delamination; poor maintainability due to poor softening of the pressed material at the applied heating temperatures; relatively short shelf life (3 months in sealed packaging) and the need to heat the prepreg tape when it is applied to the rod, etc. The purpose of the invention is to improve the prepreg processability and increase the adhesion of the prepreg insulation to copper and its maintainability.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в препреге на основе стеклоткани, слюд ной бумаги и св зующего, включающего эпоксидную смолу на основе полифенола и комплекс трехфтористого бора (ВРз) с аминами, св зующее дополнительно содержит эпоксидную смолу в соотношении 1:1,85-4 с эпоксидной смолой на основе полифенола иThis goal is achieved in that in a prepreg based on fiberglass, mica paper and a binder comprising an epoxy resin based on polyphenol and a complex of boron trifluoride (BP3) with amines, the binder further comprises an epoxy resin in a ratio of 1: 1.85-4 with polyphenol-based epoxy and

термопластичный полимер, выбранный из группы, содержащей поливинилацетат, полистирол , его сополимеры с акрилонитри- лом и бутадиеновым каучуком, в качестве комплекса трехфтористого бора (ВРз) с аминами препрег содержит ВРз с моноэтанола- мином в виде 50%-ного раствора в диэтиленгликоле, слюд на  бумага и стеклоткань вз ты в соотношении 1,3 -2,61:1 при следующем соотношении компонентов пре- прегэ. мас.%:a thermoplastic polymer selected from the group consisting of polyvinyl acetate, polystyrene, its copolymers with acrylonitrile and butadiene rubber, as a complex of boron trifluoride (BP3) with amines, the prepreg contains BP3 with monoethanolamine in the form of a 50% solution in diethylene glycol, on paper and fiberglass were taken in a ratio of 1.3 -2.61: 1 in the following ratio of the components of the pregre. wt.%:

Эпоксидна  смола на основе полифенола25-33Polyphenol Based Epoxy 25-33

Эпоксидна  дианова  5 смола8-13,5Epoxy Dianova 5 resin 8-13.5

50%-ный раствор комплекса ВРз с моноэтанол- амином в диэтиленгли- коле0,9-1,7550% solution of the complex of BP3 with monoethanolamine in diethylene glycol 0.9-1.75

0 Термопластичный полимер0 ,4-0,9 Слюд на  бумага и стеклоткань в соотношении 1,3-2,61:1Остальное 5 Состав препрегов, их свойства и свойства прессованной из препрега изол ции представлены в табл.1 и 2, а рецептура лаков дл  изготовлени  этих препрегов - в табл.3.0 Thermoplastic polymer 0.4-0.9 Mica on paper and fiberglass in a ratio of 1.3-2.61: 1 Other 5 The composition of the prepregs, their properties and the properties of the insulation pressed from the prepreg are shown in Tables 1 and 2, and the varnish formulation for the manufacture of these prepregs is shown in Table 3.

0Как видно из табл.2, предлагаемый препрег обладает высокой технологичностью, он эластичен при комнатной температуре и сохран ет эластичность в течение длительного срока хранени , который превышает 5 срок хранени  препрега по прототипу. Изол ци  из препрега обладает высокой адгезией к меди и высокой деформационной теплостойкостью, обеспечивающей высокую механическую прочность изол ции при 0 температуре до 155°С.0 As can be seen from Table 2, the proposed prepreg is highly adaptable, flexible at room temperature and retains elasticity over a long shelf life that exceeds the shelf life of the prepreg according to the prototype. Isolation from the prepreg has high adhesion to copper and high deformation heat resistance, providing high mechanical strength of the insulation at 0 temperature up to 155 ° C.

Препрег изготавливают следующим образом . The prepreg is made as follows.

Из эпоксидных смол в смеси растворителей толуол:бутанол:ацетон 3:1:2 изготав- 5 ливают раствор, куда добавл ют в соответствии с рецептурой 50%-ный раствор в диэтиленгликоле комплекса трехфтористого бора (ВРз) с моноэтаноламином и раствор в небольшой части растворител  0 термопластичного полимера. Готовым лаком на горизонтальной пропиточной машине пропитывают стеклоткань, дублиру  ее в процессе пропитки слюдобумагой. Из полученных препрегов прессуют изол цию по 5 режиму:A solution is prepared from epoxy resins in a solvent mixture of toluene: butanol: acetone 3: 1: 2; 5, a solution of 50% in diethylene glycol of boron trifluoride complex (BP3) with monoethanolamine and a solution in a small part of the solvent are added thereto 0 thermoplastic polymer. Fiberglass is impregnated with finished varnish on a horizontal impregnation machine, its duplicate in the process of impregnation with mica paper. From the obtained prepregs, the isolation according to 5 conditions is pressed:

Температура160±5°СTemperature 160 ± 5 ° С

Уде-льное давление1 МПаSpecific pressure 1 MPa

Врем  прессовани  5 ч П р и м е р 1. В смеситель загружают 18,4 кг толуола, 6,1 кг бутанола и 6,1 кгCompression time 5 h. PRI me R 1. In the mixer load of 18.4 kg of toluene, 6.1 kg of butanol and 6.1 kg

ацетона. 45.25 кг смолы ЭТФ, разогревают до температуры 130°С, постепенно при включенной мешалке загружают в смеситель с растворител ми и раствор ют прм перемешивании втечение 12 ч. 15,10 кгсмо- лы ЭД-16 разогревают до 60°С, ввод т в смеситель с растворител ми и смолой ЭТФ и раствор ют при перемешивании в течение 4ч.acetone. 45.25 kg of ETF resin are heated to a temperature of 130 ° C, gradually, with the stirrer turned on, loaded into a mixer with solvents and dissolved by stirring for 12 hours. 15.10 kg of ED-16 resin are heated to 60 ° C and introduced into the mixer with solvents and ETF resin and dissolved with stirring for 4 hours.

В отдельную емкость загружают 0,95 кг ацетона и выдерживают при периодическом перемешивании до полного растворени . Затем вливают в эту емкость 1,90 кг отвер- дител  УП-605/4Р, тщательно перемешивают до однородности и полученный раствор при перемешивании вливают в смеситель с растворенными смолами. Получают лак светло-коричневого цвета с в зкостью по В374 при 20°С 20 с и содержанием сухого остатка около 63%.0.95 kg of acetone was charged into a separate container and kept under periodic stirring until completely dissolved. Then 1.90 kg of UP-605 / 4P hardener is poured into this container, thoroughly mixed until homogeneous, and the resulting solution is poured into the mixer with dissolved resins with stirring. A light brown varnish is obtained with a viscosity according to B374 at 20 ° С for 20 s and a solids content of about 63%.

Этим лаком на горизонтальной пропиточной машине пропитывают стеклоткань марки ЭЧ-46 и дублируют ее после выхода из ванны слюдобумагой марки СБ-86. Сушку препрега в камере машины провод т при температуре 100+5°С в течение 8 мин. Получают препрег с суммарным содержанием стеклоткани и слюдобумаги - 59,8 мас.%, св зующего - 40,2 мас.%, намотанный в рулон на приемной оправке. Рулон нарезают на ролики шириной 25 мм. Ленту накладывают на стержень сечением 15x50 мм впол- нахлеста необходимое количество слоев и спрессовывают при температуре 160°С и давлении 1 МПа в течение 5 ч, Полученную изол цию подвергают необходимым испытани м .This varnish on a horizontal impregnation machine is impregnated with fiberglass grade ЭЧ-46 and duplicate it after leaving the bath with mica paper grade SB-86. The prepreg was dried in the chamber of the machine at a temperature of 100 + 5 ° C for 8 minutes. A prepreg is obtained with a total content of fiberglass and mica paper of 59.8 wt.%, A binder of 40.2 wt.%, Wound into a roll on a receiving mandrel. The roll is cut into 25 mm wide rollers. The tape is applied to the rod with a cross-section of 15x50 mm full overlap with the required number of layers and pressed at a temperature of 160 ° C and a pressure of 1 MPa for 5 hours. The obtained insulation is subjected to the necessary tests.

П р и м е р 2. По технологии, описанной в примере 1, готов т лак из 13,65 кг смолы ЭД-16, 40,8 кг смолы УП-643, 1,45 кг отвер- дител  УП-605/4Р, 0,65 кг полистирола, 21,7 кг толуола, 7,2 кг бутанола и 14,5 кг ацетона. Лак представл ет собой однородную жидкость светло-коричневого цвета с в зкостью ВЗ-4 - 19 с и содержанием сухо- го остатка около 50%. Аналогично примеру 1 получают пропитанный материал с содержанием в нем стеклоткани и слюдобумаги 65,3 мас.%, а св зующего - 34,7 мас.%. Из этого препрега по технологии и режимам, описанным в примере 1, готов т изол цию дл  испытаний.PRI me R 2. According to the technology described in example 1, varnish is prepared from 13.65 kg of ED-16 resin, 40.8 kg of UP-643 resin, 1.45 kg of UP-605 / 4P hardener 0.65 kg of polystyrene, 21.7 kg of toluene, 7.2 kg of butanol and 14.5 kg of acetone. Varnish is a homogeneous light brown liquid with a viscosity of VZ-4 - 19 s and a solids content of about 50%. Analogously to Example 1, an impregnated material is obtained with a content of fiberglass and mica paper of 65.3 wt.%, And a binder of 34.7 wt.%. From this prepreg, according to the technology and modes described in Example 1, isolation for testing is prepared.

Примеры 3-7. По технологии, описанной в примере 1, готов т лаки в соответствии с их рецептурой, приведенной в табл.3. Лаки разных оттенков коричневого цвета с в зкостью по ВЗ-4 20-22 с и содержанием сухого остатка 63-70 мас.%. Пропи- тыва  этими лаками по описанной вExamples 3-7. According to the technology described in Example 1, varnishes are prepared in accordance with their formulation given in Table 3. Varnishes of different shades of brown with a viscosity of VZ-4 20-22 s and a solids content of 63-70 wt.%. Impregnation with these varnishes as described in

примере 1 технологии стеклоткань со слюдобумагой , получают препреги, различающиес  содержанием компонентов. Из этих препрегов по вышеописанной технологии и режиму готов т изол цию дл  испытаний.Example 1 of a glass fabric with micaceous paper technology produces prepregs that differ in component content. From these prepregs, isolation for testing is prepared using the above technology and mode.

Препрег в примерах 1-5 технологичен: не слипаетс  и эластичен при комнатной температуре в течение длительного срока хранени , а изол ци  из него имеет высокую адгезию к меди, монолитность и деформационную теплостойкость, обеспечивающую высокую механическую прочность при температуре до 155°С.The prepreg in Examples 1-5 is technologically advanced: it does not stick together and is elastic at room temperature for a long shelf life, and the insulation from it has high adhesion to copper, monolithicity and deformation heat resistance, providing high mechanical strength at temperatures up to 155 ° C.

При содержании компонентов ниже минимальных значений формулы (пример 6) у препрега повышаетс  прочность слипани  и при разматывании рулона (ролика) происходит разрушение слюдобумаги.When the content of the components is below the minimum values of the formula (Example 6), the adhesion strength of the prepreg increases, and when unwinding the roll (roller), mica paper is destroyed.

При содержании компонентов выше максимальных значений формулы (пример 7) получают препрег с не очень продолжительным временем хранени  и изол цию из препрега с низкой электрической прочностью ввиду малого содержани  слюдобумаги и высоким значением тангенса угла диэлектрических потерь из-за повышенного содержани  термопластичного полимера.If the content of the components is higher than the maximum values of the formula (Example 7), a prepreg is obtained with a not very long storage time and isolation from the prepreg with low electric strength due to the low content of mica paper and the high dielectric loss tangent due to the increased content of the thermoplastic polymer.

Предлагаемый препрег позвол ет значительно усовершенствовать технологический процесс изготовлени  обмотки крупных электрических машин. Это позвол ет снизить трудоемкость и расход энергии за счет исключени  нагрева ленты перед намоткой.The proposed prepreg can significantly improve the manufacturing process of winding large electrical machines. This reduces labor intensity and energy consumption by eliminating heating of the tape before winding.

Увеличение срока хранени  при нормальных услови х обеспечивает сохранение хороших технологических свойств без дополнительных затрат, а улучшение ремонтопригодности изол ции из препрега позволит уменьшить потери в производстве , св занные с неизбежной отбраковкой части изделий в ходе пооперационных испытаний . Высокое качество изол ции из препрега повысит надежность и долговечность машин.An increase in the shelf life under normal conditions ensures the preservation of good technological properties at no additional cost, and an improvement in the maintainability of the insulation from the prepreg will reduce production losses associated with the inevitable rejection of part of the products during operational tests. High quality prepreg insulation will increase the reliability and durability of the machines.

Предлагаемый препрег может быть изготовлен на любом предпри тии, выпускающем предварительно пропитанные материалы на существующем оборудовании . Дополнительных затрат времени дл  доведени  до промышленного использовани  не требуетс .The proposed prepreg can be made at any enterprise manufacturing pre-impregnated materials on existing equipment. No additional time is required to bring it to industrial use.

(56) Патент ФРГ № 2421527, кл. С 08 I 5/24, 1976.(56) German Patent No. 2421527, cl. C 08 I 5/24, 1976.

Патент США № 4606785. кл. С 08 I 5/04. 1986.U.S. Patent No. 4,606,785. C 08 I 5/04. 1986.

Авторское свидетельство СССР N 1045803, кл. С 08 I5/24. 1980.USSR author's certificate N 1045803, cl. C 08 I5 / 24. 1980.

Таблица 1Table 1

Таблица 2table 2

Продрлжение табл 2Extension of Table 2

Таблица 3Table 3

Claims (1)

Формула изобретени The claims ПРЕПРЕГ на основе стеклоткани, слю-i д ной бумаги и св зующего, включающего эпоксидную смолу на основе полифенола и комплекс трехфтористого бора (ВРз) с аминами , отличающийс  тем, что, с целью улучщени  технологичности препрега и повышени  адгезии изол ции из препрега к меди и ее ремонтопригодности, св зующее дополнительно содержит эпоксидную диа- новую смолу в соотношении 1 : 1,85 - 4 с эпоксидной смолой на основе полифенола и термопластичный полимер, выбранный из группы, содержащей поливинилацетали, полистирол, его сополимеры с акрилонит- рилом и бутадиеновым каучуком, в качестве комплекса ВРз с аминами препрегPREPREG based on fiberglass, mica paper and a binder comprising an epoxy resin based on polyphenol and a complex of boron trifluoride (BP3) with amines, characterized in that, in order to improve the processability of the prepreg and increase the adhesion of the insulation from the prepreg to copper and its maintainability, the binder additionally contains an epoxy diamine resin in a ratio of 1: 1.85 - 4 with an epoxy resin based on polyphenol and a thermoplastic polymer selected from the group consisting of polyvinyl acetals, polystyrene, its copolymers with acrylonitrile scrap and butadiene rubber, as a complex with amines SAS prepreg 00 содержит ВРз с моноэта оламином в виде 50%-ного раствора в диэтиленгликоле, а слюд на  бумага и стеклоткань вз ты в соотношении 1,3 - 2,61 : 1 при следующем соотношении компонентов препрега, мас,%: 1contains BP3 with monoethanolamine in the form of a 50% solution in diethylene glycol, and mica on paper and fiberglass was taken in a ratio of 1.3 - 2.61: 1 in the following ratio of prepreg components, wt.%: 1 Эпоксидна  смола на основеEpoxy based полифенолаpolyphenol Эпоксидна  дианова  смолаEpoxy Dianova Resin 50%-ный Раствор комплекса50% Complex Solution трехфтористого бора (ВРз) сboron trifluoride (BP3) with моноэтаноламином в диэтиленгликолеmonoethanolamine in diethylene glycol Термопластичный полимерThermoplastic polymer Слюд на  бумага и стеклоткань в соотношении 1,3 - 2,61 : 1Mica on paper and fiberglass in a ratio of 1.3 - 2.61: 1 25-33 8-13,525-33 8-13.5 0,9-1,75 0,4-0,90.9-1.75 0.4-0.9 ОстальноеRest
SU4927785 1981-04-15 1981-04-15 Prepreg RU2004554C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4927785 RU2004554C1 (en) 1981-04-15 1981-04-15 Prepreg

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4927785 RU2004554C1 (en) 1981-04-15 1981-04-15 Prepreg

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2004554C1 true RU2004554C1 (en) 1993-12-15

Family

ID=21569930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4927785 RU2004554C1 (en) 1981-04-15 1981-04-15 Prepreg

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2004554C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2628096C2 (en) Process for producing a cold-flexible foil mica insulating material
DE69132046T2 (en) Heat resistant resin blends, articles and processes
US4105984A (en) High voltage device containing a flexible prepreg
US4013987A (en) Mica tape binder
CN101699586B (en) Insulated impregnating process for high-frequency transformers
CN104356932B (en) Solvent-free benzoxazine impregnating varnish and preparation method thereof
US3563850A (en) Electrical insulation containing epoxy resin,bis(2,3-epoxy-cyclopentyl) ether and resorcinol formaldehyde resin
US4157414A (en) Resin rich polybutadiene-mica flexible high voltage insulation
DE2444458A1 (en) WINDING FOR ELECTRIC ROTATING MACHINERY AND METHOD OF MANUFACTURING
US4661397A (en) Polybutadiene bonded extremely flexible porous mica tape
RU2004554C1 (en) Prepreg
EP0181337B1 (en) Heat curable polyglycidyl aromatic amine encapsulants
GB1494105A (en) Resinous impregnating compositions
US4026872A (en) Epoxy resin compositions
RU1807059C (en) Prepreg
US2909495A (en) Carboxyl rich alkyd resin-ethoxyline resin compositions and process for their preparation
CN116289221A (en) Semi-cured high-resistance anti-corona belt and solvent-free method for preparing same
JPS5838313B2 (en) Polyamide polyamide
DE2030999C2 (en) Binder for electrical insulation
US2420172A (en) Electrical insulating material containing mica
RU2010367C1 (en) Impregnating compound
DE2206528C3 (en) Electrical insulation for high-voltage windings, in particular for electrical machines
CN112786262A (en) F-grade mica tape with less glue, preparation method and application thereof
US3591433A (en) Method of impregnating a tape with a thermosetting ethoxylin resin mixture
CH391282A (en) A method of making an article impregnated with a curable resin