[发明专利]一种无卤阻燃高导热云母带及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃高导热云母带及其制备方法和应用，该云母带包括依次设置的面胶层、云母纸层、胶黏剂层和补强材料层，胶黏剂层由第一固含量的特定含磷环氧树脂组合物固化形成，面胶层由第二固含量的特定含磷环氧树脂组合物固化形成，第一固含量大于第二固含量；制备：将第一固含量的含磷环氧树脂组合物涂覆在补强材料层的一侧，再与云母纸层按照由下而上分别为云母纸层、胶黏剂层和补强材料层的顺序热压贴合，在云母纸层的与胶黏剂层相对的一侧涂覆第二固含量的含磷环氧树脂组合物，热烘，制成，该云母带不仅具有优异的导热系数，而且还兼具介电损耗低、较长的电热老化寿命以及优异的阻燃性能等，综合性能好，适于在电子电气设备中应用。

技术领域

本发明涉及云母带制造及高分子复合材料技术领域，具体涉及一种无卤阻燃高导热云母带及其制备方法和应用。

背景技术

云母带是电机线圈生产中所必须采用的主绝缘材料之一，在电工、电气行业中的应用十分广泛，随着大功率电子、电气产品的飞速发展，必然出现越来越多的发热问题，产生的热量又会引起产品功效降低，使用寿命缩短等问题，容易造成事故。如大中型高压发电机的电动机在运行过程中产生的各种损耗均将转变成热能,使电机温升增高，从而导致其电性能、机械性能、寿命降低以及绝缘件松动，降低其可靠性，电机传热也是现代电机技术发展急需解决的问题之一。此外，大部分绝缘材料都是以有机高分子为基材的，属于易燃材料，一旦起火，容易造成火灾，严重威胁人类生命和财产安全。因此，采用有效方法解决散热导热问题，研制具有阻燃性能的高导热云母带绝缘材料成为当务之急。

目前对于大中型电机，特别是风电、核电等新能源发电机，国内外基本均采用先进的少胶VPI绝缘系统，其主绝缘材料采用少胶玻璃布补强云母带+环氧酸酐无溶剂绝缘树脂，耐热等级达到F级(155℃)，但导热系数较低(λ＜0.25w/(m·k))，远未达到耐高温(≥200℃)、高导热(λ≥0.5w/(m·k))、透气度≤1000s/100mL以及阻燃(UL-94-V0级)等要求。根据云母带中所含胶粘剂的含量可以分为多胶、中胶和少胶云母带等三种类型，而根据补强材料的种类又有玻璃布补强云母带、薄膜补强云母带和玻璃布薄膜补强云母带等之分，现有的制备高导热云母带的方法其主要是采用具有导热填料填充的胶粘剂使得云母纸与补强材料(无碱玻璃布、薄膜或其它高分子材料)进行粘合。

例如中国专利文献CN103198908A公开了一种“高导热环氧少胶云母带及其制备方法”，采用无机高导热填料填充云母带胶粘剂，使云母带体系中云母纸和玻璃纤维布之间的胶粘剂内部产生形成导热网链，不但能有效的降低线棒温度，而且对云母带的电气性能和机械性能影响不大、该云母带的生产方法大大降低了对溶剂的消耗，具有降低生产成本、节能减排、减少环境污染的特点。中国专利文献CN102337097A公开了一种“粉体填充型高导热云母带用胶粘剂的制备方法”，其涉及粉体填充型高导热云母带用胶粘剂的制备，胶粘剂主体树脂为桐马酸酐-环氧型常规树脂。中国专利文献CN 105632660 A公开了一种“高导热少胶云母带及其制备方法”，该专利先用表面处理剂对选用的导热填料进行表面处理；将处理后的导热填料均匀分散于粘结剂中，将得到的含填料胶液涂布在准备好的纤维布表面；将涂布胶液后的纤维布进行烘焙处理，并在其表面的一面涂覆胶粘剂，通过胶粘剂再复合云母纸并进行表面处理，得到云母带初成品；再进行烘焙处理，并收卷、分切，制得高导热少胶云母带成品，通过采用不同的填料加入方式，使得云母带成品的导热系数标准达到0.35-0.45W/m·K。中国专利文献CN102820110A公开了一种“玻璃布补强高导热云母带及其制备方法”，该专利文献涉及一种玻璃布补强高导热云母带及其制备，填料加入至胶黏剂中，其云母带导热系数达到0.25W/m·K。

然而，上述已有方法制备的高导热云母带虽然都取得了一定的性能提升，但是仍然存在如下一些问题：现有技术方案所制备的高导热云母带，导热系数仍有待提高，且不具备阻燃性能，尤其是高导热云母带应用于大中型高压发电机绝缘系统，不仅要提高导热系数，还要求介电损耗低、电场强度高、高的透气率、较长的电热老化寿命以及优异的阻燃性能等，这在现有的技术方案中难以兼顾。

发明内容