[发明专利]一种高介电性能复合芳纶纸

说明书

一种高介电性能复合芳纶纸，包括两层以上的单层芳纶纸，单层芳纶纸之间通过含无机纳米填料的耐高温胶粘剂层结合成一个整体，形成复合芳纶纸。将耐高温胶粘剂、无机纳米填料、稀释剂及分散剂共混后高速搅拌搅拌分散均匀，制成耐高温胶粘剂溶液后均匀喷涂到单层芳纶纸的待粘接面并烘焙使溶剂挥发，将两层以上的单层芳纶纸表面粘合后热轧形成整体。本复合芳纶纸通过粘合的方式使纸中含有无机纳米材料层，利用无机纳米材料具有抑制绝缘纸中空间电荷聚集，降低载流子运动速率，削弱过载脉冲电压的作用，使复合芳纶纸具有抗脉冲电压的耐电晕性能和更高的击穿强度，可大大提高电机绝缘系统的绝缘防护性能及使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种复合型芳纶纸，具体涉及一种高介电性能复合芳纶纸。

背景技术

在电气设备如电机的运行过程中，由脉冲过电压引起的电、热、机械以及环境等因素的共同作用会造成定子绕组匝绝缘材料快速老化并发生击穿而破坏电机的绝缘，因此，提高电机绝缘系统可以延长电机的使用寿命。

芳纶纸是由芳纶纤维和芳纶浆粕按一定比例混合抄造而成的特种纤维纸，因优良的机械、化学、电气和物理性能，在各类型中高压电机、电抗器、变压器等电器设备中作为绝缘防护材料得到了广泛的应用。

近年来，随着诸如新能源电机、电抗器、变压器设备向轻量化、小型化、高功率化发展，电机内部元器件需承受更高的脉冲电压应力、机械应力和热应力，频繁启动和长期使用后，电机绝缘系统更易受损失效，需要经常维护，因此对电机绝缘结构材料的要求越来越高。作为重要的绝缘材料之一，芳纶纸的介电防护性能直接影响电机电器设备的使用寿命，电机的维护成本及企业效益。而为了进一步提高电气设备的使用寿命，对其选取的绝缘材料实行各种改进以提高性能。

如申请号201810570092.5，名称为“一种低表面电阻柔性绝缘材料及其制备方法”的发明专利申请公开了一种低表面电阻柔性 绝缘材料及其制备方法，包括自上而下依次设置的低电阻涂层、第一绝缘纸层、第一胶粘剂层、薄膜层、第二胶粘剂层以及第二绝缘纸层，其中，低电阻涂层为内掺有纳米活性炭的改性绝缘漆，纳米活性炭在改性绝缘漆中的质量含量为10～25％。通过上述方式，本发明实施例的绝缘材料在保有较高的绝缘性能的同时降低了其表面电阻，可以将电机运行中产生的电荷及时引导出去，从而有效的提高电机运行的安全性及延长电机的使用寿命。

上述方案虽然是一种改进后的绝缘材料，但其只是在整个绝缘材料的上表面涂刷一层掺有纳米活性炭的改性绝缘漆，此方法难以根据使用要求形成不同介电性能的绝缘材料，耐热性及介电性能均难以达到理想状态。

令如申请号201410095722.X，名称为“一种纳米二氧化硅增强间位芳纶纸的制备方法”的发明专利公开了一种纳米二氧化硅增强间位芳纶纸的制备方法，将间位芳纶短切纤维用表面活化剂水溶液处理后，与间位芳纶浆粕按一定比例混合，制成芳纶纤维浆，然后向纸浆中加入经超声波处理的纳米二氧化硅得到混合悬浮液，混合悬浮液经脱水成型、湿压榨、干燥的过程得到芳纶原纸，芳纶原纸再经热压机进行热压即得间位芳纶纸。本发明在芳纶纸的制备过程中加入了纳米二氧化硅，提高了间位芳纶纸的抗张强度和耐压强度。

上述方案是在造纸打浆过程中把纳米二氧化硅及分散剂加入纸浆中，实现了芳纶纸介电性能增强的目的，然而该种改性方式易造成无机纳米填料和其它分散剂类化学添加剂易损耗、污染环境的危害。因此还是需要改进。

发明内容

本发明为满足电气设备中对绝缘材料高电气性能的要求，提出了一种高介电性能复合芳纶纸，具有比普通绝缘材料更强的耐电晕性能及更高的介电击穿强度，能使电机对过载脉冲电压有更好的防护作用，可有效保护电机、电抗器及变压器设备、提高其使用寿命，降低其维护成本。

本发明为解决上述问题所采用的技术手段为：一种高介电性能复合芳纶纸，包括两层以上的单层芳纶纸，单层芳纶纸之间通过含无机纳米填料的耐高温胶粘剂层粘接成一个整体，形成复合芳纶纸。