[发明专利]真空压力浸渍绝缘体系低阻防晕材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种真空压力浸渍绝缘体系低阻防晕材料的制备方法。制备聚丙烯腈、碳纳米管复合纤维的聚合阶段加入丙烯酸或丙烯酸类共聚物，利用湿法纺丝，原丝与玻璃丝捻线，纺织成布，收卷剪切即可作为低阻防晕材料。低阻防晕材料半叠绕在定子线棒少胶主绝缘层外，在整个定子线棒表面包一层带孔脱模带，将定子线棒放入真空压力浸漆罐中，浸完漆后再半叠绕包扎高阻防晕层，装至模具中，放入烘炉内进行热压固化成型，主绝缘固化成型后，清理掉线棒楞部表面尖角，可以在防护层外刷一层高阻防晕漆，即得到成品VPI定子线棒。本发明解决了少胶绝缘体系定子线棒低阻防晕层在真空浸漆时，防晕层中导电材料脱落而污染浸渍漆的问题。

主权项

一种真空压力浸渍绝缘体系低阻防晕材料的制备方法，其特征是：1)纯化后的碳纳米管，经过表面处理后，通过超声分散到硫氰酸钠质量百分比含量50％的水溶液中，得到碳纳米管悬浮液；聚丙烯腈粉末加入到硫氰酸钠质量百分比含量50％左右的水溶液中，温度控制在0～15℃下溶胀3～5小时，加热水溶液至60～80℃，继续搅拌水溶液6～8小时，冷却水溶液得到聚丙烯腈溶液；将上面得到的碳纳米管悬浮液与聚丙烯腈溶液混合在一起，室温机械搅拌混合液3～5小时，混合液经过滤、脱泡后，得到聚丙烯腈与碳纳米管混合溶液；其中，碳纳米管相对聚丙烯腈质量百分比为0.1％～15％；2)制备聚丙烯腈与碳纳米管复合纤维时，需在纺丝原液聚合阶段加入一种共聚单体材料，加入量为丙烯腈单体质量的6％～10％；3)利用湿法纺丝，纺丝原液为聚丙烯腈质量百分比含量12％～14％、碳纳米管相对聚丙烯腈质量百分比为0.1％～15％、硫氰酸钠质量百分比含量50％左右的水溶液，硫氰酸钠水溶液的pH≈5，纺丝原液再经喷丝头进入凝固浴，凝固浴为质量百分比含量9％～14％的硫氰酸钠水溶液，浴温8～12℃，纺丝速度5～10m/min，凝固浴的丝束引入预热浴进行热处理，预热浴为质量百分比含量2％～8％的硫氰酸钠水溶液，浴温为60～65℃，纤维在预热浴中被拉伸至1.5倍，经预热浴处理后的丝束引入水洗槽中进行水洗，水洗槽中的热水温度为50～65℃，水洗后丝束在拉伸浴槽中进行拉伸，拉伸浴的水温为95～98℃，拉伸倍数为5.0～6.8倍，两次拉伸总拉伸倍数要求为8～10倍，随后丝束经上油浴上油，丝束在干燥机中进行干燥致密化，接着丝束经卷曲机，再进入汽蒸锅进行热定型，蒸汽压力为2.5×10²kPa，定型时间10min左右，接着丝束进行上油，再经干燥进行干燥致密化，最后经切断打包，湿法纺丝单孔孔径为0.01～0.08mm；反应釜材料应采用不锈钢材质；5)聚丙烯腈与碳纳米管复合纤维再与玻璃丝捻线，然后纺织成布，经过去除浆料和脱蜡处理后，得到低阻半导体布，低阻半导体布的厚度为0.05～0.20mm，表面电阻率为5×10²～5×10⁴欧姆；6)线棒使用的低阻防晕带的宽度为20～30mm，半叠绕在定子线棒少胶主绝缘层(2)外，形成低阻防晕层(3)；7)在整个定子线棒(1)表面包一层带孔脱模带；8)将定子线棒(1)放入真空压力浸漆VPI，vacuum pressure impregnation罐中，进行真空压力浸漆；9)浸漆后定子线棒(1)去掉带孔的脱模带，再半叠绕包扎第一高阻防晕层(4)、第二高阻防晕层(5)、第三高阻防晕层(6)，每一段防晕层搭接20mm，在第一高阻防晕层(4)、第二高阻防晕层(5)、第三高阻防晕层(6)外再半叠绕包扎两层防护层(7)；10)定子线棒包扎不带孔的脱模带，放入模具中，加好模具压力，将模具放在烘炉内热压固化成型；11)模具冷却后卸开模具，去掉线圈的脱模带，即制成了高压电机防晕层与主绝缘一次浸渍成型的真空压力浸漆定子线棒。