Препрег
Иллюстрации
Реферат
яйтеи 1 кс техт,,,;.есин
Союз Советских
Социалистических
Республик пн744О О9
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 070978 (21) 2663752/23-05 (51)ф . Кл 2 с присоединением заявки №
С 08 J 5/24
С 08 L 63/10
В 32 В 2.7/38
Н 01 В 3/48 (53) УДК 678. 686 (088. 8) Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 300680; Бюллетень ¹ 24
Дата опубликования описания 300680
Г.М. Дулицкая, E.Ô. Зинин, Н.П. Большакова, В.В. Рожков, А.И. Лебедев, В.Г. ОгонЬков, О.В. Бобылев, Х-Б.И-N. Левин и A.Ô. Бредис (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРЕПРЕГ
Материал относится к препрегам, предназначенным для крепления и изоляции обмоток электрических машин.
Материалы подобного типа должны обладать высоким содержанием смолы (до 85 вес.Ъ к весу наполнителя), текучестью при небольшом нагревании для качественного заполнения конструкции, высокой скоростью отверждения при относительно низких температурах.
Известны препреги на основе полиэфирных смол и стекловолокнистых наполнителей (1). Основными недостатками этих материалов является мокрый способ переработки, низкие теплостойкость и механические свойства.
Препрег из стекловолокна, пропитанного модифицированной фенолформальдегидной смолой, содержащий также поливинилхлорид, алюминиевую пудру и борную кислоту, имеет низкую тепло,стойкость — не более 100 С (2).
Такими же недостатками обладают препреги на основе эпоксидных смол и, отвердителей аминного типа (3). Кроме того, сроки жизни такйх препрегов незначительны, что затрудняет их практическое использование.
Известен препрег (4) для соедине ния катушек в высоковольтных установках, состоящий из волокнистого мата, пропитанного эпоксидной смолой и о7 вердителем ангидридного типа. Содержание смолы в этом препреге составляет 25-50% по отношению к весу на" полнителя. Предварительный температурный цикл, придающий препрегу возможность его дальнейшей переработки, составляет, согласно аналогу .„ 4 ч при 115-120 С и 2 ч при 125-130 С.
Для применения в высоковольтной технике играют большую роль также диэлектрические потери при рабочей температуре, которые составляют не более,10% при 150оС.
К недостатку описанного препрега следует отнести длительный период его сушки при повышенных температурах (2-4 ч при 115-130 С), что в значительной степени ограничивает возможность использования и сдерживает производительность его изготовления.
Кроме того, для окончательного отверждения материала в конструкции требуется длительное нагревание (не менее 4 ч) его при 160-200 С.
744009
Наиболее близким по составу явля ется препрег, получаемый путем пропитки стеклоткани связующим на основе эпоксидной диановой и резольной фенолформальдегидной смол (5j. Содержа.ние связующего в препреге 30-40% (соотношение эпоксидной смолы и фенолформальдегидной 65/35) и 70-60% стеклоткани.
Препрег предназначен для изготовления из него листового и фасонного стеклотекстолита. Однако указанные препреги невозможно получить с более высоким содержанием связующего. Это объясняется тем, что получение препрега, не.обладающего отлипом и содержащего связующего более 60Ъ, сня15 нано с пронедением предполимеризации эпоксидной смолы до значительных степеней превращения и приводит к недопустимому нарастанию жесткости и хрупкости материала. Такой препрег при его изготонлении, хранении и применении ломается, а связующее обильно осыпается. Текучесть такого препре54-270
50 га не более 10%. Этот препрег не может быть использован для крепления д5 обмоток электрических машин. Целью настоящего изобретения является повышение технологических характеристик препрега за счет увеличения скорости пропитки и уменьшения температуры сушки, устранения хрупкости и осыпания связующего, повышение содержания связующего н препреге до 85%, устранение поверхностного отлипа, при сохранении высокой текучести смолы в процессе подпрессовки в конструкции.
Для достижения укаэанной цели препрег на осноне волокнистого наполнителя, эпоксидной диановой и фенолформальдегидной смол дополнительно со- 40 держит смесь сополимера бутилметакрилата с гидроперекисью полибензила и полибензилом при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:
Волокнистый наполнитель 99-103
Эпоксидная диановая смола
Фенолформальдегидная смола 29-140
Сополимер бутилметакрилата с гидроперекисью полибенэила 9-81
Полибенэил 1-9
Наличие в составе препрега смеси сополимера бутилметакрилата и гидрОперекиси полибензила с полибенэилом оказывает существенное. влияние на технологические свойства материала.
В этом случае изготовление препрега происходит при низких 40-60 С с gg большой скоростью (2-4 м/мин), Содержание связующего н препреге может достигать 500% (по отношению к напол кителю), однако связующее с наполнитейя не осыпается, препрег достаточ@et >J,4
Э й1- ..г"> но эластичен при переработке, хорошо укладывается в сложные зазоры конструкций электрических машин. Препрег сохраняет технологичность в течение длительного времени его хранения (не менее 6 месяцев). Текучесть связующего из препрега при подпрессовке в конструкции машины составляет около 80%. В случае использования комбиниронанных наполнителей, например, слоев ткани и холстов, в препреге наблюдается хорошая адгезия одного наполнителя к другому. Адгезия не нарушается при изгибании препрега.
Препрег не расслаивается при нарезке из него заготовок. Отнерждение препрега происходит при 120-160 С и течение 5-20 мин на 1 мм изоляции.
Пример 1. 100 вес.ч. волокнистого полиэфирного мата пропитынают связующим (в виде 35%-ного спиртоталуольного раствора), содержащим
270 нес.ч. эпоксидной диановой смолы
ЭД-20, 140 вес.ч. фенолформальдегидной нонолачной смолы, 81 вес.ч. сополимера бутилметакрилата и гидроперекиси полибензила, 9 вес.ч. полибенэио ла. Пропитанный мат сушат при 50 С со скоростью 2-3 м/мин. Полученный препрег имеет соотношение наполнителя к связывающему 1:5, текучесть при
80 С состанляет 75Ъ, время отверждео ния при 150О С вЂ” 10 мин на 1 мм изоляции в конструкции. Тангенс угла диэлектрических потерь не превышал 5Ъ.
Пример 2. Препрег изготавливается из слоя стеклохолста (43 вес.ч.) и слоя стеклоткани (60 вес.ч.), путем одновременной пропитки в спиртотолуольном растворе (35%) связующего. Препрег содержит
54 вес.ч. эпоксидной диановой смолы
ЭД-16, 29 нес.ч. фенолформальдегидной новолачной смолы ИФ, 9 вес.ч. сополимера бутилметакрилата с гидроперекисью полибензила и 1 вес.ч. полибенэила. Пропитанный материал сушится при температуре 50 С со скоростью 3-5 м/мин. Полученный препрег имеет соотношение наполнителя и связующего 1:1, текучесть при 90-100 С—
45Ъ, время отверждения при 150 С
10 мин на 1 мм изоляционного слоя.
Тангенс угла диэлектрических потерь составлял 9Ъ.
Пример 3. Препрег изготавливается из двух слоев стеклохолста (60 вес.ч.) разделенных слоем стеклоткани (41 вес.ч.), путем одновременной пропитки в спиртотолуольном растворе (30%) снязующего, нелетучая часть которого состоит из 162 вес.ч.
Эпоксидной диановой смолы ЭД-20, (83 нес.ч.) фенолформальдегидной новолачной смолы Р 18, 30 вес.ч, сополимера бутилметакрилата с гидроперекисью полибензила, 4 вес.ч. полибенэила. Пропитанный материал высушива-.
744009 втся со скоростью 2 м/мин при 50
60 С и свертывается в рулон. о
Полученный препрег содержит связующего 74% (по отношению к сухому наполнителю), имеет текучесть 70%.
Время отверждения при 150 С состав- 5 ляет 15 мин по 1 мин толщины материала.
Пример 4. 99 вес.ч. волокнистого стеклохолста пропитывают связующим, состоящим из 150 вес.ч. эпок-1п сидной смолы ЭД-16, 70 вес.ч. Фенолформальдегидной смолы ИФ, 40 вес.ч.
Состав, вес.ч.
6,3 10
70-80 При из- 0,048 .гибл не осыпается
50-60 83
22,5
9 полибензил
Пример 2
43 стеклохолст
60 стеклоткани
54 эпок сидная смола ЭД-16, 40-45 При изгибе не осыпается фенолформальдегидная смола ИФ (резольная) 12
20,7 1,3.10
50-60 50
0,09
1 полибензил
ПримерЗ
60 стеклохолст
41 стеклоткань эпоксидная смола ЭД-20, 162
83 новолачная фенолформальдегидная смола 9 18
Пример 1
100 полиэфирный мат
270 эпоксидная смо-. ла ЭД-20
140 фенолформальдегидная смола ИФ (резольной) 81 сополимер бутилметакрилата и гидроперекись полибензила
9 сополимер бутилметакриалата и гидроперекись полибензила сополимера бутилметакрилата и гидроперекиси полибензила, 4 вес.ч. полибензила. Пропитанный стеклохолст высушивают при температуре 50-60 С и свертывают в рулон.
Полученный препрег содержит свя-! зующего 73% (по отношению к сухому наполнителю), имеет текучесть 65%.
Время отверждения при 150 С составляет 15 мин на 1 мм толщины материала.
Характеристика получения препрега дана в таблице.
744009
Продолжение табл.
30 сополимер бутилметакрилата и гидроперекись полибензила полибеизил
50-60 74 60-70 - - Op052 22,5 4,3 ° 10
Приме р 4
99 стеклохолст
150 эпоксидная смола ЭД-16, 70 фенолформальдегидная смола (резольн.) 12
23,0 2,4 10
50-60 73 70-75
При изгибе не осыпаеосыпаетмя
0,050 сополимер бутилметакрилата и гидроперек ис ь полибензила
4 полибенэил
Прототип
65 стеклоткань
23 эпоксидная смола ЭД-16
20,5 1,2 10
90-100 35
При иэ- 0,05 гибе не осыпается смола (l i фенолформальдегидная смола,(резольная) 50 стеклоткань
21,3 1,3 10 .(2.
32 эпоксидная смола 90-100 50
18 фенолформальдегидная смола (резольная) 0,03
Осыпается при иэгибе
9-81
1-9
П р и м е ч а н и е :, Срок хранения препрегов — не менее 6 месяцев.
Формула изобретения щем соотношении компонентов, вес.ч.:
Препрег на основе волокнистого на- Волокнистый наполнитель 99-103 полнителя и связующего, содержащего Эпоксидная диановая эпоксидную диановую смолу, фенолофор- смола 54-270 мальдегидную смолу, о т л и ч а ю — 6О Фенолоформальдегидная" шийся тем, что, с целью улучше- смола 29-140 иия технологических свойств, он до- Сополимер бутилметакриполнительно содержит смесь сополиме- лата с гидроперекисью ра бутилметакрилата с гидроперекисью полибенэила полибензила и полибензил при следую-, 65 Полибензил
744009
1. Патент COLA 9 3881978, кл. 156-247, опублик ° 1975.
Составитель В. Чистякова
Редактор Л. Герасимова Техред М. Петко Корректор И. Муска
Заказ 3643/1
Тираж 549 Подпнс ное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
2. Авторское свидетельство СССР
9 529184, кл. С 08 J 5/24, 1974.
3, Патент Великобритании
В 1362455, кл, С 3 В, опублик. 1974.
4, Патент США 9 3960803, кл. 260-37ЕР, опублик. 1976.
5. Барановский В.В., Дулицкая Г.М.
Слоистые пластики электротехнического назначения„ М ° i Энергия, 1976, с. 184 (прототип) .