发电机轴承接地装置上刷架用环氧酚醛玻璃布及制造方法
技术领域
本发明涉及玻璃布
技术领域
,特别是涉及一种发电机轴承接地装置上刷架用环氧酚醛玻璃布及制造方法。背景技术
核电站RAM电动发电机组为核电站控制棒驱动机构提供稳定电源。电动机侧输入电源短时中断或故障的情况下,每台电机发电机组设计有故障发生时防止输出电压和频率过分下降的飞轮,飞轮能够自主地为控制棒驱动机构提供持续时间最长可达1.2s的电力供应。控制棒驱动机构仅靠电机发电机组提供电源。通常两台机组并列运行,但当一台发生故障或停机维修时,剩下一台能单独为整个机构供电,同时停止两台发电机组的运行将导致驱动机构停止运行。
RAM发电机由于转子对地电阻的存在,在特定条件下(静电荷足够多时),就会建立起对地电压,当电压升高到某一数值,会在电阻最小的区域流通击穿,发生电火花放电,放电过程将会破坏轴承运行中建立起的油膜熔化金属粒子,在金属表面形成细小的电腐蚀凹坑。
在凹坑增多后,金属表面会变得粗糙没有光泽,熔化的金属粒子进入轴承内部,将使轴承润滑性能降低,加剧轴承电腐蚀进展,破坏轴承保持架等金属部分。由于轴电流腐蚀的作用,轴承表面的巴氏合金将出现越来越多的凹坑,这不仅会改变原有的运行状态,更会造成转子运行不稳定、振动增加,加剧电火花放电,在相互影响下最终导致驱动端轴承保持架断裂。
目前,发电机驱动端设计了大轴接地刷架,并在刷架上设置有环氧酚醛玻璃布,然而现有的环氧酚醛玻璃布绝缘性能不好,不能有效的阻断轴电流。
发明内容
基于此,有必要针对现有的环氧酚醛玻璃布绝缘性能不好,不能有效的阻断轴电流的问题,提供一种发电机轴承接地装置上刷架用环氧酚醛玻璃布及制造方法。
本发明提供了一种发电机轴承接地装置上刷架用环氧酚醛玻璃布,包括以下重量份的原料:
无碱玻璃布40~60份、环氧树脂20~30份、酚醛树脂15~20份、增粘树脂10~15份、双氰胺5~8份、二甲基咪唑3~5份、芳香胺固化剂3~8份、无卤含磷含氮阻燃剂30~40份、抗氧化剂1~3份、二异氰酸酯2~6份、二甲基甲酰胺10~16份、硫酸钡7~15份。
在其中一个实施例中,所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、热塑性酚醛环氧树脂、多酚型缩水甘油醚环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂中的一种或者几种。
在其中一个实施例中,所述酚醛树脂为热塑性苯酚甲醛树脂、热固性苯酚甲醛树脂、热塑性邻甲苯酚甲醛树脂、热固性邻甲苯酚甲醛树脂、热塑性双酚A 甲醛树脂、热固性双酚A甲醛树脂中的一种或几种。
在其中一个实施例中,所述增粘树脂为松香树脂、C5石油树脂、芳香烃碳氢树脂、萜烯树脂、双环戊二烯石油树脂、烷基酚醛树脂或二甲苯树脂中的一种。
在其中一个实施例中,所述芳香胺固化剂为4,4’-二氨基二苯甲烷、N,N’-二乙基-4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯醚、4,4’- 二氨基二苯砜、3,3’-二氨基二苯砜、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯甲烷、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4- 双(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯砜、4,4’-双(4- 氨基苯氧基)二苯砜、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4’-双(4- 氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4’-双(4 -氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4’-双(3-氨基苯氧基)联苯、4,4’-双(4- 氨基苯氧基)联苯、4,4’-双(4-氨基苯氧基)-3,3’,5,5’-四甲基联苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基) 苯基]丙烷、2,2-双(4-羟基-3-氨基苯基)丙烷、4,4’-二羟基-3,3’ -二氨基联苯、间苯二胺、对苯二胺、3,5-二氨基苯甲酸、3,5-双(4-氨基苯氧基)苯甲酸中的一种或几种。
在其中一个实施例中,所述无卤含磷含氮阻燃剂由9,10-二氢-9-氧杂 -10-磷杂菲-10-氧化物与双马来酰亚胺制得。
在其中一个实施例中,所述抗氧化剂为2,6二叔丁基对甲酚、1,1,3三 (2—甲基—4羟基—5叔丁基苯基)丁烷、1,3,5三甲基2,4,6三(3,5二叔丁基-4羟基苄基)苯、2,2'-甲撑双(4—乙基—6叔丁基苯酚)、N,N'-六次甲基双—3(3,5二叔丁基-4羟基苯基)丙酰胺或1,3,5—三(3,5二叔丁基-4- 羟基苯基)异氰酸酯中的一种。
在其中一个实施例中,所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、甲基环已基二异氰酸酯、二环已基甲烷二异氰酸酯、已二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种。
本发明还提供了一种发电机轴承接地装置上刷架用环氧酚醛玻璃布的制造方法,该方法包括以下步骤:
按照质量份选取无碱玻璃布40~60份、环氧树脂20~30份、酚醛树脂15~ 20份、增粘树脂10~15份、双氰胺5~8份、二甲基咪唑3~5份、芳香胺固化剂3~8份、无卤含磷含氮阻燃剂30~40份、抗氧化剂1~3份、二异氰酸酯2~ 6份、二甲基甲酰胺10~16份、硫酸钡7~15份;
将偶联剂与水以重量比1:9-10混合,室温下搅拌溶解,用偶联剂浸渍无碱玻璃布并烘干,得到处理后无碱玻璃布;
将双氰胺和二甲基咪唑投入反应釜中,加入适量的有机溶剂充分搅拌2~4 小时,再将环氧树脂、酚醛树脂、增粘树脂、芳香胺固化剂、无卤含磷含氮阻燃剂加入到反应釜中,在120~130℃下搅拌溶解3~5h,得到第一次混合料;
将抗氧化剂、二异氰酸酯、二甲基甲酰胺、硫酸钡依次加入第一次混合料中,加热到80℃反应,于160℃凝胶化100~120s,得到均相基体树脂;
将处理后的无碱玻璃布装入浸胶机中,并将得到的基体树脂装入胶槽中,开机,浸渍,于80℃~160℃半固化反应10分钟,得到半固化片;
将半固化片,层叠,装模,推入热压机中,加热至120℃~180℃、加压至 15MPa~20MPa固化反应4~8小时,保持压力自然冷却至室温,开模,得到环氧酚醛玻璃布层压板。
在其中一个实施例中,所述偶联剂为硅烷偶联剂,选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、环氧丙氧基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
本发明的有益效果包括:
本发明提供的环氧酚醛玻璃布,具有良好的介电性能,将环氧树脂、酚醛树脂、增粘树脂、双氰胺、二甲基咪唑、芳香胺固化剂、无卤含磷含氮阻燃剂、抗氧化剂、二异氰酸酯、二甲基甲酰胺以及硫酸钡按照一定配比混合,有效增强了半固化片的热稳定性,提高了环氧酚醛玻璃布的绝缘性能。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
本发明一实施例中,提供了一种发电机轴承接地装置上刷架用环氧酚醛玻璃布,包括以下重量份的原料:无碱玻璃布40~60份、环氧树脂20~30份、酚醛树脂15~20份、增粘树脂10~15份、双氰胺5~8份、二甲基咪唑3~5 份、芳香胺固化剂3~8份、无卤含磷含氮阻燃剂30~40份、抗氧化剂1~3份、二异氰酸酯2~6份、二甲基甲酰胺10~16份、硫酸钡7~15份。
在一些实施例中,本申请中的环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、热塑性酚醛环氧树脂、多酚型缩水甘油醚环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂中的一种或者几种。
在一些实施例中,本申请中的酚醛树脂为热塑性苯酚甲醛树脂、热固性苯酚甲醛树脂、热塑性邻甲苯酚甲醛树脂、热固性邻甲苯酚甲醛树脂、热塑性双酚A甲醛树脂、热固性双酚A甲醛树脂中的一种或几种。
在一些实施例中,本申请中的增粘树脂为松香树脂、C5石油树脂、芳香烃碳氢树脂、萜烯树脂、双环戊二烯石油树脂、烷基酚醛树脂或二甲苯树脂中的一种。
在一些实施例中,本申请中的芳香胺固化剂为4,4’-二氨基二苯甲烷、 N,N’-二乙基-4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯醚、4,4’ -二氨基二苯砜、3,3’-二氨基二苯砜、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯甲烷、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1, 4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯砜、4,4’-双 (4-氨基苯氧基)二苯砜、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4’-双 (4-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4’- 双(4-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4’-双(3-氨基苯氧基)联苯、4,4’-双 (4-氨基苯氧基)联苯、4,4’-双(4-氨基苯氧基)-3,3’,5,5’-四甲基联苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双(4-羟基-3-氨基苯基)丙烷、4,4’-二羟基 -3,3’-二氨基联苯、间苯二胺、对苯二胺、3,5-二氨基苯甲酸、3,5-双 (4-氨基苯氧基)苯甲酸中的一种或几种。
在一些实施例中,本申请中的无卤含磷含氮阻燃剂由9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与双马来酰亚胺制得。
在一些实施例中,本申请中的抗氧化剂为2,6二叔丁基对甲酚、1,1,3 三(2—甲基—4羟基—5叔丁基苯基)丁烷、1,3,5三甲基2,4,6三(3,5 二叔丁基-4羟基苄基)苯、2,2'-甲撑双(4—乙基—6叔丁基苯酚)、N,N'-六次甲基双—3(3,5二叔丁基-4羟基苯基)丙酰胺或1,3,5—三(3,5二叔丁基 -4-羟基苯基)异氰酸酯中的一种。
在一些实施例中,本申请中的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、甲基环已基二异氰酸酯、二环已基甲烷二异氰酸酯、已二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种。
本发明还提供了一种发电机轴承接地装置上刷架用环氧酚醛玻璃布的制造方法,该方法包括:
步骤110:按照质量份选取无碱玻璃布40~60份、环氧树脂20~30份、酚醛树脂15~20份、增粘树脂10~15份、双氰胺5~8份、二甲基咪唑3~5 份、芳香胺固化剂3~8份、无卤含磷含氮阻燃剂30~40份、抗氧化剂1~3份、二异氰酸酯2~6份、二甲基甲酰胺10~16份、硫酸钡7~15份;
步骤120:将偶联剂与水以重量比1:9-10混合,室温下搅拌溶解,用偶联剂浸渍无碱玻璃布并烘干,得到处理后无碱玻璃布;
步骤130:将双氰胺和二甲基咪唑投入反应釜中,加入适量的有机溶剂充分搅拌2~4小时,再将环氧树脂、酚醛树脂、增粘树脂、芳香胺固化剂、无卤含磷含氮阻燃剂加入到反应釜中,在120~130℃下搅拌溶解3~5h,得到第一次混合料;
步骤140:将抗氧化剂、二异氰酸酯、二甲基甲酰胺、硫酸钡依次加入第一次混合料中,加热到80℃反应,于160℃凝胶化100~120s,得到均相基体树脂;
步骤150:将处理后的无碱玻璃布装入浸胶机中,并将得到的基体树脂装入胶槽中,开机,浸渍,于80℃~160℃半固化反应10分钟,得到半固化片;
步骤160:将半固化片,层叠,装模,推入热压机中,加热至120℃~180℃、加压至15MPa~20MPa固化反应4~8小时,保持压力自然冷却至室温,开模,得到环氧酚醛玻璃布层压板。
实施例1:
一种发电机轴承接地装置上刷架用环氧酚醛玻璃布,包括以下重量份的原料:无碱玻璃布40份、环氧树脂20份、酚醛树脂15份、增粘树脂10份、双氰胺5份、二甲基咪唑3份、芳香胺固化剂3份、无卤含磷含氮阻燃剂30份、抗氧化剂1份、二异氰酸酯2份、二甲基甲酰胺10份、硫酸钡7份。
该环氧酚醛玻璃布的制造方法,包括以下步骤:
步骤110:按照质量份选取无碱玻璃布40份、环氧树脂20份、酚醛树脂 15份、增粘树脂10份、双氰胺5份、二甲基咪唑3份、芳香胺固化剂3份、无卤含磷含氮阻燃剂30份、抗氧化剂1份、二异氰酸酯2份、二甲基甲酰胺10 份、硫酸钡7份;
步骤120:将偶联剂与水以重量比1:9-10混合,室温下搅拌溶解,用偶联剂浸渍无碱玻璃布并烘干,得到处理后无碱玻璃布;
步骤130:将双氰胺和二甲基咪唑投入反应釜中,加入适量的有机溶剂充分搅拌2~4小时,再将环氧树脂、酚醛树脂、增粘树脂、芳香胺固化剂、无卤含磷含氮阻燃剂加入到反应釜中,在120~130℃下搅拌溶解3~5h,得到第一次混合料;
步骤140:将抗氧化剂、二异氰酸酯、二甲基甲酰胺、硫酸钡依次加入第一次混合料中,加热到80℃反应,于160℃凝胶化100~120s,得到均相基体树脂;
步骤150:将处理后的无碱玻璃布装入浸胶机中,并将得到的基体树脂装入胶槽中,开机,浸渍,于80℃~160℃半固化反应10分钟,得到半固化片;
步骤160:将半固化片,层叠,装模,推入热压机中,加热至120℃~180℃、加压至15MPa~20MPa固化反应4~8小时,保持压力自然冷却至室温,开模,得到环氧酚醛玻璃布层压板。
实施例2
一种发电机轴承接地装置上刷架用环氧酚醛玻璃布,包括以下重量份的原料:无碱玻璃布60份、环氧树脂30份、酚醛树脂20份、增粘树脂15份、双氰胺8份、二甲基咪唑5份、芳香胺固化剂8份、无卤含磷含氮阻燃剂40份、抗氧化剂3份、二异氰酸酯6份、二甲基甲酰胺16份、硫酸钡15份。
该环氧酚醛玻璃布的制造方法,包括以下步骤:
步骤110:按照质量份选取无碱玻璃布60份、环氧树脂30份、酚醛树脂 20份、增粘树脂15份、双氰胺8份、二甲基咪唑5份、芳香胺固化剂8份、无卤含磷含氮阻燃剂40份、抗氧化剂3份、二异氰酸酯6份、二甲基甲酰胺16 份、硫酸钡15份;
步骤120:将偶联剂与水以重量比1:9-10混合,室温下搅拌溶解,用偶联剂浸渍无碱玻璃布并烘干,得到处理后无碱玻璃布;
步骤130:将双氰胺和二甲基咪唑投入反应釜中,加入适量的有机溶剂充分搅拌2~4小时,再将环氧树脂、酚醛树脂、增粘树脂、芳香胺固化剂、无卤含磷含氮阻燃剂加入到反应釜中,在120~130℃下搅拌溶解3~5h,得到第一次混合料;
步骤140:将抗氧化剂、二异氰酸酯、二甲基甲酰胺、硫酸钡依次加入第一次混合料中,加热到80℃反应,于160℃凝胶化100~120s,得到均相基体树脂;
步骤150:将处理后的无碱玻璃布装入浸胶机中,并将得到的基体树脂装入胶槽中,开机,浸渍,于80℃~160℃半固化反应10分钟,得到半固化片;
步骤160:将半固化片,层叠,装模,推入热压机中,加热至120℃~180℃、加压至15MPa~20MPa固化反应4~8小时,保持压力自然冷却至室温,开模,得到环氧酚醛玻璃布层压板。
实施例3
一种发电机轴承接地装置上刷架用环氧酚醛玻璃布,包括以下重量份的原料:无碱玻璃布50份、环氧树脂25份、酚醛树脂17份、增粘树脂13份、双氰胺7份、二甲基咪唑4份、芳香胺固化剂5份、无卤含磷含氮阻燃剂35份、抗氧化剂2份、二异氰酸酯4份、二甲基甲酰胺13份、硫酸钡10份。
该环氧酚醛玻璃布的制造方法,包括以下步骤:
步骤110:按照质量份选取无碱玻璃布50份、环氧树脂25份、酚醛树脂 17份、增粘树脂13份、双氰胺7份、二甲基咪唑4份、芳香胺固化剂5份、无卤含磷含氮阻燃剂35份、抗氧化剂2份、二异氰酸酯4份、二甲基甲酰胺13 份、硫酸钡10份;
步骤120:将偶联剂与水以重量比1:9-10混合,室温下搅拌溶解,用偶联剂浸渍无碱玻璃布并烘干,得到处理后无碱玻璃布;
步骤130:将双氰胺和二甲基咪唑投入反应釜中,加入适量的有机溶剂充分搅拌2~4小时,再将环氧树脂、酚醛树脂、增粘树脂、芳香胺固化剂、无卤含磷含氮阻燃剂加入到反应釜中,在120~130℃下搅拌溶解3~5h,得到第一次混合料;
步骤140:将抗氧化剂、二异氰酸酯、二甲基甲酰胺、硫酸钡依次加入第一次混合料中,加热到80℃反应,于160℃凝胶化100~120s,得到均相基体树脂;
步骤150:将处理后的无碱玻璃布装入浸胶机中,并将得到的基体树脂装入胶槽中,开机,浸渍,于80℃~160℃半固化反应10分钟,得到半固化片;
步骤160:将半固化片,层叠,装模,推入热压机中,加热至120℃~180℃、加压至15MPa~20MPa固化反应4~8小时,保持压力自然冷却至室温,开模,得到环氧酚醛玻璃布层压板。
以上实施例制备得到环氧酚醛玻璃布层压板1-3分别以不同量添加后制成样品后进行对照评析,在相同条件下对环氧酚醛玻璃布层压板中的比重、绝缘电阻Ω、耐电压和电击穿四项指标进行效果监测;监测结果如下表1所示:
表1用于环氧酚醛玻璃布层压板1-3以不同量重量份数的材料制成样品在相同条件下进行评价效果表。
项目
比重
绝缘电阻Ω
耐电压kV
电击穿kV
实施例1
1.89
2.7×10<sup>13</sup>
43
50不击穿
实施例2
1.86
5.8×10<sup>13</sup>
43
50不击穿
实施例3
1.84
6.5×10<sup>13</sup>
43
50不击穿
综上所述,根据实施例1-3中的无碱玻璃布、环氧树脂、酚醛树脂、增粘树脂、双氰胺、二甲基咪唑、芳香胺固化剂、无卤含磷含氮阻燃剂、抗氧化剂、二异氰酸酯、二甲基甲酰胺、硫酸钡的质量份数不同,结合表1可知实施例3为最佳方案。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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