一种电器耐高温增强模塑料的制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN90105570.0

申请日:

1990.10.12

公开号:

CN1060659A

公开日:

1992.04.29

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

|||公开

IPC分类号:

C08G8/28; B32B5/28

主分类号:

C08G8/28; B32B5/28

申请人:

衡阳绝缘材料总厂二分厂;

发明人:

黄庆苏

地址:

421008湖南省衡阳市黄茶岭衡缘村21号

优先权:

专利代理机构:

湖南省衡阳市专利事务所

代理人:

潘桂英;刘勋阶

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内容摘要

本发明属于改性酚醛模塑料的制备方法。它提供了用甲氧基二苯醚改性、基材增强酚醛模塑料的制造方法。该模塑料是电器电机工业上耐高温、高强度的结构件的良好绝缘材料。其热态抗弯强度高于原板材加工强度的2—4倍,材料有效利用率可达95%以上。本发明根本上改变了用板材机加工成电器电机结构件的方式,操作简便、质量稳定、成本低、基本无三废污染。

权利要求书

1: 一种电器耐高温增强模塑料制备方法,其特征在于基材浸渍在甲氧基二苯醚改性的酚醛树脂中,或者是该树脂刮胶复合在基材上,然后经过烘干、裁剪、成卷、包装工序,其树脂配制如下: 第一步:组分名称:甲氧基二苯醚、苯酚、对甲基磺酸;         配  比:甲氧基二苯醚:苯酚=1∶0.7~0.9(重量比)         温度控制:130~140℃;         反应时间:1小时;         催 化 剂:对甲苯磺酸,用量为苯酚量的0.01~0.5%;         溶    剂:乙醇 第二步:组分名称:苯酚、甲醛、催化剂;         配   比:苯酚∶甲醛=1∶2~2.5(克分子比)         催 化 剂:氧化镁或氧化锌或氢氧化钡;         反应温度:90±10℃,不断搅拌;         反应时间:≥2小时。 所制得缩合树脂为含两个以上的多酚羟基的酚醛树脂; 第三步:把第一步产品∶第二步产品=8∶3~4(含固体重量比)         PH=8·5-9·5,最佳PH=9.0         固化剂:六次甲基四胺,其用量为苯酚总量的5-10%;         温度和时间:80℃-95℃,在溶剂回流状态下反应1~2小时,取样2g用小刀法在160℃±2℃达到90-120秒,即可停止反应,降温用丙酮溶解,稀释即可作为浸渍或刮胶或捏合共混的树脂。 第四步:浸渍或刮胶或共混。 第五步:烘干、裁剪、卷筒、包装。
2: 根据权利要求1所述的电器耐高温增强模塑料的制备方法,其特征是基材可为布基或玻璃纤维或云母片或石棉布,玻璃纤维为无碱玻璃纤维,其形状可为长纤维,也可以是短纤维,还可以是纤维布。
3: 根据权利要求1或2所述的电器耐高温增强模塑料的制备方法,其特征是基材除石棉布外的棉布或化学纤维布或者玻璃纤维或者云母片,在浸渍或刮胶或共混之前必须用硅烷系的偶联剂进行表面处理、烘干。
4: 根据权利要求1或2所述的电器耐高温增强模塑料的制备方法,其特征是玻璃纤维如果采用短玻璃纤维时,它与树脂在浸渍 工序中是共混方式,在捏合机中均匀捏合,然后疏松、烘干制得短纤维模塑料。

说明书


本发明属于改性酚醛模塑料的制备方法。本方法制得的模塑料是耐高温、高强度结构件的电器、电机绝缘材料,是热固性增强塑料。

    目前国内无工业化生产的F级和H级的模塑料。电器、电机工业上要求耐高温、高强度的绝缘结构件,长期以来,均是采用F级或H级的层压板,经过机械加工后制作而成。用聚酰亚胶层压板,不但板材制作工艺复杂、时间长、而且成本高。目前,有人用苯醚改性酚醛树脂玻璃纤维增强的层压板,虽然成本比较低,但从总体来看,这种制造方法,不但材料耗损大,材料的有效利用率仅为60%左右,而且加工工艺复杂,加工工时耗费大、工人劳动强度也大,还会造成环境污染,最终制品产量低、精度差、成本高。随着电器、电机工业的不断向前发展,对电器、电机结构件的性能、精度要求越来越高、产量也越来越大。人们急待需要一种模塑料,从根本上改变多年来用板材机加工电器电机结构件的方法。

    本发明的目的是克服上述的不足,提供一种电器耐高温增强的酚醛模塑料的制备方法。

    本发明的技术方案为:甲氧基二苯醚改性、增强的酚醛模塑料。它是新型的醚桥连接酚醛树脂,具有优异的可塑性和热稳定性,用基材进行浸渍或刮胶制成,适用于F、H级耐热等的绝缘结构件。基材可用棉布或化学纤维布,或者是玻璃纤维,或者是云母片,或者是石棉布,其玻璃纤维为无碱玻璃纤维,其形状可为长纤维丝,也可为短纤维,还可以是玻璃纤维布。除石棉布外的基材,均用硅烷系的偶联剂处理,待烘干后再浸渍树脂,或者采用刮胶法使树脂复合在基材上、烘干、裁剪、卷筒、包装。用户可根据电器电机结构件的形状大小要求,把上述制成的模塑料裁剪成片状或条状,或者是把片材卷成单筒形或多筒形,还可以在筒心中加入其它增强物,这种增强物可用金属也可用非金属,然后放入模具中进行加热、加压、成型成所需地产品。

    本发明的具体方案如下:

    第一步:组分名称:为甲氧基二苯醚、苯酚、对苯甲基磺酸;

    配比:甲氧基二苯醚∶苯酚=1∶0.7~0.9(重量比)

    温度控制:130~140℃;

    反应时间:1小时

    催化剂:对甲苯磺酸,其用量为苯酚量的0.01~0.5%;

    溶剂:乙醇调整生成物的粘度。

    第二步:组分名称:苯酚、甲醛、催化剂

    配比:苯酚∶甲醛=1∶2~2.5(克分子比)

    催化剂:氢氧化钡或氧化镁或氧化锌;

    反应温度:90±10℃,不断搅拌;

    反应时间:≥2小时。

    所制得缩合树脂为含两个以上的多酚羟基的酚醛树脂。

    第三步:把第一步产品∶第二步产品=8∶3~4(含固体重量比)

    PH=8.5-9.5,最佳PH=9.0

    固化剂:六次甲基四胺,其用量为苯酚总量的5~10%;

    温度和时间:在80-95℃溶剂回流状态下进行反应1~2小时,然后用小刀法取样2g在160℃±2℃达到90-120秒为反应终点。降温后,并用溶剂丙酮溶解,稀释成含固体量为45±2%的胶液,作为基材浸渍或刮胶或捏合共混的树脂。

    第四步:浸渍或刮胶或与短纤维共混,除石棉布外的基材,均用硅烷系的偶联剂处理、烘干,然后才能进入浸渍或刮胶工序,如果基材采用无碱短玻璃纤维时,它与树脂采用共混法。在捏合机中捏合均匀后,烘干、疏松即可得模塑料。

    第五步:烘干(130°±5℃)、裁剪、卷筒、包装。

    本发明的模塑料是用于电器和电机耐高温、高强度的绝缘材料结构件。例如制作电机槽楔、端盖、固定架、波纹板……等。采用本发明的模塑料,可降低材料消耗40%多,热态抗弯强度高于原板材制作的结构件2-4倍。并且产品精度大大提高,不需任何机加工,成本降低20%还没有环境污染。

    实施例1:

    第一步:将甲氧基二苯醚41kg、苯酚30kg抽入200立升的反应釜中搅拌、缓慢加热,当温度升到50℃时,再加入对甲苯磺酸0.08kg升温至70℃时,停止加热,因为该反应为放热反应,当温度升到100℃时,再加热,至130℃±5℃保温一小时,立即降温至70℃,这时加乙醇调整生成物的粘度用4#杯测式,在25℃时达到20-25秒为宜,并加入3.5kg六次甲基四胺,搅拌30分钟后出料。

    第二步:将苯酚25kg,甲醛(浓度为36.5%)50kg投入釜中,搅拌、加热,当温度升至50℃时,加入氢氧化钡0.6kg在60℃时保温30分钟后,升温至90°±5℃,保温1~2小时,然后抽真空至650mmHg。

    第三步:将第一步所得的胶液和第二步制得的酚醛树脂按含固体重量比为8∶3的量加入到反应釜中,升温至90°±3℃反应一小时后,取样测凝胶时间(用小刀法:2g样/160℃±2℃达到100±2秒)即可结束反应,降温加入丙酮36kg,溶解为透明液体即出料,可作浸渍或刮胶或捏合共混的树脂。

    第四步:浸渍,无碱玻璃纤维单丝用KH-550(γ-胺基丙基三乙氧硅烷)的偶联剂进行表面处理,烘干后,再在胶槽中浸渍、烘干制得二苯醚改性酚醛玻璃纤维单丝模塑料。

    实施例2:

    将厚度为0.1mm的无碱玻璃纤维布经KH-550偶联剂进行表面处理、烘干后浸渍在含固体量为45±3%的上述二苯醚改性酚醛胶液中,然后提出烘干、裁剪、卷筒制得二苯醚改性酚醛玻璃布增强模塑料。

    实施例3:

    无碱玻璃纤维经KH-550偶联剂处理后、烘干,切成20-25mm长的短纤维,然后与含固体量50±3%的上述二苯醚改性的酚醛树脂在捏合机中共混均匀,出料后再用疏松机疏松,烘干后即得二苯醚改性酚醛短玻璃纤维增强模塑料。

    实施例4:

    将实施例1玻纤单丝模塑料作为芯,实施例2玻纤布模塑料包卷成筒,然后模压而成国产SS3型电力机车牵引电机的电枢和定子模压槽楔,这种模塑料制品,其热态抗弯强度较原来的层压板加工槽楔高出2-4倍,(板材制作结构件制作的SS,槽楔在160°±5℃情况下为668.36N,而采用该模塑料,在相同温度下为2577N)。冲击强度和精度都有较大的提高,无环境污染,材料有效利用率可达95%以上,成本可下降30%。

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本发明属于改性酚醛模塑料的制备方法。它提供了用甲氧基二苯醚改性、基材增强酚醛模塑料的制造方法。该模塑料是电器电机工业上耐高温、高强度的结构件的良好绝缘材料。其热态抗弯强度高于原板材加工强度的24倍,材料有效利用率可达95以上。本发明根本上改变了用板材机加工成电器电机结构件的方式,操作简便、质量稳定、成本低、基本无三废污染。。

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