Стеклолакоткани электроизоляционные ЛСК, ЛСМ, ЛСП, ЛСММ. Термостойкие электроизоляционные материалы
Электроизоляционные материалы
Электроизоляционные материалы — класс электротехнических материалов, предназначенных для электрической изоляции, являющейся неотъемлемой частью электрической цепи и необходимой для того, чтобы не пропускать ток по не предусмотренным электрической схемой путям. Они могут быть газообразными, жидкими и твердыми. По химическому составу эти материалы разделяют на органические, представляющие собой соединения углерода с водородом, азотом, кислородом и др. элементами; элементоорганические, в молекулы которых входят атомы кремния, магния, алюминия, железа и других элементов; неорганические — не содержащие в своем составе углерода.
Газообразные материалы широко применяются при изготовлении аппаратов высокого напряжения (выключатели, разрядники и т.п.), кроме того, воздух окружает большинство электротехнических установок, а на ЛЭП является основной изолирующей средой.
В состав воздуха входят пары воды и газы (по объему): азот 78 %, кислород 20,81 %, углекислый газ 0,03 %, аргон 0,9325 %, водород 0,01 %, неон 0,0018%, а также гелий, криптон, ксенон, составляющие в сумме десятитысячные доли процента.
Оценивая свойства газообразных диэлектриков (табл. 14.5), следует отметить малую диэлектрическую проницаемость εr(при расчетах принимается равной 1), высокое удельное сопротивление ρ и особенно очень малое значение tgδ. Однако большинство газов при атмосферном давлении имеют невысокую электрическую прочность Епр . Для ее повышения увеличивают давление газа. Для воздуха, например, до 2—3 МПа.
Достоинствами газообразных диэлектриков являются восстановление ими электрической прочности после пробоя и отсутствие старения. При одинаковых внешних условиях азот имеет практически одинаковую электрическую прочность Eпр с воздухом, поэтому его можно применять вместо воздуха для заполнения газовых конденсаторов и для других целей. К тому же чистый азот не содержит кислорода, оказывающего окисляющее действие на соприкасающиеся с ним материалы. Повышенную электрическую прочность Eпримеют галогенсодержащие газы: гексафторид серы — элегаз, дихлордифторметан — хладон-12 (фреон), пер-фторированные углеводороды, имеющие общую формулу — CJ^ .
Элегаз (сокращение от слов «электричество» и «газ») — шестифторис-тая сера SF6 имеет электрическую прочность примерно в 2,9 раза выше, чем воздух. Газ нетоксичен, негорюч, химически инертен, не реагирует с Al, Cu, Ag и нержавеющей сталью, не разлагается под действием воды, кислот, щелочей, не имеет запаха и цвета. Рабочая температура его 150 °С. Элегаз применяется в смеси с азотом для заполнения устройств с большим объемом (высоковольтные вводы, кабели) или в установках, работающих при низких температурах.
Для электротехники интерес представляет водород, который улучшает охлаждение электрических машин, снижает потери мощности на трение ротора машины о газ и на вентиляцию, замедляет старение изоляции обмоток машины и устраняет опасность пожара при коротком замыкании внутри машины. Однако водородное охлаждение требует герметичности
машины, так как при его содержании от 4 до 74 % по объему в воздухе образуется взрывчатая смесь — гремучий газ.
Инертные газы (аргон, неон и др.), а также пары ртути и натрия могут использоваться для заполнения газоразрядных приборов. Из-за весьма низкой теплопроводности криптон и ксенон используют при производстве некоторых типов электрических ламп. В качестве низкотемпературного хладоагента в устройствах со сверхпроводящими элементами применяют жидкий гелий, который обладает редкими свойствами: у него самая низкая температура сжижения по сравнению с другими газами (4,216 К), очень малая плотность, а диэлектрическая проницаемость того же порядка, что и у газов.
В качестве газообразного диэлектрика можно считать и вакуум — безгазовое пространство. Он обладает способностью гасить высоковольтную электрическую дугу, что используется при конструировании выключателей высокого напряжения, в которых имеет место восстановление вакуума после погасания дуги. При этом электрическая прочность вакуумного промежутка зависит от материала применяемых электродов. Вакуум используется в электрических аппаратах типа герконов и т.п.
Жидкие материалы используют для заполнения внутреннего пространства силовых трансформаторов, реакторов, кабелей, масляных выключателей, конденсаторов и др. Они хорошо пропитывают пористую изоляцию, картоны, бумаги, существенно повышая при этом электрическую прочность изоляции и улучшая теплоотвод. Поэтому к жидким электроизоляционным материалам предъявляются требования не только по изоляционным свойствам. Им должны быть присущи: высокая теплопроводность, стойкость к окислению, совместимость с твердыми материалами, пожаробезопасность, экологическая безопасность, определенная вязкость и т.п.
Наиболее широкое применение получили нефтяные электроизоляционные масла, являющиеся смесью различных углеводородов. Достоинствами нефтяных масел являются хорошие изолирующие свойства, доступность, дешевизна и достаточная химическая стойкость, а недостатками — малый интервал рабочих температур, пожаро- и взрывоопас-ность, а также плохая холодостойкость.
Чаще всего применяется трансформаторное масло — жидкость от почти бесцветной до темно-желтого цвета. Различные сорта масла отличаются способом получения, очистки и месторождением нефти.
Конденсаторное масло служит для пропитки изоляции конденсаторов, в основном силовых, косинусных. Оно отличается более глубокой очисткой и меньшими диэлектрическими потерями.
Кабельное масло применяется в маслонаполненных силовых электрических кабелях и для пропитки бумажной изоляции, усиливая ее электрическую прочность и способствуя отводу теплоты.
С целью преодоления части недостатков нефтяных масел были разработаны и применяются синтетические жидкие диэлектрики.
Хлорированные углеводороды получают из различных углеводородов, замещая атомы водорода атомами хлора. В середине прошлого века наиболее широкое применение получили продукты хлорирования дифенила (соволы, совтолы и т.п.), имеющие хорошие эксплуатационные свойства. Однако токсичность подобных материалов привела к запрещению хлорированных дифенилов практически повсеместно (в Японии и США с 1979 г., в других странах несколько позже).
К жидким диэлектрикам относят также кремнийорганические жидкости (полиметилсилоксановые, полиэтилсилоксановые, полифенилси-локсановые и др.), которые имеют малый tgδ, высокое удельное электрическое сопротивление р и электрическую прочность Е . Эти жидкости обладают повышенной нагревостойкостью (рабочая температура может достигать 350 °С). Но они существенно дороже упоминавшихся выше, более гигроскопичны, имеют низкую смазочную способность и недостаточную дугостойкость.
К дорогим жидкостям относятся и фторорганические жидкости, имеющие ничтожно малую гигроскопичность, высокие нагрев о стой кость и химическую стойкость, малую вязкость, дугостойкость. Но они легколетучи и требуют герметизации, поэтому применение ограничивается устройствами и аппаратами, имеющими герметичный корпус.
Выпускаются и синтетические электроизоляционные жидкости углеводородного состава (как нефтяные масла). Одним из таких отечественных сравнительно дешевых материалов является смесь полимеров изобутилена и его изомеров, называемая октолом. Эти жидкости имеют достаточно хорошие изоляционные свойства, стойкость к тепловому старению и газостойкость. Применяются в основном в высоковольтных конденсаторах,
К важным электроизоляционным жидкостям следует отнести еще один природный диэлектрик — касторовое масло, которое получают из семян клещевины и применяют в основном в импульсных силовых конденсаторах. Касторовое масло практически не окисляется на воздухе и относится к невысыхающим маслам.
Свойства электроизоляционных жидкостей приведены в табл. 14.6.
Твердые электроизоляционные материалы принято классифицировать на органические и неорганические.
Твердые органические изоляционные материалы чаще всего являются естественными (природными) и искусственными вы со ко полимерным и диэлектриками, имеющими линейную или разветвленную молекулярную структуру, а также кристаллическое, аморфное либо смешанное строение (табл. 14.7).
Наиболее простым распространенным твердым полимером является полиэтилен, который получают из газа этилена. В зависимости от способа получения различают полиэтилен низкого (ПЭНД), высокого (ПЭВД) и среднего (ПЭСД) давления. Полиэтилены НД и СД по сравнению с ПЭВД имеют большую плотность, повышенную механическую прочность и
жесткость, но менее устойчивы к тепловому старению. Электрические характеристики полиэтилена НД несколько ниже, чем у других полиэти-ленов, из-за загрязнений его остатками катализаторов, используемых при полимеризации. Все полиэтилены — термопластичные материалы, химически стойки (особенно на холоде), обладают водоотталкивающими свойствами, гибкостью, стойкостью к растворителям (до температур 100—120 °С), прозрачны.
Недостатками полиэтиленов являются невысокая нагревостойкость, ускоренная деструкция под действием ультрафиолетовых лучей, растрескивание при повышенных механических нагрузках.
Полиэтилен применяют для изоляции проводов и кабелей, при изготовлении изоляционных шлангов, трубок, липких лент. Из полиэтиленов СД и НД изготовляют каркасы катушек, платы. Низкомолекулярный полиэтилен служит для повышения электрической прочности и герметичности кабельных муфт в качестве заливочного состава.
Для повышения нагревостойкости полиэтилен подвергают обработке, чтобы придать ему пространственную структуру (так называемый «сшитый полиэтилен»). Такой полиэтилен имеет нагревостойкость до 105 °С, а при кратковременном нагреве до 200 °С, обладает механической прочностью около 1 МПа, достаточной для сохранения формы изделия, если оно не подвергается внешним механическим воздействиям. Кроме того, у него повышается стойкость к растворителям и действию активных сред.
Из газообразного мономера винилхлорида в процессе полимеризации получают твердый белый продукт — поливинилхлорид (ПВХ), имеющий, как и полиэтилен, линейную структуру.
Он также является термопластичным материалом и выпускается двух модификаций: винипласт (твердый, жесткий) — в виде листов, пластин, труб, стержней и поливинилхлоридный пластикат (гибкий) — рулонный эластичный материал.
Винипласт стоек к действию растворителей, обладает высокой механической прочностью, поддается различным видам механической обработки, легко окрашивается. Недостатками его являются малая холодостойкость и относительно низкая теплостойкость. Из него изготовляют корпуса аккумуляторов, трубки для электрических разрядников, изоляционные стержни, монтажные трубки.
Поливинилхлоридный пластикат широко применяют в качестве основной изоляции монтажных проводов, для изготовления защитных оболочек кабелей, гибких изоляционных трубок и липкой изоляционной ленты.
При замене в этилене двух атомов водорода на группы СН3 получается мономер изобутилен, который полимеризуется в полиизобутилен и имеет линейное строение. Это высокомолекулярное каучукоподобное вещество, обладающее значительной липкостью и высокой холодостойкостью, сохраняя эластичность при температуре
-80 °С. По химической стойкости он близок к полиэтилену. Для увеличения твердости полиизобути лен смешивают с другими полимерами или вводят в него наполнители. Жидкий полиизобутилен применяют в качестве пропиточных масс в кабельной технике, для склеивания фторопласта-4, а также как антикоррозийный материал.
Полиуретаны — линейные полимеры, в цепочках молекул которых между углеводородными остатками располагаются уретановые группы (-СО,МН-). В определенных условиях эти полимеры могут образовывать молекулы пространственной структуры. Они имеют достаточно высокую стойкость к действию воды, окислителей, масел, атмосферы.
Полиуретан представляет собой непрозрачный термопластичный или термореактивный материал, используемый для изготовления пенопластов и лаков, эмалей проводов и литых кабельных муфт. Преимуществом поли-уретановых эмалированных проводов является возможность их лужения без предварительной зачистки эмалевой изоляции (простое погружение конца провода в расплавленный припой), что очень удобно при монтаже, а недостатком — склонность к размягчению эмалевой пленки при повышенных температурах (начиная примерно со 150 °С).
В результате полимеризации капролактама получается еще один синтетический полимер — поликапролактам (в СССР — капрон, в других странах — силон, дедерон и др.).
Капрон содержит кристаллическую и аморфную фазы, но имеет хорошо выраженную температуру плавления (215 °С). Он обладает высокой механической прочностью и эластичностью, стоек к истиранию, растворим лишь в ограниченном числе растворителей, устойчив против плесневых грибков, однако, имеет невысокую свето- и водостойкость, малую радиационную стойкость, легко деформируется при повышенных температурах.
Капрон используется в качестве изоляции обмоточных и некоторых типов монтажных проводов, а также в качестве основы электроизоляционных лакированных тканей. Широкое применение капрон получил в производстве электромонтажных и конструкционных трущихся деталей, отличающихся малой массой.
В электроэнергетике большое применение нашли и другие полимеры (резольные, новолачные, полиэфирные, эпоксидные смолы).
Эпоксидные смолы являются термопластичными материалами, которые довольно легко растворяются в ацетоне и других растворителях, могут длительно храниться без изменения свойств. Это высоковязкие жидкости или твердые вещества желтого или светло-коричневого цвета. После добавления к смолам отвердителей они отверждаются, приобретают пространственное строение. Эпоксидные смолы могут равномерно отверж-даться в весьма толстом слое, образуя при этом монолитную, водонепроницаемую, термореактивную изоляцию.
В качестве отвердителей применяют различные амины (полиэтилен-полиамин ПЭПА, диэтилентриамин ДЭТА и др.), полиамиды, ангидриды
малеиновой и фталевой кислот, полиэфиры, комплексные соединения трехфтористого бора и третичного амина. В зависимости от типа отверди-теля изменяются температура и скорость отверждения: от -5 до + 200 °С и от 4 ч до нескольких суток.
Достоинствами эпоксидных смол являются сравнительно малая усадка при их отверждении (0,5——2 %), способствующая получению монолитной изоляции, а также высокая адгезия к различным пластическим массам, стеклам, керамике, металлам и другим материалам. Отвержденные эпоксидные смолы стойки к действию хлора, кислот, обладают довольно высокой нагревостойкостью, благодаря чему в ряде случаев могут заменять другие нагревостойкие смолы, более дорогие и имеющие невысокую механическую прочность.
Эпоксидные смолы применяют для изготовления клеев, лаков, заливочных компаундов, кабельных концевых заделок, соединительных и концевых муфт, герметиков, конструкционных деталей (например, распорные звездочки в кабельных муфтах).
Многие эпоксидные смолы бывают токсичными, оказывают нежелательное воздействие на организм человека, вызывая, например, кожные заболевания. Поэтому при работе с ними принимают соответствующие меры по охране труда. Отвержденные эпоксидные смолы нетоксичны.
Для уменьшения хрупкости, повышения стойкости к тепловым ударам, увеличения эластичности отливок и снижения коэффициента линейного расширения эпоксидных компаундов в смолу вводят пластификаторы.
В качестве наполнителя вводят молотый кварц КП-2 или КТТ-3, который уменьшает ТКЛР, снижает саморазогрсв смолы (компаунда) при отверждении, уменьшает усадку, улучшает теплопроводность и механические характеристики, снижает горючесть, значительно удешевляет изоляцию.
При поликонденсации гликоля и терефталевой кислоты образуется термопластичный высокополимерный материал — полиэтилентерефталат (в СССР — лавсан, в США — майлар, дакрон, в Великобритании — терилен и т.п.), который имеет линейную структуру и относится к полиэфирам. Он представляет собой прозрачный, гибкий, прочный диэлектрик кристаллического или аморфного строения. Лавсан чаще всего изготовляют в виде пленок, которые стойки к растворителям, плесневым грибкам, влаге, имеют рабочую температуру Траб = 200 °С.
Лавсан используется для изготовления синтетических волокон (заменяет кабельный шелк), гибких пленок (конденсаторных и изоляционных) эмалированных проводов с изоляцией, обладающей высокой механической прочностью.
При довольно большой электрической прочности лавсановые пленки нестойки к электрической короне, поэтому их применение ограничивается электрооборудованием низкого напряжения. При длительной работе в трансформаторном масле при11О—120 °С повышается хрупкость пленок.
К этому же виду полимеров (конденсационных) относятся полистирол, фенолформальдегидная, крезолоформальдегидная, фенолкрезолформаль-дегидная, аминоформальдегидная, глифталевая смолы, поликарбонаты и полиамиды.
Рассмотренные ранее высокополимерные материалы могут длительно эксплуатироваться при температурах до 120 °С. При более высоких температурах у них происходит ухудшение изоляционных свойств и даже разрушение. Существуют органические высокополимерные материалы, рабочие температуры которых значительно выше.
Прежде всего это элементоорганические соединения, среди которых наиболее важную роль играет кремнийорганика (кремнийорганические смолы, полиорганосилокеаны, силиконы). В состав этих материалов, кроме характерного для всех органических полимеров углерода, входит кремний (81), являющийся одной из важнейших составных частей многих неорганических материалов: слюды, асбеста, стекол, керамики и др. Эти материалы могут быть термопластичными и иметь линейное строение или термореактивными и иметь пространственную структуру.
В зависимости от числа и вида радикалов в молекуле соединений могут быть получены жидкие, каучукоподобные и твердые материалы. Электроизоляционные характеристики кремнийорганических соединений остаются высокими при повышенных температурах. Такие соединения представляют собой либо бесцветные вещества, либо вещества, имеющие цвет от бледно-желтого до коричневого. У них высокие нагревостойкость (рабочая температура 180 °С) и холодостойкость (-60 °С и ниже). Материалы отличаются химической стойкостью, стойкостью к действию минеральных масел, электрических разрядов и тропикостойкостью. Покрытия из кремнийорганики обладают водоотталкивающими свойствами.
Недостатками кремнийорганических диэлектриков являются их относительная дороговизна, низкая механическая прочность и плохая адгезия к большинству других материалов.
Эти полимеры применяют в качестве лаков, компаундов для склеивания слюды и стекловолокна, в виде миканитов и стеклотканей.
Высокой нагрев о стойкостью обладает и другая группа полимеров — фторорганические смолы. В первую очередь — это политетрафторэтилен, получающийся в процессе полимеризации тетрафторэтилена и имеющий линейную структуру. Этот материал в России называют фторо-пласт-4 (цифра указывает на число атомов фтора Р в молекуле мономера), в США — тефлон, в других странах — дайфлон и т.п.
Фторопласт-4 — негорючий, жирный на ощупь, белый или сероватый материал, обладающий необычайно высокой для органического вещества нагревостойкостью (около 250 °С). Он исключительно химически стоек (на него не действуют соляная, серная, азотная и плавиковая кислоты, щелочи), практически негигроскопичен, не смачивается водой и другими жидкостями, холодостоек (-269 °С). Однако он сравнительно мягок и обладает склонностью к хладотекучести.
По электроизоляционным свойствам фторопласт-4 принадлежит к лучшим из известных диэлектриков. Кроме того, все свои основные свойства материал сохраняет в очень широком диапазоне частот и температур, технологичен, подвергается любой механической обработке.
Фторопласт-4 применяют для изготовления различных фасонных изделий, листов, гибких пленок, в изоляции кабельных изделий. Широкому использованию материала препятствуют высокая стоимость и сложность технологии его получения, практически полное отсутствие адгезионных свойств, малая радиационная и короностойкость. Кроме того, при температурах выше 400 °С он начинает разлагаться с выделением ядовитого газообразного фтора.
Разновидностями этого диэлектрика в нашей стране являются фторо-пласт-4Д, фторопласт-40 и другие, отличающиеся меньшей молекулярной массой, более широкими возможностями переработки в изделия, но имеющие практически такие же физико-химические, механические и электрические характеристики, что и фторопласт-4.
Близкий по своим характеристикам к фторопласту-4, но значительно технологичнее последнего в переработке политрифторхлорэтилен или фторопласт-3 (фторлон-3), также имеет линейную структуру. По нагре-востойкости (около 130 °С) он уступает фторопласту-4. Фторопласт-3 является полярным диэлектриком. Температура его разложения выше 300 "С. Он обладает высокой химической стойкостью, не горит, при температурах выше 100 °С растворяется в ароматических углеводородах. Фторопласт-3 служит для изготовления лаков и пленок.
К числу наиболее стойких к нагреву органических полимеров относятся полиимиды. Они могут длительно использоваться при рабочей температуре 200—250 °С, кратковременной — до 500 °С, а их пленки не плавятся и не размягчаются до 800 °С. Изделия на основе полиимидов применяют при температурах до -155 °С и ниже, а пленки длительно выдерживают температуру —190 °С, не разрушаясь. Полиимиды являются химически стойкими диэлектриками, они не растворяются в большинстве органических растворителей, на них не действуют разбавленные кислоты, минеральные масла и вода, обладают высокой радиационной стойкостью.
Полиимиды применяют в качестве эмаль-лаков для эмалирования обмоточных проводов, а также в качестве пазовой изоляции в электрических машинах. На основе термопластичных полиимидов изготовляют различные пластмассовые изделия электроизоляционного и конструкционного назначения. В конденсаторах и кабелях используются полиимидные пленки.
Недостатками полиимидных пленок являются их плохая стойкость к щелочам, концентрированным кислотам и перегретому пару, относительно большая влагопроницаемость, достаточно высокая стоимость.
В различных отраслях электроэнергетики и электротехнике применяют эластомеры — полимеры, обладающие при нормальных температурах высокоэластичными свойствами, т.е. способные удлиняться
(до сотен процентов) в результате обратимой деформации растяжения. К таким материалам относят различные резины, получаемые на основе ият1тягтт,нмх и синтетических каучуков и имеющие высокую водостой-
кость и газонепроницаемость, а также хорошие электроизоляционные характеристики.
Основным компонентом всех резин является каучук -— полимер, обладающий двойными химическими связями, способными к частичному разрыву и соединению молекул каучука друг с другом в процессе вулканизации.
Натуральный каучук получают из особых растений — каучуконосов, содержащих каучук в млечном соке (латексе). По химическому составу он представляет собой полимерный углеводород. Из-за малой стойкости к действию повышенных и пониженных температур, а также растворителей натуральный каучук в чистом виде не применяется, хотя имеет хорошие изоляционные свойства. Для устранения этих недостатков каучук подвергают вулканизации, в результате которой образуется пространственная структура.
Сырьем для получения синтетического каучука служат спирт, нефть и
природный газ. Существует несколько видов синтетического каучука: бутадиеновый, бутадиен-стирольный, бутилкаучук, хлоропреновый кау-^ткяктиийся в СССР — наирит, а за рубежом — неопрен), бута-
чук (на:._ .
диен-нитрилакрильный, а также кремнийорганические каучуки и др.
Вулканизацию синтетических каучуков проводят с добавлением серы или тиурама. В то же время бутадиеновый каучук может полимеризо-ваться без добавления вулканизирующих веществ, переходя в эскапон, по механическим свойствам приближающийся к эбониту, но более нагревостойкий и мало подверженный действию кислот и органических растворителей.
Название «эскапон» происходит от первых букв слов «синтетический» — «эс», «каучук» —- «ка» и фамилии изобретателя материала Л.Т. Пономарева — «пон». Это твердый роговидный материал желтого цвета, поддающийся всем видам механической обработки. На его основе изготовляют лаки, лакоткани, компаунды, используемые для изоляции, работающей на высоких частотах.
В вулканизированные смеси, называемые резинами, входят также наполнители, повышающие механическую прочность и удешевляющие материал, мягчители и противостарители. Иногда добавляются красители. Недостатками резины как электроизоляционного материала являются низкая нагрево стойкость, малая стойкость к действию неполярных жидкостей (бензин, бензол), света и озона.
Резину широко применяют для изоляции установочных и монтажных проводов, гибких переносных проводов и кабелей, а также для изготовления электроизоляционных лент, защитных перчаток, калош, ковриков, изоляционных трубок, рукавов, шлангов, а специальные резины — для масло- и бензостойких уплотнительных прокладок и т.п.
Большое значение в электротехнике имеют лаки и эмали, т.е. материалы, которые в процессе изготовления изоляции переходят из жидкого состояния в твердое.
Лаки представляют собой коллоидные растворы пленкообразующих веществ (смол, битумов, масел, эфиров, целлюлозы или их композиций) в органических летучих растворителях. В состав некоторых лаков входят пластификаторы и сиккативы (вещества, ускоряющие высыхание лаков, масел, красок). При сушке лака растворитель улетучивается, а лаковая основа переходит в твердую пленку.
Лаки разделяют по назначению, технологии и типу пленкообразующего вещества.
По назначению различают лаки пропиточные, покровные и клеящие.
Пропиточные лаки служат для пропитки пористой (волокнистой) изоляции, при этом повышаются ее механическая прочность, теплопроводность и влагостойкость.
Покровные лаки применяют для создания на поверхности твердой изоляции прочного, гладкого, химически- и влагостойкого покрытия. При этом повышаются удельное поверхностное сопротивление и напряжение поверхностного разряда по изоляции, уменьшается ее загрязнение.
Если покровные лаки нанесены непосредственно на металл, проводник, образуя на его поверхности электроизоляционный слой, их называют эмаль-лаками.
Клеящие лаки используют для склеивания электроизоляционных материалов, подклейки тонких изоляционных материалов (бумаги, картона, слюды) к металлическим поверхностям.
По технологии (способу сушки) лаки могут быть горячей (температура выше 70 °С) и холодной (воздушной) сушки. Лаки горячей сушки обладают более высокими механическими и электрическими характеристиками, чем лаки холодной сушки.
По типу пленкообразующего вещества лаки разделяют на несколько групп: смоляные (бакелитовые, глифталевые, поливинилхлоридные, кремнийорганические, полиэфирные, шеллачные), целлюлозные, масляные, черные (битумные, масляно-битумные) и масляно-смоляные.
Смоляные лаки — это растворы синтетических, искусственных или природных смол.
Целлюлозные лаки — растворы эфиров целлюлозы. Особое значение имеют нитроцеллюлозныс лаки (нитролаки), пленки которых механически прочны, отличаются блеском, хорошо сопротивляются действию масел, воды, воздуха.
Основу масляных лаков составляют высыхающие масла, а в качестве растворителей используют керосин или бензин. Иногда их употребляют без растворителей.
В состав черных лаков входят битумы, которые определяют цвет лака и пленки. По сравнению с масляными лаками они более доступны, дешевы,
более водостойки, имеют достаточную химическую инертность, однако, менее эластичны, практически немаслостойки, легко растворяются и размягчаются при нагревании. Для частичного улучшения битумных лаков используют добавки высыхающих масел — льняного и тунгового.
Масляно-смодяные лаки — это лаки на основе природных или синтетических смол, которые по сравнению с масляными могут иметь повышенную эластичность, нагревостойкость, клеящую способность, а по сравнению со смоляными — пониженную гигроскопичность.
Эмали — это лаки, в которые входят пигменты, т.е. тонко измельченные неорганические вещества, придающие пленкам определенную окраску. В качестве пигментов применяют преимущественно оксиды металлов (цинка 2пО, титана ТЮ2), а также железный сурик, литопон (смесь сернистого цинка с сернокислым барием) и др. Электроизоляционные эмали являются покровными материалами.
При введении пигментов повышается стойкость эмалей к действию растворителей, масла, электрических разрядов по поверхности, нагревостойкость, а также улучшаются механическая прочность и адгезия пленки к поверхности, увеличивается ее твердость. Основой многих эмалей являются масляно-глифталевые, эпоксидные и кремнийорганические лаки.
Эмали используют для организации защитного покрытия и окраски поверхностей, панелей и корпусов электрооборудования, магистралей заземления, ошиновки распределительных щитов и устройств, изоляции жил кабелей и т.п.
Существуют твердеющие электроизоляционные составы, которые в момент изготовления являются жидкими, а затем превращаются в монолитные диэлектрики — компаунды. В отличие от лаков в них отсутствуют растворители. Основой компаундов могут быть различные смолы, битумы, воск, масла.
По назначению компаунды разделяют в основном на пропиточные и заливочные, но иногда в классификации используют и «обмазочные».
Пропиточные компаунды применяют для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов с целью цементации витков обмотки и защиты их от влаги, а также для пропитки бумажной изоляции силовых кабелей.
Заливочные компаунды служат для заполнения полостей в кабельных муфтах и воронках, промежутков между различными деталями в электрических машинах и аппаратах, а также для получения относительно толстого покрытия на различных деталях, узлах и блоках. При их использовании повышаются электрическая прочность и герметичность конструкций.
Обмазочные компаунды применяют для обмазки лобовых частей обмоток электрических машин.
В зависимости от материала компаунды бывают термопластичные и термореактивные. К термопластичным относятся компаунды на основе
битумов, воскообразных диэлектриков (парафин, церезин), термопластичных полимеров (полистирол).
В последнее время широкое применение получили термореактивные компаунды, обладающие более высокой нагревостойкостью. Они готовятся на основе эпоксидных, кремнийорганических и полиэфирных смол. Эпоксидные компаунды имеют меньшую усадку, чем полиэфирные, обладают хорошей клеящей способностью, водостойки, стойки к грибковой плесени. Эпоксидные компаунды используют для изготовления кабельной арматуры и ее последующего заполнения.
При использовании компаундов следует помнить, что во избежание дефектов или разрушения составы нельзя недогреватъ или перегревать. Так, в битумных компаундах образуются раковины, воздушные включения или трещины, а в канифольных происходит кристаллизация, сопровождающаяся распадением на отдельные составные части (канифоль и масло).
Свойства некоторых электроизоляционных лаков, эмалей и компаундов представлены в табл. 14.8.
Таблица 14.8
Похожие статьи:
poznayka.org
Стеклолакоткани электроизоляционные ЛСК, ЛСМ, ЛСП, ЛСММ
технические характеристики
МАРКИ СТЕКЛОЛАКОТКАНИ
ЛСК(б) 155/180 ТУ3491-079-05758799-2002 представляет собой стеклоткань пропитанную кремнийорганическим связующим, что придает ткани отличные электроизоляционные характеристики и повышенную термостойкость. Кроме применения в качестве гибкого электроизоляционного материала в электрических машинах и аппаратах, используется для изготовления композиционных материалов электротехнического назначения. Стеклолакоткань ЛСК(б)-155/180 предназначена для длительной работы при температуре до 180°С. Поставляется толщиной от 0,12 до 0,20мм в рулонах шириной (690-1140) ±2,5% мм. Данная марка может быть использована взамен менее термостойких Стеклолакотканей ЛСМ (120°С) и ЛСП (155°С).
ЛСП-1 ТУ 3491-079-05758799-2002 представляет собой стеклолакоткань, пропитанную полиэфирным связующим. Сфера применения аналогична ЛСК(б) 155/180, но ЛСП-1 обладает меньшими диэлектрическими характеристиками и пониженным классом нагревостойкости (до 155°С). Изготавливается толщиной 0,12-0,17мм в рулонах шириной 690-1140±2,5мм.
ЛСМ-1 ТУ 3491-079-05758799-2002 представляет собой стеклолакоткань, пропитанную масляным связующим. Сфера применения аналогична ЛСК(б) 155/180 и ЛСП-1, но ЛСМ-1 обладает меньшими диэлектрическими характеристиками и пониженным классом нагревостойкости (до 120°С). Изготавливается толщиной 0,15-0,20мм в рулонах шириной 690-1140±2,5мм.
ЛСММ ТУ16-90И37.0003.003ТУ - маслостойкая стекло- ткань на основе масляного связующего для применений в качестве гибкого электроизоляционного материалам в электрических машинах и аппаратах с классом нагревостойкости 120°С.
ЛСТР ТУ 3491-075-05758799-2002 состоит из стеклоткани и термореактивного связующего, обладает способностью самосклеиваться и образовывать монолитную изоляцию в процессе термообработки. Предназначена для применения в качестве гибкого электроизоляционного материала в электрических машинах и аппаратах класса нагревостойкости 155°С. Поставляется в рулонах шириной 800-1000мм и в роликах шириной 20, 23, 25мм, толщиной 0,16; 0,18; 0,20мм.
→ СТЕКЛОЛАКОТКАНЬ купить со склада Вы можете различных марок и толщин. Мы держим в наличии все самые популярные и даже редкие размеры и марки, а очень редкие поставляем под заказ в короткие сроки. Подробную информацию Вы получите по телефону 8-800-500-8-777 или на сайте www.agent-itr.ru
ПРИМЕНЕНИЕ СТЕКЛОЛАКОТКАНИ
В качестве гибкого электроизоляционного материала в электрических машинах и аппаратах в условиях нормальной относительной влажности окружающей среды + допускается работа в трансформаторном (в зависимости от марки). Некоторые марки тканей применяются для изготовления композиционных материалов электротехнического назначения.
РАЗМЕРЫ СТЕКЛОЛАКОТКАНИ
Лакоткани и Стеклолакоткани поставляются в рулонах шириной 600-1100±2,5%мм и толщиной от 0,12мм до 0,20мм (в зависимости от марки). Подробная информация в нашей электронной системе www.agent-itr.ru.
elmica.ru
Ленты пропитанные класса нагревостойкости B и F
технические характеристики
Предварительно пропитанные ленты применяются для витковой и корпусной изоляции катушечных обмоток высоковольтных и низковольтных электрических машин, тяговых электрических машин и крупных высоковольтных электрических машин. Ленты поставляются в роликах и предназначены для ручной или механизированной намотки. Ленты изготавливаются различных марок, которые различаются между собой классом нагревостойкости, диэлектрическими показателями. Марка ленты зависит от материалов, использующихся при ее изготовлении, но в общем они обладают следующими общими свойствами:
→ отличные свойства электроизоляции
→ низкая плотность и отличная прочность
→ ленты гибкие в условиях комнатной среды и пригодны для ручной и механизированной намотки
→ предварительно пропитанные электроизоляционным компаундом
Основными компонентами лент являются слюдяная бумага и связующее, подложка же может быть изготовлена из стеклосетки (умеренная механическая прочность), стеклоткани (повышенная механическая прочность), полиэфирной (повышенные диэлектрические характеристики) или полиимидной (превосходные электроизоляционные свойства и прочность) пленок. Одна лента может содержать несколько различных подложек. Чем выше термостойкость подложки и связующего, тем выше класс нагревостойкости ленты.
МАРКИ ПРОПИТАННЫХ ЛЕНТ КЛАССА В и F
ЛСК-110ТПл ТУ 16-91 И02.0168.001 ТУ представляет собой трехслойную композицию из стеклоткани, слюдяной бумаги и полиэтилентерефталатной пленки, пропитанных электроизоляционным компаундом. Применяется для корпусной и витковой изоляции катушечных обмоток высоковольтных (6кВ) и низковольтных электрических машин.
ЛСК-110СПл ТУ 16-91 И02.0168.001 ТУ - тоже, что и лента ЛСК-110ТПл, но вместо стеклоткани содержит стеклосетку и является менее прочной в сравнении с ЛСК-110ТПл.
ЛСК-110ТТ ТУ 16-91 И02.0168.001 ТУ состоит из двух подложек стеклоткани и слюдяной бумаги, пропитанных электроизоляционным компаундом. Обладает большей прочностью на растяжение в сравнении с ЛСК-110ТПл и ЛСК 110СПл. Ленты применяются для корпусной изоляции катушечных и стержневых обмоток высоковольтных (6кВ) электрических машин и генераторов.
ЛСК-110СТ ТУ 16-91 И02.0168.001 ТУ то же, что и ЛСК-110ТТ, но вместо одного из слоев стеклоткани содержит стеклосетку. Обладает меньшей механической прочностью в сравнении с ЛСК-110ТТ.
ЛСЭП-934 ТУ 16-91 И37.0168.006 представляет собой трехслойную композицию из стеклоткани, слюдяной бумаги и полиэтилентерефталатной пленки, пропитанных эпоксидно-полиэфирным связующим. Данная лента обладает повышенными показателями пробивного напряжения и класса нагревостойкости в сравнении с ЛСК-110 и применяется для корпусной и витковой изоляции тяговых электрических машин и крупных высоковольтных электрических машин напряжением до 6кВ. Заменяет микаленты класса нагревостойкости В и F.
ЛСУ ТУ 16-91 И79.0168.002 ТУ представляет собой трехслойную композицию из стеклоткани, слюдяной бумаги и полиэфирной пленки, пропитанных и склеенных между собой эпоксидно-полиэфирным связующим. Лента применяется для корпусной и витковой изоляции в электрических машинах напряжением до 6 кВ. Заменяет микаленты класса нагревостойкости В и F.
ЛСМ ТУ 16-88 И79.0168.001 ТУ состоит из стеклоткани, слюдяной бумаги и полиэфирной пленки, пропитанных и склеенных между собой модифицированным эпоксиноволочным связующим. Применяется для корпусной изоляции в электрических машинах напряжением до 13,8 кВ. Режим отверждения: 3-5 часов при t 160°С. Рекомендуется наматывать ленту механизированным способом, предварительно подогрев ее до t 50-70°С.
ЛСЭК-5ТПл ТУ 16-91 И02.0168.001ТУ - трехслойная композиция из стеклоткани, слюдяной бумаги и полиэтилентерефталатной пленки, пропитанных электроизоляционным компаундом. Лента применяется для корпусной и витковой изоляции катушечных обмоток высоковольтных (6кВ) и низковольтных электрических машин.
ЛСЭК-5СПл ТУ 16-91 И02.0168.001ТУ - тоже, что и лента ЛСЭК-5ТПл, но вместо стеклоткани содержит стеклосетку и является менее прочной в сравнении с ЛСЭК-5ТПл.
ЭЛМИКАТЕРМ 524019 ТУ 3492-024-50157149-00 - новое поколение лент, состоящих из слюдяной бумаги, ткани из стеклянного волокна и полиэтилентерефталатной пленки, склеенных между собой и пропитанных электроизоляционным лаком или компаундом. Ленты Элмикатерм обладают большим сроком хранения, а значит и использования и более широким ассортиментом толщин в сравнении с ЛСК-110 и ЛСЭП-934, а также лучшими электроизоляционными и прочностными характеристиками в сравнении с ЛСК-110. ЭЛМИКАТЕРМ подходят для эффективной замены устаревших ЛСК-110ТПл, ЛСК-110СПл, ЛСЭП-934ТПл и ЛСЭП-934СПл.
ЭЛМИКАТЕРМ 524099 ТУ 3492-024-50157149-00 представляет собой композицию, состоящую из слюдяной бумаги, оклеенной с двух сторон тканью из стеклянного волокна и пропитанную электроизоляционным лаком или компаундом. Ленты Элмикатерм 524099 подходят для эффективной замены устаревших ЛСК-110СТ и ЛСК-110ТТ, которые обладают меньшим классом нагревостойкости.
→ ЛЕНТА ЛСК-110-ТПл, ЛСЭП-934-ТПл, ЭЛМИКАТЕРМ 524019 и ЭЛМИКАТЕРМ 524099 доступна со склада и Вы можете купить ее различной толщины и ширины в роликах. Мы держим в наличии все самые популярные и даже редкие размеры и марки, а очень редкие поставляем под заказ в короткие сроки. Подробную информацию Вы получите по телефону 8-800-500-8-777 или на сайте www.agent-itr.ru
РАЗМЕРЫ ПРОПИТАННЫХ ЛЕНТ КЛАССА В и F
В зависимости от вида изолировки (ручной или механический) ленты поставляются в роликах диаметром 100±10мм шириной от 10 до 870мм, намотанными пленкой наружу на жесткую втулку с внутренним диаметром 36±1мм или на втулку с внутренним диаметром 76±1мм. По запросу ленты могут быть поставлены в рулонах. Подробная информация в нашей электронной системе www.agent-itr.ru.
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛЕНТЫ ЛСК-110, ЛСЭП-934, ЛСУ, ЭЛМИКАТЕРМ Вы найдете в файле ниже.
elmica.ru
Лак КО-916К для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов, длительно работающих при температуре около 180 °С | ТУ 2311-396-05763441-2003 |
Лак ФЛ-98 для пропитки обмоток электродвигателей класса нагревостойкости «В» | ГОСТ 12294-66 |
Лак УР-231 для защиты металлических изделий и печатных узлов всеклиматического исполнения | ТУ 6-21-14-90 |
Лак ЭП-9114 для защиты печатных узлов, эксплуатируемых при температуре от -60 до +125 °С в любом климатическом районе | ТУ 6-21-3-89 |
Лак МЛ-92 для пропитки обмоток электрических машин, аппаратов, трансформаторов и для покрытия электроизоляционных деталей | ГОСТ 15865-70 |
Лак БТ-987 для пропитки и покрытия обмоток электрических машин и аппаратов | ГОСТ 6244-70 |
Лак БТ-99 для пропитки и покрытия обмоток электрических машин и аппаратов | ГОСТ 8017-74 |
Лак КО-916 для лакировки электротехнической стали и изготовления проводов, для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов тропического и маслостойкого исполнения | ГОСТ 16508-70 |
Лак КО-921 для пропитки стеклянной оплетки проводов и кабелей, для изоляции и защиты электрических машин и аппаратов | ГОСТ 16508-70 |
Эмаль ЭП-921 для окраски поверхности непроволочных резисторов типа МЛТ и других радиодеталей | ТУ 6-10-1018-76 |
Эмаль ЭП-925 для окрашивания непроволочных резисторов, силовых, звуковых и импульсных трансформаторов | ТУ 6-10-1413-78 |
Эмаль ЭП-91 для получения влагозащитных покрытий радиодеталей, узлов и обмоток электрических машин, работающих при температуре от -60 до +180 °С | ГОСТ 15943-80 |
Эмаль АС-95 для защиты керамических конденсаторов от влаги и механических повреждений | ТУ 301-1226-92 |
Эмаль ГФ-92 для покрытия вращающихся и неподвижных обмоток и деталей электромашин и аппаратов | ГОСТ 9151-75 |
Эмаль ГФ-913 для окрашивания непроволочных резисторов и других радиодеталей | ТУ 6-10-850-76 |
Эмаль ГФ-916 для окрашивания керамических конденсаторов с целью защиты их поверхности от загрязнения и действия влаги | ТУ 6-10-1305-77 |
Эмаль МЛ-942 для покрытия низковольтных керамических конденсаторов с целью электрической изоляции проводящей поверхности | ТУ 2312-060-05034239 |
Эмаль ПФ-910 для окраски металлических поверхностей, подлежащих электросварке, с целью защиты от коррозии | ТУ 6-10-1223-77 |
Эмаль ХС-928 для создания токопроводящего слоя по различным поверхностям | ТУ 6-21-16-90 |
Эмаль ЭП-933 для защиты различных поверхностей и окраски непроволочных резисторов | ТУ 6-10-1774-80 |
Лак БТ-783 для защиты поверхностей аккумуляторов и их деталей от действия серной кислоты | ГОСТ 1347-77 |
Эмаль КО-89 для окраски непроволочных резисторов, эксплуатирующихся в диапазоне рабочих температур от – 60 до +320 °С | ТУ 6-10-2042-85 |
Эмаль ЭП-941 Ш для получения защитой маски при лужении и пайке печатных плат, а также для маркировки медицинских инструментов | ТУ 6-10-1663-78 |
Эмаль ЭП-974 М для защиты резисторов, конденсаторов и других радиодеталей в изолированном и неизолированном исполнении | ТУ 6-10-11-19-211-87 |
Эмаль ПЭ-991 М для нанесения защитных покрытий на пропитанные обмотки электрических машин и аппаратов, работающих при температуре до +155 °С | ТУ ОЯШ-504.122-92 |
Эмаль ЭП-969 для антикоррозионного и электроизоляционного покрытия стальных труб теплосетей, цоколей реле, ферритовых и керамических микросхем | ТУ 6-10-1985-84 |
Электроизоляционный пропиточный компаунд КП-55-1 для грибо- и влагостойкой пропитки обмоток электрических машин нагревостойкости класса В и F | ТУ 1679.0262.001-94 |
Электроизоляционный пропиточный компаунд КП-35 для пропитки обмоток электрических машин с рабочей температурой до 150 °С | ТУ ОЯШ-504.147-97 |
Электроизоляционный компаунд КП-34 для пропитки обмоток электрических машин, аппаратов и трансформаторов влагостойкого и тропического исполнений | ТУ 16-504.014-77 |
Компаунд нагревостойкий пропиточный марки КП-200 для пропитки обмоток электрических машин с изоляцией класса нагревостойкости 200 °С | ТУ ОЯШ-504-145-96 |
Компаунд пропиточный КП-105 для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов влагостойкого исполнения | ТУ ОЯШ-504.148-98 |
Термореактивный компаунд МБК для пропитки обмоток электрических машин, работающих в различных климатических условиях | ТУ 16-506-054-79 |
Лак ФА-97 для пропитки обмоток тяговых машин и лакировки обмоточных проводов со стекловолокнистой изоляцией | ТУ 6-10-1388-74 |
Лак ЭФ-9179 для получения влагостойких электроизоляционных покрытий различных поверхностей | ТУ 2311-050-05758799-00 |
Лак ГФ-95 для пропитки обмоток электрических машин, аппаратов и трансформаторов с изоляцией класса нагревостойкости «В» | ГОСТ 8018-70 |
Эмаль МЛ-92 Д для пропитки и одновременной окраски пускорегулирующих аппаратов (ПРА) и других электротехнических изделий | ТУ 2311-019-00216415-99 |
Эмаль ХП-5184 радиопрозрачная для антикоррозионного покрытия стеклотекстолитовых изделий с целью получения радиопрозрачной поверхности | ТУ 6-10-1887-83 |
Эмаль ХВ-797 для защиты поверхности металла, не подлежащей травлению при контурном травлении алюминиевых сплавов с анодированной поверхностью | ТУ 6-10-1711-79 |
Эмаль ХП-5237 для окраски изделий из органопластика, резины, стеклопластика с целью защиты изделий от зарядов от статического электричества | ТУ 6-10-1976-84 |
Эмаль ЭП-9111 для электроизоляционной окраски обмоток электрических машин и электрооборудования в силовых цепях локомотивов и электропоездов | ТУ 2312-025-05758799-97 |
Лак электроизоляционный ПЭ-933 для пропитки обмоток электрических машин с изоляцией класса нагревостойкости F (155 °С) | ТУ 2311-006-00214639-970 |
Электроизоляционный термостойкий лак КО-923 для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов, длительно работающих при 180-220 °С или в условиях повышенной влажности | ТУ У 24.3-00203625-093-2002 |
Эмаль АС-588 токопроводящая для окрашивания стеклянных поверхностей с целью создания токопроводящего контура, а также для металлизации пластмасс и других диэлектриков | ТУ 301-10-936-92 |
Эмаль ЭП-942 для использования в качестве водостойкого, химстойкого и маслостойкого и электроизоляционного покрытия различных поверхностей | ТУ 6-27-155-99 |
www.infrahim.ru
Лакоткани электроизоляционные ЛШМ, ЛКМ - Элмика
описание
Лакоткани - различные виды тканей (капрон, шелк), пропитанные специальными электроизоляционными связующими, предающими высокие диэлектрические характеристики и необходимую гибкость материалу. В зависимости от основы (капрон, шелк) и пропиточного состава изготавливаются различных марок и гибкости. Класс нагревостойкости - 105°С. Лакоткани марок ЛШМ и ЛКМ еще несколько лет назад имели высокую популярность, а сейчас с успехом заменяются различными марками Стеклолакотканей благодаря повышенному классу нагревостойкости у улучшенным диэлектрическим характеристикам последних.
сферы применения
- Приборостроение и точное машиностроение
- Электротехника и электроника
технические характеристики
МАРКИ ЛАКОТКАНИ ТУ 16-90И37.0012.002ТУ
ЛКМ изготовлена из капроновой ткани и масляного связующего и применяется качестве гибкого электроизоляционного материала в электрических машинах и аппаратах с классном нагревостойкости 105°С. Поставляется толщиной от 0,10 до 0,15мм.
ЛКМ-С тоже, что и ЛКМ, но отличается от ЛКМ повышенной эластичностью и диэлектрическими характеристиками. Допускается работа в трансформаторном масле. Поставляется толщиной от 0,10 до 0,15мм.
ЛШМ изготовлена из шелковой ткани и масляного связующего и применяется качестве гибкого электроизоляционного материала в электрических машинах и аппаратах с классном нагревостойкости 105°С. Поставляется толщиной от 0,08 до 0,15мм.
ЛШМ-С тоже, что и ЛШМ, но отличается повышенной эластичностью и диэлектрическими характеристиками. Допускается работа в трансформаторном масле. Поставляется толщиной от 0,06 до 0,15мм.
→ ЛАКОТКАНЬ купить со склада Вы можете различных марок и толщин. Мы держим в наличии все самые популярные и даже редкие размеры и марки, а очень редкие поставляем под заказ в короткие сроки. Подробную информацию Вы получите по телефону 8-800-500-8-777 или на сайте www.agent-itr.ru
ПРИМЕНЕНИЕ ЛАКОТКАНИ
В качестве гибкого электроизоляционного материала в электрических машинах и аппаратах в условиях нормальной относительной влажности окружающей среды + допускается работа в трансформаторном (в зависимости от марки). Некоторые марки тканей применяются для изготовления композиционных материалов электротехнического назначения.
РАЗМЕРЫ ЛАКОТКАНИ
Лакоткани и Стеклолакоткани поставляются в рулонах шириной 600-1100±2,5%мм и толщиной от 0,06 до 0,15мм (в зависимости от марки). Подробная информация в нашей электронной системе www.agent-itr.ru.
файлы для скачивания
elmica.ru
Термостойкий полимерный материал и способ его изготовления (варианты)
Изобретение относится к термостойким полимерным материалам на основе кремнийорганического связующего, используемым в основном для изготовления электроизоляционных материалов. Сущность изобретения: термостойкий материал содержит неорганический наполнитель, сшивающий агент, кремнийорганический блоксополимер общей формулы {Ox/2(C6H5)3-xSiO[Si(Ch4)2O]n Si(C6H5)3-xOx/2}(C6H5SiO1,5)m, где х = 2-3, n = 5-40, m = 5-40, при следующем соотношении компонентов, мас. %: кремнийорганический блоксополимер - 3-45, сшивающий агент - 0,25-2,25, неорганический наполнитель - остальное. В качестве неорганического наполнителя материал содержит стеклоткань, слюдобумагу, листовую слюду или их смеси. Кроме того, в качестве неорганического наполнителя он может содержать окись бериллия, нитрид кремния, нитрид бора, нитрид алюминия или их смеси и/или дискретное волокно. I вариант способа изготовления материала включает пропитку неорганического наполнителя кремнийорганическим связующим, сушку, горячее прессование и термообработку при 260-400oC. II вариант способа изготовления материала включает смешение термостойкого порошкообразного неорганического наполнителя с кремнийорганическим связующим, сушку, прокатку в вальцах, горячее прессование и термообработку при 260-400oC. Технический результат - создание термостойкого полимерного материала с высокой электрической прочностью, которая не уменьшается при нагреве материала до 300-350oC. 3 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к термостойким полимерным материала, используемым в различных областях техники и, в частности для изготовления электроизоляционных материалов, производства и ремонта электротехнического оборудования, а также узлов агрегатов, работающих при высоком электрическом напряжении.
Известны керамические материалы, обладающие высокой электрической прочностью, составляющей 50-53 кВ/мм. Такие материалы (миналунд, 22ХС) изготавливают из порошков оксида алюминия и стеклообразующих добавок путем спекания при температурах 1500-1700oC (В. А. Балкевич, Техническая керамика.- М.: Стройиздат, 1984, с. 98-118). Спеченная керамика на основе оксида алюминия является дорогостоящим материалом, т.к. высокотемпературный обжиг - энергоемкая технологическая операция. Кроме того, они не обладают пластичностью. Известен термостойкий полимерный материал, состоящий из слюдяной бумаги, стеклоткани и кремнийорганического связующего марки Г1СКН (Каталог АО "Элинар", изд. "Sovero press Ltd"). Электрическая прочность такого материала в исходном состоянии составляет 30 кB/мм при толщине 0,12-0,15 мм, а при температуре 200oC - 10 кB/мм. Материал Г1СКН имеет существенный недостаток: с повышением температуры до 200oC электрическая прочность такого материала падает в 3 раза. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является термостойкий полимерный материал на основе слюдяной бумаги, стеклоткани и кремнийорганического связующего на основе полиметилсилоксанов и сшивающего агента (RU 2084031, МПК 6 H 01 B 3/04, 10.07.97). Этому материалу присущи те же недостатки, что и предыдущему. Относительно I варианта "Способа изготовления термостойкого полимерного материала" наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления термостойкого полимерного материала, включающий пропитку волокнистого неорганического наполнителя кремнийорганическим связующим, сушку, горячее прессование и термообработку при температуре не выше 250oC (см. Справочник по пластическим массам под ред. М.И.Гарбара, том II, Издат. Химия, 1969, с. 127-131). Относительно II варианта "Способа изготовления термостойкого полимерного материала" наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления термостойкого полимерного материала, включающий смешение термостойкого порошкообразного неорганического наполнителя с кремнийорганическим связующим, сушку, прокатку на вальцах, горячее прессование и термообработку при температуре не выше 250oC (там же, стр. 129-131). Недостатком известных способов является то, что они не обеспечивают возможности получения материалов с высокими электроизоляционными свойствами. Технической задачей данного изобретения является создание термостойкого полимерного материала с высокой электрической прочностью, которая не уменьшается при нагреве материала до 300-350oC и составляет не менее 45 кВ/мм. Для достижения поставленной задачи термостойкий полимерный материал, включающий неорганический наполнитель и полимерную матрицу на основе кремнийорганической смолы и сшивающего агента, содержит в качестве кремнийорганической смолы кремнийорганический блоксополимер общей формулы { Ox/2 (C6H5)3-x SiO[Si(Ch4)2O] n Si(C6H5)3-xOx/2} (C6H5SiO1,5)m, где x=2-3; n = 5-40; m = 5-40; при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Кремнийорганический блоксополимер - 3 - 45 Сшивающий агент - 0,25 - 2,25 Неорганический наполнитель - Остальное Кремнийорганический блоксополимер заявленной структурой описан в Докладах АН СССР, 1986 г., том 282, N 2 (Химия). В качестве сшивающего агента используют аминосиланы, предпочтительно аминопропилтриэтоксилан (АГМ-9), оловоорганические соединения, например, диэтилдикаприлат олова (230-15) и др. В качестве неорганического наполнителя материал может содержать стеклоткань, слюдобумагу, листовую слюду или их смеси, или порошок окиси бериллия, нитрида алюминия или их смеси, и/или дискретное волокно и др. Для достижения поставленной задачи в способе изготовления термостойкого полимерного материала по I варианту, включающем пропитку неорганического наполнителя кремнийорганическим связующим, сушку, горячее прессование и термообработку, в качестве кремнийорганического связующего используют кремнийорганический блоксополимер общей формулы { Ox/2 (C6H5)3-x SiO[Si(Ch4)2O] n Si(C6H5)3-xOx/2} (C6H5SiO1,5)m, где x = 2-3; n = 5-40; m = 5-40; в количестве 3-45 мас.%, а термообработку осуществляют при 260-400oC. Для достижения поставленной задачи в способе изготовления термостойкого полимерного материала по II варианту, включающему смешение термостойкого порошкообразного неорганического наполнителя с кремнийорганическим связующим, сушку, прокатку на вальцах, горячее прессование и термообработку, в качестве кремнийорганического связующего используют кремнийорганический блоксополимер общей формулы {Ox/2(C6H5)3-xSiO[Si(Ch4)2O]n Si(C6H5)3-xOx/2} (C6H5SiO1,5)m где x = 2-3; n = 5-40; m = 5-40; в количестве 3-45 мас.%, а термообработку осуществляют при 260-400oC. Нами в процессе исследований было установлено, что сшитые блоксополимеры характеризуются более высокими по сравнению с другими кремнийорганическими полимерами электроизоляционными свойствами. Так, электрическая прочность при комнатной температуре составляет 47,5 кB/мм, а при 130oC - 65 кB/мм при толщине образца 0,4 мм. Также установлено, что на величину электрической прочности оказывает влияние размерный фактор. При уменьшении толщины испытуемого полимерного материала в два раза значение электрической прочности повышается на 20-30%. Сочетание в предлагаемом материале блоксополимера и тепло-, электропрочного наполнителя при указанном соотношении обеспечивает его теплостойкость и высокую электрическую прочность (см. табл. 2). Предлагаемый материал по примеру 1 готовят следующим образом: 1. Слюдобумагу типа 2 (ТУ 16-503051-78) пропитывают методом погружения в 25%-ный раствор блоксополимера в толуоле с добавкой 5% сшивающего агента АГМ-9 (ТУ 6-02-724-77) в расчете на сухую смолу. При необходимости проводят двух-, трехкратную пропитку с последующим подсушиванием на воздухе. 2. Прессование при давлении 15-30 кгс/см2, температуре 250oC в течение 4-5 ч. 3. Термообработка при температуре 340oC в течение 3 ч в воздушной среде. Аналогичные операции проводят со стеклотканью и комбинацией слюдобумаги и стеклоткани, а также с порошкообразным наполнителем отдельно или в смеси с другими представителями неорганического наполнителя. В процессе термообработки предлагаемого материала при температуре 300-350oC происходит дополнительное химическое и физическое структурирование полифенилсилсесквиоксановой фазы, приводящее к увеличению электрической прочности и исключению ее зависимости от температуры при длительной эксплуатации материала в нагретом состоянии до 350oC. Материал содержит I. Наполнитель: 1) слюдобумага 1-n слоев, 2) стеклоткань 1-n слоев, 3) слюда листовая 1-n слоев, 4) BeO - порошок и/или волокна, 5) Si3N4 - порошок и/или волокна, 6) BN - порошок и/или волокна, 7) AlN - порошок и/или волокна (см. табл. 1). Способ изготовления материала Варианты: 1) (волокна) технология - пропитка связующим, горячее прессование, термообработка 260-400oC. 2) (порошки) технология - смешивание порошка со связующим, сушка при 20-100oC, прокатка в вальцах, горячее прессование, термообработка 260-400oC. С целью получения определенных технологических свойств (например, штампуемости) в материал могут быть добавлены технологические добавки, например полиорганосилоксанов.Формула изобретения
1. Термостойкий полимерный материал, включающий неорганический наполнитель и полимерную матрицу на основе кремнийорганической смолы и сшивающего агента, отличающийся тем, что он содержит в качестве кремнийорганической смолы кремнийорганический блоксополимер общей формулы { Ox/2(C6H5)3-xSiO [Si(Ch4)2O] n Si(C6H5)3-xOx/2} (C6H5SiO1,5)m, где x = 2 - 3; n = 5 - 40; m = 5 - 40, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Кремнийорганический блоксополимер - 3 - 45 Сшивающий агент - 0,25 - 2,25 Неорганический наполнитель - Остальное 2. Материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве неорганического наполнителя он содержит наполнитель, выбранный из группы, содержащей стеклоткань, слюдобумагу, бумагу, изготовленную из неорганических волокон, листовую слюду или их смеси. 3. Материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве неорганического наполнителя он содержит порошок, выбранный из группы, включающей окись бериллия, нитрид кремния, нитрид бора, нитрид алюминия, или их смеси, и/или дискретное волокно. 4. Способ изготовления термостойкого полимерного материала по п.1, включающий пропитку неорганического наполнителя кремнийорганическим связующим, сушку, горячее прессование и термообработку, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического связующего используют кремнийорганический блоксополимер общей формулы { Ox/2(C6H5)3-xSiO [Si(Ch4)2O] n Si(C6H5)3-xOx/2} (C6H5SiO1,5)m, где x = 2 - 3; n = 5 - 40; m = 5 - 40, в количестве 3 - 45 мас. %, а термообработку осуществляют при 260 - 400oС. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве неорганического наполнителя используют наполнитель, выбранный из группы, включающей стеклоткань, слюдобумагу, бумагу, изготовленную из неорганических волокон, листовую слюду или их смеси. 6. Способ изготовления термостойкого полимерного материала по п.1, включающий смешение термостойкого порошкообразного неорганического наполнителя с кремнийорганическим связующим, сушку, прокатку на вальцах, горячее прессование и термообработку, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического связующего используют кремнийорганический блоксополимер общей формулы { Ox/2(C6H5)3-xSiO [Si(Ch4)2O] n Si(C6H5)3-xOx/2} (C6H5SiO1,5)m, где x = 2 - 3; n = 5 - 40; m = 5 - 40, в количестве 3 - 45 мас. %, а термообработку осуществляют при 260 - 400oС. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве неорганического наполнителя используют порошок, выбранный из группы, включающей окись бериллия, нитрид кремния, нитрид бора, нитрид алюминия, или их смеси, и/или дискретное волокно.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2www.findpatent.ru
Компаунды пропиточные электроизоляционные Элком - Элмика
описание
Компаунды электроизоляционные предназначены для пропитки обмоток электрических машин. В зависимости от химического состава изготавливаются различных марок и классов нагревостойкости, с различными диэлектрическими характеристиками. Чем выше класс нагревостойкости пропитки, тем дольше и надежней служит электроборудование. Еще отличия заключается в методе пропитки и времени сушки. Чем меньше показатель времени сушки, тем меньше затрат несет потребитель.
сферы применения
- Приборостроение и точное машиностроение
- Общее машиностроение
- Электротехника и электроника
технические характеристики
МАРКИ КОМПАУНДЫ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПРОПИТОЧНЫЕ
КОМПАУНД ЭЛКОМ ПК-11, ПК-11(э) предназначен для пропитки обмоток высоковольтных электрических машин и аппаратов класса нагревостойкости F (155°С). Гарантийный срок хранения - 6 месяцев при температуре от -60 до +50°С.
КОМПАУНД ЭЛКОМ ПК-21, ПК-21(э) ПК-21У для пропитки обмоток высоковольтных электрических машин и аппаратов класса нагревостойкости Н (180°С).
КОМПАУНД ЭЛКОМ 155 - новое поколение компаундов для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов методом погружения или вакуум-нагнетательной пропитки. Гарантийный срок хранения в комплекте с инициатором отверждения 12 месяцев. Класс нагревостойкости - F (155°С).
КОМПАУНД ЭЛКОМ 180 - сфера применения аналогична ЭЛКОМ 155, но с повышенным классом нагревостойкости - Н (180°С).
КОМПАУНД ЭЛКОМ 220 - сфера применения аналогична ЭЛКОМ 180, но с повышенным классом нагревостойкости - 220°С.
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ КОМПАУНДЫ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПРОПИТОЧНЫЕ
Гарантийный срок хранения зависит от типа лака, но в любом случае он не очень высок. Поэтому рекомендуется приобретать столько лака, сколько Вы в состоянии израсходовать в течение гарантийного срока хранения. Эти материалы относятся к типу электроизоляционных материалов, которые не следует набирать впрок.
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПАУНДА ПРОПИТОЧНОГО ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОГО Вы найдете в файле ниже.
файлы для скачивания
elmica.ru
Видеоматериалы
Опыт пилотных регионов, где соцнормы на электроэнергию уже введены, показывает: граждане платить стали меньше
Подробнее...С начала года из ветхого и аварийного жилья в республике были переселены десятки семей
Подробнее...Более 10-ти миллионов рублей направлено на капитальный ремонт многоквартирных домов в Лескенском районе
Подробнее...Актуальные темы
ОТЧЕТ о деятельности министерства энергетики, ЖКХ и тарифной политики Кабардино-Балкарской Республики в сфере государственного регулирования и контроля цен и тарифов в 2012 году и об основных задачах на 2013 год
Подробнее...Предложения организаций, осуществляющих регулируемую деятельность о размере подлежащих государственному регулированию цен (тарифов) на 2013 год
Подробнее...
КОНТАКТЫ
360051, КБР, г. Нальчик
ул. Горького, 4
тел: 8 (8662) 40-93-82
факс: 8 (8662) 47-31-81
e-mail:
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.