摘要:综述了H级高CTI玻璃布层压板,从原材料配方、技术路线、应用情况等方面进行了介绍,结果表明,研制的H级高CTI玻璃布层压板,经用户使用后达到用户要求,可批量生产。
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随着中国可再生与智慧能源技术的发展,清洁能源风电得以迅速发展。用H级玻璃布层压板加工的绝缘结构件是风电电机的核心部位的关键绝缘材料,其用量和性能要求也在逐年增长。目前,耐高温绝缘层压板的研究大多集中在采用改性双马来酰亚胺树脂或者苯并噁嗪等树脂制作层压板,这些层压板的耐热等级高、热态力学性能好,部分耐热等级达到H级以上。但是关于环氧玻璃布层压板耐电痕化性能的研究却鲜有报道,因此,开展了H级高CTI玻璃布层压板研究,要求在解决耐漏电起痕性问题的同时,其综合性能不受影响。
1、实验
1.1 材料选择
环氧树脂:以H 级双马来酰亚树脂体系为主,配合以改性树脂。在确保耐热性、耐漏电起痕性的同时,兼顾工艺性、加工性、成本等综合指标,通过合理配伍研制出一种可批量化生产的H级高CTI玻璃布层压板。
1.2 技术路线
首先在实验室对多种配方胶粘剂的耐漏电起痕性进行初步筛选,其次进行小样混胶、手工上胶、小样压制后测试综合性能,然后确定胶粘剂的配方和生产工艺进行批量试制和推广应用,最终试制出耐热性和耐漏电起痕性达标,综合性能优异、价位被市场所接受的H级高CTI玻璃布层压板。
2、结果与讨论
2.1 H级高CTI玻璃布层压板主要技术指标
H级高CTI玻璃布层压板主要性能指标见表1。
表1 H级高CTI玻璃布层压板主要技术指标
2.2 胶粘剂配方筛选
H级阻燃玻璃布层压板由玻璃布和胶粘剂两大组份组成,而耐热性和耐漏电起痕性这两个关键性指标主要取决于胶粘剂的性质,所以对胶粘剂配方筛选。
2.2.1 具有耐漏电起痕性功能性材料筛选
经过查阅资料,具有耐漏电起痕性能的材料有很多,有机树脂类的有三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、特种环氧树脂等。考虑到环氧树脂和双马来酰亚胺树脂具有较好匹配性,重点查找了特种环氧树脂。酯环族环氧树脂具有很好的耐漏电起痕性能,常见的型号见表2。
表2酯环族环氧树脂筛选
2.2.2 酯环族环氧树脂与双马来酰亚胺树脂配合比例筛选试验
试验结果见表3。
表3酯环族环氧树脂与双马来酰亚胺树脂配合比例筛选试验
从表3测试结果可以看出,加入比例达6/4以上即可满足耐漏电起痕性500 V。为了兼顾树脂体系的耐热性和耐漏电起痕性,在2#配方的基础上进行进一步地的工艺优化,解决胶布的发粘问题。
2.2.3 酯环族环氧树脂与通用型双酚A型环氧树脂配合筛选试验
试验结果见表4。
表4酯环族环氧树脂与通用型双酚A型环氧树脂配合筛选试验
从表4的测试结果可以看出随着双酚A型环氧树脂用量的逐步增加、酯环族环氧树脂用量的减少,板材的耐漏电起痕性下降较多。考虑到本体胶液的渗入对表面的影响,将工艺进行调整,其中一种配方压制小样的耐漏电起痕性可达标500 V。2-1#配方压制小样的耐漏电起痕性可达标500 V。
通过以上筛选,进行小样试验,压制板材性能测试见表5。
表5小样试验性能测试结果
3、应用情况
生产的H级高CTI玻璃布层压板,用做电机槽楔、垫条等绝缘结构件,用户反馈该产品加工性能优良,综合性能稳定,耐热性和耐漏电起痕性可满足用户的特殊要求。该产品共压制供货两批次,产量1555 t, 整个生产过程工艺正常。
4、结论
基体树脂的主要候选材料,通过对H 级双马来酰亚树脂体系进行改性以及胶粘接工艺优化,兼顾了H级耐热等级和500V耐漏电起痕性的要求,解决了脂环族环氧树脂改性双马来酰亚胺树脂上胶布发粘问题,为工业化生产提供了便利。最终研制综合性能稳定的H级高CTI玻璃布层压板。该产品研制成功不仅满足了新能源领域的使用要求,也为其他安全要求高的领域提供了安全可靠、质优价廉的可选绝缘材料,必将拥有广阔的市场前景,为公司赢得可观经济效益的同时,更具有很高的社会效益。
参考文献:
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文章来源:皇甫泓玮,王敏慧,吴昊.H级高CTI玻璃布层压板的应用[J].电站系统工程,2024,40(06):55-56.
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