Система электрической изоляции на основе эпоксидных смол для генераторов и электродвигателей - RU2019114965A

1. Безангидридная система изоляции, пригодная для VPI-изоляции электрической машины, включающей электрический проводник или обмотку из электрических проводников, причем система изоляции включает

(а) количество m_epox (в граммах) жидкой композиции эпоксидной смолы, содержащей по меньшей мере 80% по весу, в расчете на ванну жидкой композиции эпоксидной смолы, диглицидилового простого эфира бисфенола А,

(b) слюдяную ленту, включающую слюдяную бумагу, наклеенную посредством связующего материала на подложку, причем указанная слюдяная лента имеет область А слюдяной ленты, пригодную для наматывания вокруг указанного проводника или вокруг указанной обмотки, и, когда обернута вокруг указанного проводника или вокруг указанной обмотки, будучи пропитанной по меньшей мере частью указанного количества m_epox указанной жидкой композиции эпоксидной смолы; и

(с) количество m_acc (в граммах) производного имидазола формулы (I)

,

в которой R¹, R² и R³ представляют группы, индивидуально выбранные из атома водорода, разветвленного или неразветвленного С₁-С₄-алкила, фенила и бензила, при условии, что по меньшей мере один из R¹ и R² представляет собой атом водорода;

или его кислотно-аддитивной соли, причем указанный имидазол формулы (I) или его соль способны действовать в качестве латентного катализатора отверждения для жидкой композиции эпоксидной смолы; причем количество m_acc варьирует либо в диапазоне

0,02m_epox≤m_acc≤0,10m_epox,

либо в диапазоне

в котором все символы являются такими, как определено выше, и А выражается в квадратных метрах, и m_acc выражается в граммах;

где система изоляции по существу или, предпочтительно, вообще не содержит другие латентные катализаторы отверждения эпоксидных смол, не соответствующие формуле (I).

2. Система изоляции по п. 1, в которой производное имидазола формулы (I) представляет собой 2-этил-4-метилимидазол или 2-метилимидазол.

3. Система изоляции по п. 1 или 2, в которой диглицидиловый простой эфир бисфенола А в жидкой композиции эпоксидной смолы содержит, или состоит из диглицидиловых простых эфиров бисфенола А, имеющих формулу (II):

,

в которой n представляет число, равное или большее, чем нуль, в частности, от 0 до 1,5, и представляет среднее значение для всех молекул в нанесенной смоле.

4. Система изоляции по п. 3, в которой n в формуле (II) составляет величину в диапазоне от 0 до 0,3.

5. Система изоляции по любому из пп. 1-4, в которой жидкая композиция эпоксидной смолы состоит из диглицидилового простого эфира бисфенола А и от 0 до 20% по весу, в расчете на жидкую композицию эпоксидной смолы, диглицидилового простого эфира бисфенола F, имеющего формулу

,

в которой m составляет от 0 до 0,5, и представляет среднее значение среди всех молекул.

6. Система изоляции по любому из пп. 1-4, в которой жидкая композиция эпоксидной смолы состоит из диглицидилового простого эфира бисфенола А и от 0 до 5% по весу, в расчете на жидкую композицию эпоксидной смолы, одного или более реактивных разбавителей, выбранных из группы, состоящей из: полиглицидиловых простых эфиров, образованных из эпихлоргидрина и фенольных соединений, иных, нежели бисфенол А, диглицидиловых простых эфиров, образованных из эпихлоргидрина и ациклических спиртов, и циклоалифатических эпоксидных смол, включающих по меньшей мере два оксирановых цикла, конденсированных с циклоалифатическим кольцом.

7. Система изоляции по п. 6, в которой жидкая композиция эпоксидной смолы состоит из диглицидиловых простых эфиров формулы (II) и от 0 до 5% по весу, в расчете на жидкую композицию эпоксидной смолы, бис-(эпоксициклогексил)-метилкарбоксилата.

8. Система изоляции по любому из пп. 1-7, в которой жидкая композиция эпоксидной смолы дополнительно включает одну или более добавки, выбранные из группы, состоящей из повышающих ударную прочность агентов, микрочастиц, наночастиц и смачивающих агентов.

9. Система изоляции по любому из пп. 1-8, в которой производное имидазола формулы (I) или его соль однородно смешаны с жидкой композицией эпоксидной смолы, причем количество m_acc варьирует в диапазоне

0,02m_epox≤m_acc≤0,10m_epox,

в которой все символы являются такими, как определено выше.

10. Система изоляции по п. 9, включающая 2-этил-4-метилимидазол в количестве от 2,5 до 3,5% по весу, в расчете на жидкую композицию эпоксидной смолы, в качестве единственного производного имидазола формулы (I).

11. Система изоляции по любому из пп. 1-8, в которой производным имидазола формулы (I) или его солью импрегнирована слюдяная бумага слюдяной ленты, причем количество m_acc варьирует в диапазоне

,

в которой все символы являются такими, как определено выше.

12. Система изоляции по п. 11, включающая 2-этил-4-метилимидазола в количестве от 2,5 г до 3,5 г на квадратный метр слюдяной ленты в качестве единственного производного имидазола формулы (I).

13. Применение системы изоляции по любому из пп. 1-12 для изоляции проводников или обмоток из проводников электрических машин.

14. Способ получения изолированного электрического проводника или изолированной обмотки, включающей электрические проводники, с использованием безангидридной системы изоляции по п. 9 или 10, включающий стадии:

(i) изготовления электрического проводника или обмотки из электрических проводников;

(ii) обматывания электрического проводника или обмотки из электрических проводников слюдяной лентой, содержащей производное имидазола формулы (I) или его соль;

(iii) введения обернутого электрического проводника или обернутой обмотки из электрических проводников, полученных в стадии (ii), в контейнер;

(iv) вакуумирования контейнера;

(v) подачи в вакуумированный контейнер жидкой композиции эпоксидной смолы, необязательно при нагревании до температуры, достаточно высокой, чтобы снизить вязкость жидкой композиции эпоксидной смолы, но достаточно низкой, чтобы предотвратить отверждение жидкой композиции эпоксидной смолы производным имидазола формулы (I) или его солью, чтобы обеспечить возможность впитывания жидкой композиции эпоксидной смолы в слюдяную ленту, которой обернут электрический проводник или обернута обмотка из проводников;

(vi) создания повышенного давления в контейнере для завершения указанной пропитки слюдяной ленты, которой обернут электрический проводник или обернута обмотка из проводников, жидкой композицией эпоксидной смолы;

(vii) извлечения пропитанных обернутого электрического проводника или обернутой обмотки из проводников из контейнера; и

(viii) нагревания пропитанных обернутого электрического проводника или обернутой обмотки из проводников до достаточной температуры и в течение периода времени, достаточно длительного, чтобы вызвать отверждение производным имидазола формулы (I) или его солью жидкой композиции эпоксидной смолы, пропитавшей обернутый электрический проводник или обернутую обмотку из проводников.

15. Способ получения изолированного электрического проводника или изолированной обмотки, включающей электрические проводники, с использованием безангидридной системы изоляции по п. 11 или 12, включающий стадии:

(i) изготовления электрического проводника или обмотки электрических проводников;

(ii) обматывания электрического проводника или обмотки из электрических проводников слюдяной лентой;

(iii) введения обернутого электрического проводника или обернутой обмотки из электрических проводников, полученных в стадии (ii), в контейнер;

(iv) вакуумирования контейнера;

(v) подачи в вакуумированный контейнер жидкой композиции эпоксидной смолы, содержащей производное имидазола формулы (I) или его соль, необязательно при нагревании до температуры, достаточно высокой, чтобы снизить вязкость жидкой композиции эпоксидной смолы, но достаточно низкой, чтобы предотвратить отверждение жидкой композиции эпоксидной смолы производным имидазола формулы (I) или его солью, чтобы обеспечить возможность впитывания жидкой композиции эпоксидной смолы в слюдяную ленту, которой обернут электрический проводник или обернута обмотка из проводников;

(vi) создания повышенного давления в контейнере для завершения указанной пропитки слюдяной ленты, которой обернут электрический проводник или обернута обмотка из проводников, жидкой композицией эпоксидной смолы;

(vii) извлечения пропитанных обернутого электрического проводника или обернутой обмотки из проводников из контейнера; и

(viii) нагревания пропитанных обернутого электрического проводника или обернутой обмотки из проводников до достаточной температуры и в течение периода времени, достаточно длительного, чтобы вызвать отверждение производным имидазола формулы (I) или его солью жидкой композиции эпоксидной смолы в импрегнированных обернутом электрическом проводнике или обернутой обмотке из проводников.