Система электрической изоляции на основе эпоксидных смол для генераторов и двигателей - RU2019102014A
Код документа: RU2019102014A
Формула
1. Безангидридная система изоляции для токонесущих конструкционных частей электрического двигателя, которая включает:
(А) слюдяную бумагу или слюдяную ленту для обертывания частей электрического двигателя, которые потенциально являются токонесущими во время работы двигателя, причем слюдяная бумага или слюдяная лента выполнены с возможностью импрегнирования способом вакуум-нагнетательной пропитки термически отверждаемой композицией эпоксидной смолы и включают один или более термически активируемых инициаторов на основе соли сульфония для гомополимеризации эпоксидных смол, присутствующих в термически отверждаемой композиции эпоксидной смолы, или их смесей, в количестве, достаточном для гомополимеризации эпоксидной смолы, поглощенной слюдяной бумагой или слюдяной лентой и конструкционной частью двигателя во время стадии вакуум-нагнетательной пропитки;
(В) термически отверждаемую композицию для ванны для вакуум-нагнетательной пропитки, содержащую
(i) полиглицидиловый простой эфир или смесь полиглицидиловых простых эфиров, и
(ii) циклоалифатическую эпоксидную смолу, включающую по меньшей мере две эпоксидных группы, которые конденсированы с циклоалифатическим кольцом, или их смеси,
причем композиция по существу или, предпочтительно, полностью свободна от термически активируемых инициаторов отверждения для композиции эпоксидной смолы.
2. Система по п. 1, в которой слюдяная бумага или слюдяная лента включает термически отверждаемый инициатор отверждения для композиции эпоксидной смолы в количестве, достаточном для обеспечения того, что количество инициатора отверждения в композиции эпоксидной смолы, поглощенной слюдяной бумагой или слюдяной лентой, и конструкционной частью двигателя во время стадии вакуум-нагнетательной пропитки, составляет между около 0,01 и около 15 массовых процентов, предпочтительно между 0,05 и около 10 массовых процентов, более предпочтительно между около 0,1 и около 5 массовыми процентами, в расчете на эпоксидную смолу, предпочтительно, от около 1 до около 3 массовых процентов.
3. Система по п. 1 или 2, в которой слюдяная бумага или слюдяная лента (А) содержат один или более термически активируемых инициаторов на основе соли сульфония в количестве от около 0,01 до около 10 г/м2 слюдяной бумаги или слюдяной ленты, предпочтительно от около 0,02 до около 0,5 г/м2, более предпочтительно от около 0,04 до около 0,2 г/м2.
4. Система по любому из пп. 1-3, в которой термически активируемый(-мые) инициатор(-ры) на основе соли сульфония выбраны из соединений формул I-IV
в которых
A представляет C1-C12-алкил, C3-C8-циклоалкил, C4-C10-циклоалкилалкил или фенил, который является незамещенным или замещенным одним или более заместителями, выбранными из C1-C8-алкильной, C1-C4-алкоксильной группы, атома галогена, нитрогруппы, фенильной, феноксильной, C1-C4-алкоксикабонильной или C1-C12-алканоильной групп;
Ar, Ar1 и Ar2, независимо друг от друга, представляют фенил или нафтил, который является незамещенным или замещенным одним или более заместителями, выбранными из C1-C8-алкильной, C1-C4-алкоксильной группы, атома галогена, нитрогруппы, фенильной, феноксильной, C1-C4-алкоксикабонильной или C1-C12-алканоильной групп; и
Q- представляет SbF6-, AsF6- или SbF5(OH)-;
предпочтительно выбран из соединений формулы I или II, в которой
A представляет C1-C12-алкил или фенил, который является незамещенным или замещенным атомом галогена или C1-C4-алкилом;
каждый из Ar, Ar1 и Ar2 представляет собой фенил, который, независимо друг от друга, является незамещенным или замещенным одним или более заместителями, выбранными из C1-C8-алкильной, C1-C4-алкоксильной группы; Cl или Br; и
Q- представляет SbF6- или SbF5(OH)-; и
наиболее предпочтительно представляет собой гексафторантимонат дибензилфенилсульфония.
5. Система по любому из пп. 1-4, в которой компонент (i) термически отверждаемой композиции (В) для ванны для вакуум-нагнетательной пропитки включает диглицидиловые простые эфиры фенольных соединений, предпочтительно бисфенольных производных, в частности, диглицидиловые простые эфиры бисфенола А, бисфенола F или смесей бисфенола А и бисфенола F, имеющих формулу:
в которой оба остатка R одной бисфенольной структурной единицы представляют собой либо водород, либо метил, и n представляет число, равное или большее нуля, в частности, от 0 до 0,3, и представляет среднее значение для всех молекул используемой смолы.
6. Система по любому из пп. 1-5, в которой компонент (ii) термически отверждаемой композиции (В) для ванны для вакуум-нагнетательной пропитки включает диэпоксиды дициклогексадиена или дициклопентадиена, простой бис(2,3-эпоксициклопентиловый) эфир, 1,2-бис(2,3-эпоксициклопентилокси)этан, 3,4-эпоксициклогексил-3',4'-эпоксициклогексанкарбоксилат, или 3,4-эпоксициклогексилметил-3',4'-эпоксициклогексанкарбоксилат, более предпочтительно 3,4-эпоксициклогексилметил-3',4'-эпоксициклогексанкарбоксилат.
7. Система по любому из пп. 1-6, в которой термически отверждаемая композиция для ванны включает компонент (i) и компонент (ii) в массовом соотношении между около 5:1 и около 1:10, более предпочтительно между около 1:1 и около 1:6, наиболее предпочтительно между около 1:2 и около 1:6, например, около 1:5,6.
8. Система по любому из пп. 1-7, в которой композиция для ванны эпоксидной смолы имеет вязкость не более, чем около 75 мПа·сек при 60°С, более предпочтительно не более, чем около 50 мПа·сек при 60°С.
9. Система по любому из пп. 1-8, в которой композиция (В) для ванны термически отверждаемой эпоксидной смолы дополнительно содержит (iii) микрочастицы, наночастицы или их смесь, предпочтительно наночастицы, причем частицы выбраны из оксидов, карбидов или нитридов металлов или полуметаллов, в частности, из карбидов или нитридов металлов или полуметаллов, и, необязательно, смачивающий агент.
10. Слюдяная бумага или слюдяная лента, выполненная с возможностью импрегнирования вакуум-нагнетательной пропиткой термически отверждаемой композицией эпоксидной смолы, включающая один или более термически активируемых инициаторов на основе соли сульфония для гомополимеризации эпоксидных смол.
11. Слюдяная бумага или слюдяная лента, включающие один или более термически активируемых инициаторов на основе соли сульфония в количестве от около 0,01 до около 10 г/м2 слюдяной бумаги или слюдяной ленты, предпочтительно от около 0,02 до около 0,5 г/м2, более предпочтительно от около 0,04 до около 0,2 г/м2.
12. Слюдяная бумага или слюдяная лента по п. 10 или 11, включающая гексафторантимонат дибензилфенилсульфония в качестве термически активируемого инициатора отверждения.
13. Применение безангидридной системы изоляции для токонесущих конструкционных частей электрического двигателя в форме набора частей по любому из пп. 1-9 в изготовлении роторов или статоров электрических генераторов или двигателей.
14. Способ применения безангидридной системы изоляции для токонесущих конструкционных частей электрического двигателя в форме набора частей по любому из пп. 1-9, или слюдяной бумаги или слюдяной ленты по любому из пп. 10-12, в изготовлении роторов или статоров электрических генераторов или двигателей, в котором
(а) потенциально токонесущие части ротора или статора, или их конструкционные части, обматывают слюдяной бумагой или слюдяной лентой, выполненной с возможностью импрегнирования вакуум-нагнетательной пропиткой термически отверждаемой композицией эпоксидной смолы, и включающей один или более термически активируемых инициаторов на основе соли сульфония, содержащийся в слюдяной бумаге или слюдяной ленте в количестве, достаточном для отверждения эпоксидной смолы, поглощенной слюдяной бумагой или слюдяной лентой и конструкционной частью двигателя во время стадии вакуум-нагнетательной пропитки,
(b) ротор или статор, или их конструкционную часть, вносят в емкость,
(с) вакуумируют емкость,
(d) термически отверждаемую композицию для ванны для вакуум-нагнетательной пропитки, включающую (i) полиглицидиловый простой эфир или смесь полиглицидиловых простых эфиров, и (ii) циклоалифатическую эпоксидную смолу, включающую по меньшей мере две эпоксидных группы, которые конденсированы с циклоалифатическим кольцом, или смесь циклоалифатических эпоксидных смол, где композиция для ванны по существу или, предпочтительно, полностью свободная от термически активируемых инициаторов отверждения для композиции эпоксидной смолы, подают в вакуумированную емкость с последующим периодом применения повышенного давления, предпочтительно, с помощью сухого воздуха или азота, к емкости, содержащей ротор или статор, или их конструкционную часть, необязательно, при надлежащем нагревании для снижения вязкости термически отверждаемой жидкой композиции для ванны в достаточной мере для обеспечения проникновения композиции в слюдяную бумагу или слюдяную ленту и в зазоры и полости, находящиеся в конструкции ротора или статора, или в их конструкционной части, в течение заданного периода времени, при стимулировании разностью давлений между вакуумом и высоким давлением, прилагаемым к компонентам,
(е) удаляют из емкости оставшуюся термически отверждаемую жидкую композиции, и
(f) ротор или статор, или их конструкционную часть, импрегнированные термически отверждаемой композицией для ванны, извлекают из емкости и нагревают после извлечения из емкости для отверждения термически отверждаемой композицию для ванны, содержащейся в роторе или статоре, или в их конструкционной части.
15. Способ по п. 14, в котором ротор или статор, или их конструкционную часть, нагревают в стадии (f) до температуры между около 60 и около 200°С, предпочтительно от 80 до 160°С, для отверждения содержащейся в них термически отверждаемой композиции для ванны.
16. Способ по п. 14 или 15, в котором термически отверждаемую композицию (В) для ванны подают в вакуумированную емкость в стадии (d) из резервуара-хранилища, и возвращают в резервуар-хранилище после удаления из емкости в стадии (е), и хранят в резервуаре-хранилище, необязательно при охлаждении, для последующего применения.
