防爆云母带制造技术

本发明专利技术涉及电工绝缘材料制作，具体涉及防爆云母带。所述防爆云母带以双组份固化料黏连若干层云母纸构成；所述双组份固化料包括有机成膜料和扩散料；所述扩散料于相邻两层云母纸之间的相对面形成扩散面，有机成膜料涂布在扩散面表面后粘附云母纸构成具有复数层数的防爆云母带。本发明专利技术以双组份固化料黏连双层云母纸构成，确保云母带具有良好的基础力学性能；扩散层能使得云母带具备优秀的阻燃自熄灭能力；有机成膜料能使得云母带产生良好的防爆性能。能。

【技术实现步骤摘要】
防爆云母带


[0001]本专利技术涉及电工绝缘材料制作，具体涉及防爆云母带。

技术介绍

[0002]云母带是由云母纸与玻璃纤维布等补强材料配以适当的胶黏剂经热处理干燥后分切而成的绝缘材料，具有优良的耐高温性能和耐燃烧性能，云母带常态时具有良好的柔软性，适用于各种耐火电磁线缆、线圈的耐火绝缘层；目前国内生产云母带的方法是通过使用溶剂和树脂配制成云母带胶黏剂溶液，浸渍补强材料后与云母纸复合，再经过加热除去溶剂，收卷并分切而成(简称含浸涂胶或湿法上胶工艺)。由于云母纸吸胶能力强，采用含浸涂胶工艺时，液态胶黏剂大部分会渗入云母纸层间，填充云母片间的空隙，另一部分胶黏剂则在玻璃布补强材料和云母纸的界面上形成连续均匀的胶膜。
[0003]但随着云母带工业的发展已经产业变化，云母带也逐渐产生了更多的性能要求，如目前市面上的新能源电池故障频发，而部分电池由于其内部成分复杂，部分活性成分多具有可燃性，甚至于部分成分能够用作工业助燃剂，导致现有的电池使用普遍存在一定的安全隐患，可能发生爆燃爆炸的重大安全事故，尤其对于锂电行业而言这一问题更加突出，而对此，部分电池生产厂家对电池结构不断进行调整和优化，以减少电池爆燃爆炸的风险。
[0004]对此，部分电池厂家研发过程中发现云母带作为新能源电池中常用且管件的绝缘材料，其具有良好的力学性能，具备在其绝缘功能的基础上延伸出形成阻燃防爆保护层的前景，因而市面上也延伸出了对于防爆云母带的使用需求。
[0005]但是，目前的大多云母带虽声称能够产生阻燃防爆的效果，实际却仅仅是利用了云母带自身的成分特点形成一定的阻燃性能，扔不具备良好的防爆效果，且由于云母带本身的性能特点，其在受到强冲击力作用后容易爆碎，甚至于由于云母带自身具有一定的强度，容易对周围造成二次破片损伤，因而，进一步研发具有真正意义上的防爆功能的云母带，是目前市场尤其是部分电池能源领域的市场所迫切急需的。

技术实现思路

[0006]为解决现有的云母带虽具有良好的力学性能但普遍不具备真正意义上的防爆能力，实际使用时通常仅具备一定的阻燃能力，且在遭遇爆破情况时容易产生二次损伤等问题，本专利技术提供了防爆云母带。
[0007]本专利技术的目的在于：
[0008]一、确保云母带具有良好的基础力学性能；
[0009]二、使得云母带具备优秀的阻燃自熄灭能力；
[0010]三、让云母带产生良好的防爆性能。
[0011]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。
[0012]防爆云母带，
[0013]所述防爆云母带以双组份固化料黏连双层云母纸构成；
[0014]所述双组份固化料包括有机成膜料和扩散料；
[0015]具体制备方法包括：
[0016]1)在云母纸的相对面涂布扩散料进行初烧，初烧完成后形成扩散面，得到基础云母纸；
[0017]2)在基础云母纸的扩散面表面涂布有机成膜料，基础云母纸的扩散面相对粘合固化，热处理制得防爆云母带。
[0018]作为优选，
[0019]步骤1)所述扩散料包括氧化钇、氧化镁、氧化铬和黏合剂，所述黏合剂为饱和聚酯树脂，所述饱和聚酯树脂的制备原料配比以重量份计包括E
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12环氧树脂28～32份、2
‑
乙基
‑
丁基丙二醇13～17份、三羟甲基丙烷8～10份、间苯二甲酸6～8份、偏苯三酸酐6～8份、二甲基乙醇胺10～12份、抗氧化剂1～3份，扩散料制作具体操作如下：
[0020]I)将E
‑
12环氧树脂、2
‑
乙基
‑
丁基丙二醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、偏苯三酸酐混合后加入反应釜中进行酯化反应，并在氮气保护条件下，温度为102～105℃，反应1.5～2.5h后升温到175～185℃，保温45～75min，再升温到220～235℃，恒温45～75min，得到混合物A；
[0021]II)在混合物A中加入二甲基乙醇胺、抗氧化剂，混合均匀得到混合物B，在温度为180～200℃，维持40min～60min，即得到饱和聚酯树脂，所述抗氧化剂可为常规是市售抗氧化剂，本专利技术均由30wt％乙氧基喹啉、20wt％葡萄糖酸、20wt％氧化硼、20wt％玻璃粉、10wt％三聚磷酸钠组成；
[0022]III)将氧化钇、氧化镁、氧化铬以1:(0.95～1.05):(2.9～3.1)的质量比混合为混合氧化物，将混合氧化物加入至其1.8～2.2倍质量的饱和聚酯树脂中搅拌均匀，得到扩散料。
[0023]步骤1)所述扩散料既可以形成扩散层增强云母纸自身力学强度还可以增强有机膜浸润云母纸的深度，有利于有机膜形成网状结构的形成，强化防爆效果，其中，氧化钇在烧结过程中可以细化晶粒，减小晶界能的差异，削弱晶粒生长的各向异性，抑制不连续的晶粒生长，同时在烧结过程中向云母纸表面扩散形成致密层，加强云母纸表面抗氧化性；氧化镁是一种碱性氧化物，具有碱性氧化物的性质，在烧结过程中，特别是第二次烧结会在云母纸表面会与硅铝形成Mg
‑
Al或Mg
‑
Si键形成有孔封闭结构的隔层，一旦形成，其本身不难以燃烧，且可削弱热传导，并阻止气体扩散，一旦燃烧得不到足够的燃料和氧气，燃烧便会自熄；氧化钇在烧结过程中Cr扩散到云母纸中，同时Si02部分还原为SiO
y
(y<2)在扩散层构建孔道，另一方面由于氧化钇的分子半径大于Si和O的原子半径，因此压缩应力会在扩散层中积聚，在扩散层与云母纸间给Mg
‑
Al或Mg
‑
Si键形成的有孔封闭结构创造空间。
[0024]作为优选，
[0025]步骤1)所述初烧为两段连续烧结，所述两段连续烧结中第一段的温度为180～200℃，第二段的温度为500～750℃，第一段的时间为5～10min，第二段的时间为10～15min，设置两段连续烧结目的则是在于最终实现基层云母纸的定型，并在两段连续烧结后保持一段时间的恒温处理实现均质化，并通过两段连续烧结和恒温处理后最终在器具表面形成扩散层，以确保产品性能的稳定。
[0026]作为优选，
[0027]步骤1)所述扩散料的用量为15～60g/m2，最优选为20～40g/m2。
[0028]作为优选，
[0029]步骤1)所述云母纸的厚度不超过0.10mm。
[0030]作为优选，
[0031]步骤2)所述有机成膜料包括正硅酸乙酯、盐酸、乙烯基三乙氧基硅烷、聚乙烯醇缩甲乙醛、酚醛树脂和乙醇，以硅烷偶联剂改性酚醛树脂为基体，正硅酸乙酯为前驱体，无水乙醇为共溶剂，盐酸为催化剂，采用溶胶凝胶法制备得到SiO2/酚醛树脂有机成膜料，有机成膜料的耐热性得到提高，无机粒子在树脂中分散均匀，没有团聚和孔洞，具体制作方法如下：
[0032]A)将正硅酸乙酯，乙醇及乙烯基三乙氧基硅烷按质量比为1：(0.2～1.5)：(0.05～0.1)均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.防爆云母带，其特征在于，所述防爆云母带以双组份固化料黏连若干层云母纸构成；所述双组份固化料包括有机成膜料和扩散料；所述扩散料于相邻两层云母纸之间的相对面形成扩散面，有机成膜料涂布在扩散面表面后粘附云母纸构成具有复数层数的防爆云母带。2.根据权利要求1所述的防爆云母带，其特征在于，所述扩散料包括氧化钇、氧化镁、氧化铬和黏合剂；所述黏合剂为饱和聚酯树脂。3.根据权利要求2所述的防爆云母带，其特征在于，所述饱和聚酯树脂的制备原料配比以重量份计包括E
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12环氧树脂28～32份、2
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乙基
‑
丁基丙二醇13～17份、三羟甲基丙烷8～10份、间苯二甲酸6～8份、偏苯三酸酐6～8份、二甲基乙醇胺10～12份和抗氧化剂1～3份。4.根据权利要求2或3所述的防爆云母带，其特征在于，所述扩散料制备过程包括：I)将E
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12环氧树脂、2
‑
乙基
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丁基丙二醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、偏苯三酸酐混合后于保护气氛中进行酯化反应，先将其置于温度102～105℃条件下反应1.5～2.5h，后升温到175～185℃，保温45～75min，再升温到220～235℃，恒温45～75min，得到混合物A；II)向混合物A中加入二甲基乙醇胺和抗氧化剂，混合均匀得到混合物B，在温度为180～200℃，维持40min～60min，即得到饱和聚酯树脂；III)将氧化钇、氧化镁、氧化铬以1:(0.95～1.05):(2.9～3.1)的质量比混合为混合氧化物，将混合氧化物加入至其1.8～2.2...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄静，奕美，丁锡海，
申请(专利权)人：浙江荣泰电工器材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：