高压电机用低电阻硅橡胶防电晕材料制造技术

本发明专利技术涉及电工绝缘材料，具体为一种高压电机用低电阻硅橡胶防电晕材料。解决了目前电机用防电晕材料易受工作环境影响导致性能不够稳定的技术问题。一种高压电机用低电阻硅橡胶防电晕材料，是采用如下工艺制造的：在炼胶机上将增粘剂与硅橡胶生胶进行混炼；在前述混合均匀的物质中加入碳黑粉体和石墨粉体，混炼至均匀；再加入硫化剂进行混炼；在经过放置的硅橡胶混合物中硫化剂进行混炼至混合均匀；将返炼后的硅橡胶混合物加热硫化，冷却后就得到高压电机用低电阻硅橡胶防电晕材料。本发明专利技术所述的硅橡胶低电阻防电晕材料适用于高压发电机、高压电动机，高压变频调速电动机、高电压大容量风力发电机线圈的防电晕结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电工绝缘材料，具体为一种高压电机用低电阻硅橡胶防电晕材料。
技术介绍
防电晕材料是6kv及以上电压等级的高压发电机和高压电动机线圈必不可或缺的重要材料。高压电机制造中在向铁心槽中嵌放线圈时为不损伤线圈的主绝缘，线圈直线部分的宽度总比铁心槽宽度小0.3mm以上，因此，高压电机定子线圈槽部外表面与铁心槽壁之间总有0.3_以上的间隙，其电场相当于主绝缘与空气层的串联电路。当电机的额定电压在6kv及以上时空气隙中的电场强度高于空气中不均匀电场下的起晕场强8.lkv/mm,就会产生电晕。试验指出只要线圈表面电位达到100多伏时就会产生火花放电。电晕的产生，使电晕处局部温度急剧升高，甚至达1000°C左右，加速绝缘材料的老化，丧失绝缘性能；电晕还产生臭氧和氮的氧化物，加速绝缘材料的老化，与水作用还会形成酸性物质，腐蚀绝缘；电晕放电时，带电粒子在电场的作用下以很大的能量撞击绝缘；在这些因素的联合作用下，大大加速了绝缘的老化和破坏，丧失了绝缘的功能，缩短了电机的使用寿命。为消除电晕对电机槽部线圈绝缘的损坏，必须对高压电机进行防晕处理。电机槽部防电晕的原理是将槽部线圈的表面用低电阻防电晕漆或用低电阻防电晕带和铁心槽壁短路，使槽部线圈表面和铁心同电位，在 此处就不会产生电晕。通常电机线圈槽部的防电晕处理采用两种方法:在线圈表面涂刷低电阻防电晕漆和将低电阻防电晕漆涂在无碱玻璃布上制成低电阻防电晕带，绕包在线圈的直线部分和线圈主绝缘一起进行绝缘处理。低电阻防电晕漆是将碳黑、石墨粉体加入到绝缘漆中而制成的，但这样的防电晕方法，不论是涂刷低电阻防电晕漆还是将低电阻防电晕漆浸涂在玻璃布上制成的低电阻防电晕带，由于碳黑、石墨粉体的颗粒都处在外表面上，在电机运行中会因为线圈的热胀冷缩和振动磨擦，使碳黑、石墨颗粒脱落，改变了防电晕材料的技术参数，降低了防电晕材料的作用，仍会产生电晕造成电机绝缘过早破坏。另一方面，在线圈进行绝缘处理时浸溃漆或主绝缘中的胶互相渗透，破坏了原来的防电晕结构，同样改变了防电晕材料的技术参数，降低了防电晕性能，降低了电机预期的使用寿命。因此需要一种防电晕性能非常稳定的材料。
技术实现思路
本专利技术为解决目前电机用防电晕材料易受工作环境影响导致性能不够稳定技术问题，提供一种高压电机用低电阻硅橡胶防电晕材料。本专利技术是采用以下技术方案实现的:一种高压电机用低电阻硅橡胶防电晕材料，是采用如下工艺制造的:(a)在炼胶机上将增粘剂与硅橡胶生胶进行混炼，所述增粘剂为聚硼酸硅氧烷，增粘剂的质量为硅橡胶生胶质量的4°/Γ8% ;增粘剂与硅橡胶生胶混合均匀后再加入作为增塑剂的硼酸三正丁酯进行混炼至混合均匀；所述增塑剂的质量为硅橡胶生胶质量的29T8% ； (b)在前述混合均匀的物质中加入碳黑粉体和石墨粉体，混炼至均匀，所述碳黑粉体表面经过活化处理，其质量为硅橡胶生胶质量的0.2°/Γ8%，粒度为60(Γ1000目；石墨粉体的质量为硅橡胶生胶质量的0.3°/Γ8% ;石墨粉体的粒度为60(Γ1000目；(C)再加入质量为硅橡胶生胶质量的1.29Γ1.8%硫化剂进行混炼，所述硫化剂为2，4 二氯过氧化苯甲酰，混炼均匀后将所得硅橡胶混合物在21°C 25°C下放置IOh 20h ；(d)在经过放置的硅橡胶混合物中加入质量占硅橡胶生胶质量0.2^1%的硫化剂2，4 二氯过氧化苯甲酰进行混炼至混合均匀，此步骤称为返炼；(e)对反炼后的硅橡胶混合物进行成型；(f)将成型后的硅橡胶混合物加热硫化，加热温度为15(T200°C，加热时间为15 30min，冷却后就得到高压电机用低电阻硅橡胶防电晕材料。混炼是用炼胶机将生胶与配合剂(即增粘剂、增塑剂、碳黑粉体、石墨粉体等)炼成混炼胶的工艺，本质上来说是配合剂在生胶中均匀分散的过程，配合剂呈分散相，生胶呈连续相，为橡胶生产领域的常用方法。所述的聚硼酸硅氧烷作为增粘剂能够有效增加硅橡胶的粘结性，促进硅橡胶与碳黑粉体、石墨粉体及其它配合剂的粘合；硼酸三正丁酯作为增塑剂能够有效提高硅橡胶的塑性，利于硅橡胶的进一步混炼加工。所述石墨粉体以及碳黑粉体为防电晕绝缘漆中的主要成分，起到防电晕的作用。本专利技术所述低电阻硅橡胶防电晕材料中碳黑、石墨粉体的颗粒是均匀的分布在硅橡胶中，即碳黑、石墨粉体颗粒的四周被硅橡胶所包围着；而硅橡胶耐热等级高，耐高低温，有很好的弹性，在电机运行中线圈的热胀冷缩和振动磨擦所产生的应力和变形，硅橡胶均能给予吸收，使碳黑、石墨粉体颗粒不易脱落；同时，线圈在绝缘处理时浸溃漆或主绝缘中的胶不会和硅橡胶相互渗透，仍保持硅橡胶低电阻防电晕材料的原有参数特性，使线圈表面与铁心之间保持短路，消除了线圈表面与槽壁之间的电位差，从而消除了电晕，使高压电机有很高的运行可靠性和使用寿命。所述硫化一般为橡胶生产领域的最后一道工序，经过硫化后才能够得到定型的具有实用价值的橡胶制品；硫化剂2，4 二氯过氧化苯甲酰用于与硅橡胶混合后进行硫化，硫化后硅橡胶生胶内形成空间立体结构，具有较高的弹性、耐热性、拉伸强度和在有机溶剂中的不溶解性等。所述增塑剂、增粘剂以及硫化剂与硅橡胶生胶的质量比是经过大量实验后得出的，其加入量能够使本专利技术所述产品在粘结性、塑性以及弹性、耐热性等方面达到相关国家标准的要求；碳黑、石墨粉体的粒度及与硅橡胶的质量比确保了材料的防电晕性质。所述碳黑粉体的表面活化处理为防电晕材料生产过程中的常用方法。生产中使用放大镜通过肉眼判断每一步混炼后配合剂在生胶中分散是否均匀，检查混炼好的硅橡胶的表面、横截面各组分分布是否均匀、紧密。返炼后的硅橡胶混合物可以成型为片状或带状，以包覆在线圈上。本专利技术所述的防电晕材料还具 有自粘性，很柔软，包扎线圈时工艺性好，包的很服帖，与主绝缘能牢固地粘合在一起。同时本产品在生产过程中，不使用化工溶剂，不会对生产环境造成污染，也不会对生产操作者和使用者的身体造成伤害。进一步的，所述成型工艺包括将硅橡胶混合物在硫化前经过薄通压成片状物，再将片状物装入挤压机中并通过模具挤压呈带状。为满足实际生产的需要，在硫化前将硅橡胶混合物进行薄通和挤压成型，将材料制成带状，以便于绕在电机的线圈上。本专利技术所述硅橡胶低电阻防电晕材料表面电阻系数为1.0X 102Ω 1.0Χ105Ω，纵向拉伸强度彡4.9MPa，伸长率彡100%，粘结力彡3N / cm，完全满足国家相关标准的要求。本专利技术的硅橡胶低电阻防电晕材料适用于高压发电机、高压电动机，高压变频调速电动机、高电压大容量风力发电机线圈的防电晕结构。具体实施例方式实施例1 一种高压电机用低电阻硅橡胶防电晕材料，是采用如下工艺制造的:Ca)在炼胶机上将增粘剂与硅橡胶生胶进行混炼，所述增粘剂为聚硼酸硅氧烷，增粘剂的质量为硅橡胶生胶质量的6% ;增粘剂与硅橡胶生胶混合均匀后再加入作为增塑剂的硼酸三正丁酯进行混炼至混合均匀；所述增塑剂的质量为硅橡胶生胶质量的2%、； (b)在前述混合均匀的物质中加入碳黑粉体和石墨粉体，混炼至均匀，所述碳黑粉体表面经过活化处理，其质量为硅橡胶生胶质量的0.2%，粒度为600目；石墨粉体的质量为硅橡胶生胶质量的0.3% ；石墨粉体的粒度为600目；(c)再加入质量为硅橡胶生胶质量的1.2%硫化剂进行混炼，所述硫化剂为2，4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压电机用低电阻硅橡胶防电晕材料，其特征在于，是采用如下工艺制造的：（a）在炼胶机上将增粘剂与硅橡胶生胶进行混炼，所述增粘剂为聚硼酸硅氧烷，增粘剂的质量为硅橡胶生胶质量的4%~8%；增粘剂与硅橡胶生胶混合均匀后再加入作为增塑剂的硼酸三正丁酯进行混炼至混合均匀；所述增塑剂的质量为硅橡胶生胶质量的2%~8%；（b）在前述混合均匀的物质中加入碳黑粉体和石墨粉体，混炼至均匀，所述碳黑粉体表面经过活化处理，其质量为硅橡胶生胶质量的0.2%~8%，粒度为600~1000目；石墨粉体的质量为硅橡胶生胶质量的0.3%~8%；石墨粉体的粒度为600~1000目；（c）再加入质量为硅橡胶生胶质量的1.2%~1.8%硫化剂进行混炼，所述硫化剂为2,4二氯过氧化苯甲酰，混炼均匀后将所得硅橡胶混合物在21~25℃下放置10h～20h；（d）在经过放置的硅橡胶混合物中加入质量占硅橡胶生胶质量0.2%~1%的硫化剂2,4二氯过氧化苯甲酰进行混炼至混合均匀，此步骤称为返炼；（e）对反炼后的硅橡胶混合物进行成型；（f）将成型后的硅橡胶混合物加热硫化，加热温度为150~200℃，加热时间为15~30min，冷却后就得到高压电机用低电阻硅橡胶防电晕材料。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：司増启，薛春如，苗巧燕，武靖荣，孙晓辉，
申请(专利权)人：永济优耐特绝缘材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：