CN105733245A - 一种高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其原料按重量份包括:聚氨酯橡胶3035份,天然橡胶2528份,丙烯酸酯橡胶2023份,硅橡胶710份,聚硼酸酯短纤维47份,氨基甲酸酯硫化剂2.62.9份,促进剂TMTD1.72.1份,高强度改性硅灰石粉体1518份,炭黑710份,氧化镁68份,膨润土35份,硅烷偶联剂KH550 3.23.5份,环氧妥尔油酸丁酯34.5份,增塑剂A 0.30.6份,芳烃油13份,防老剂RD 1.21.5份,防老剂DNP 0.50.8份。
Description
技术领域
本发明涉及电机槽楔绝缘材料技术领域,尤其涉及一种高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料。
背景技术
电机槽楔能够大幅降低电机空载损耗,提高效率、节约成本,同时能够大幅降低电机运行中的磨损,从而延长电机使用寿命,提高电机运行可靠性。电机槽楔主要的可靠性来源于其制备材料的耐磨性能和强度,而同时需要的绝缘性能决定了电机槽楔可使用的制备材料有限,而橡胶材料就是一种极为符合上述要求的材料之一。但是,普通的橡胶耐磨性能不佳,同时强度、耐热性能需增强。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,具有高强度和高耐磨性能的特点。
本发明提出的一种高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其原料按重量份包括:聚氨酯橡胶30-35份,天然橡胶25-28份,丙烯酸酯橡胶20-23份,硅橡胶7-10份,聚硼酸酯短纤维4-7份,氨基甲酸酯硫化剂2.6-2.9份,促进剂TMTD 1.7-2.1份,高强度改性硅灰石粉体15-18份,炭黑7-10份,氧化镁6-8份,膨润土3-5份,硅烷偶联剂KH-550 3.2-3.5份,环氧妥尔油酸丁酯3-4.5份,增塑剂A 0.3-0.6份,芳烃油1-3份,防老剂RD 1.2-1.5份,防老剂DNP 0.5-0.8份。
优选地,聚氨酯橡胶、天然橡胶、丙烯酸酯橡胶、硅橡胶的重量比为32-33:26-27:21-22:8-9。
优选地,其原料按重量份包括:聚氨酯橡胶32-33份,天然橡胶26-27份,丙烯酸酯橡胶21-22份,硅橡胶8-9份,聚硼酸酯短纤维5-6份,氨基甲酸酯硫化剂2.7-2.8份,促进剂TMTD 1.8-2份,高强度改性硅灰石粉体16-17份,炭黑8-9份,氧化镁6.5-7份,膨润土3.5-4.5份,硅烷偶联剂KH-550 3.3-3.4份,环氧妥尔油酸丁酯3.6-4.2份,增塑剂A 0.4-0.5份,芳烃油1.5-2份,防老剂RD1.3-1.4份,防老剂DNP 0.6-0.7份。
优选地,高强度改性硅灰石粉体的制备过程为:将硅灰石粉体、硅烷偶联剂KH-570、乙醇溶液混合均匀后,超声处理得到物料A;接着过滤,干燥得到物料B;在氮气氛围中,将物料B加入N-甲基吡咯烷酮,搅拌均匀后,接着加入3,5-二氨基苯甲酸、吡啶和亚磷酸三苯酯,升高温度,保温得到物料C,冷却沉析,过滤,清洗得到高强度改性硅灰石。
优选地,高强度改性硅灰石粉体的制备过程为:将硅灰石粉体、硅烷偶联剂KH-570、质量分数为80-85wt%的乙醇溶液混合均匀后,超声处理得到物料A,超声处理的功率为500-600W,超声处理的频率为20-25KHz,超声处理的时间为10-15min;接着过滤,干燥得到物料B;在氮气氛围中,将物料B加份N-甲基吡咯烷酮,搅拌均匀后,接着加入3,5-二氨基苯甲酸、吡啶和亚磷酸三苯酯,升高温度至105-108℃后,保温2-3h得到物料C,冷却沉析,过滤,清洗得到高强度改性硅灰石。
优选地,高强度改性硅灰石粉体的制备过程为:按重量份将10-15份硅灰石粉体、1-3份硅烷偶联剂KH-570、60-70份质量分数为80-85wt%的乙醇溶液混合均匀后,超声处理得到物料A,超声处理的功率为500-600W,超声处理的频率为20-25KHz,超声处理的时间为10-15min;接着过滤,干燥得到物料B;在氮气氛围中,将物料B加入7-10份N-甲基吡咯烷酮,搅拌均匀后,接着加入0.6-0.9份3,5-二氨基苯甲酸、3-5份吡啶和3-4份亚磷酸三苯酯,升高温度至105-108℃后,保温2-3h得到物料C,冷却沉析,过滤,清洗得到高强度改性硅灰石。
优选地,高强度改性硅灰石粉体的制备过程中,沉析的具体步骤为:向100-110份物料C中加入12-15份沉析引发液。
优选地,高强度改性硅灰石粉体的制备过程中,沉析所用沉析引发液中一氯化锂与甲醇的重量比为1-3:1000-2000。
优选地,高强度改性硅灰石粉体的制备过程中,清洗的具体步骤为:将过滤得到的物料依次用N,N-二甲基甲酰胺清洗2-3次,接着用甲醇清洗3-5次。
优选地,高强度改性硅灰石粉体的制备过程中,干燥的温度为90-95℃,干燥的时间为2-3h。
本发明制备过程中,高强度改性硅灰石粉体的制备思路是对硅灰石粉体表面加以改性,降低表面能、提高湿润性、减小粒径,提高硅灰石粉体与环氧树脂表面的嵌合力、相容能力,从而发挥硅灰石粉体的耐磨性能和强度;制备过程中将硅灰石粉体、硅烷偶联剂KH-570放入特定浓度的乙醇溶液中,以特定参数超声处理的空化冲击作用,大大降低了硅灰石粉体的粒径,促使硅灰石粉体表面变的更加圆润,使其能够大范围分布在环氧树脂分子结构内部,从而增强本发明的强度和耐磨性能;同时,硅烷偶联剂KH-570含有的丰富氨基,能够快速接枝到硅灰石粉体表面,大大提高了分散性能、降低了表面能,而氨基结构能够与环氧树脂分子结构很好地契合,进一步提高了本发明的韧性、耐磨性能;接着进行的步骤,就是将物料B加入超支化聚合物的制备过程,从而有效地将超支化聚合物均匀地接枝到物料B表面,形成的内核外壳结构,能够大大降低物料B表面能和极性,提高分散性能,大大改善高强度改性硅灰石粉体与环氧树脂的结合能力,增大高强度改性硅灰石粉体在环氧树脂里的添加量,使其大量分布在环氧树脂中,从而进一步增强本发明的强度、耐磨性能;而超支化聚合物的立体网状结构,又进一步增强本发明所添加物料之间的连接能力,从而大大提高本发明的强度、韧性。
本发明以聚氨酯橡胶、天然橡胶、丙烯酸酯橡胶、硅橡胶配合作为主料,大大提高了本发明的强度、耐磨性能和韧性;而聚硼酸酯短纤维则能提高本发明主料间的连接能力,同时能够在本发明中均匀分布,配合高强度改性硅灰石粉体,改善本发明的强度和韧性;氨基甲酸酯硫化剂、促进剂TMTD配合构成的硫化体系,具有硫化速率适中,压缩形变率低的特点,使本发明的空间立体结构牢固、稳定;而炭黑、氧化镁、膨润土作为补强填充剂的添加,一是大大提高了本发明的强度,在硅烷偶联剂KH-550作用下提高体系的均匀性,从而使本发明中所有原料连续、稳定地分布,进而提高本发明品质;环氧妥尔油酸丁酯、增塑剂A配合使用,提高了本发明的可塑性,并与芳烃油配合使用,改善本发明的加工性能;环氧妥尔油酸丁酯还能作为稳定剂,与防老剂RD、防老剂DNP共同作用,提高本发明的耐老化和耐氧化性能。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其原料按重量份包括:聚氨酯橡胶35份,天然橡胶25份,丙烯酸酯橡胶23份,硅橡胶7份,聚硼酸酯短纤维7份,氨基甲酸酯硫化剂2.6份,促进剂TMTD 2.1份,高强度改性硅灰石粉体15份,炭黑10份,氧化镁6份,膨润土5份,硅烷偶联剂KH-550 3.2份,环氧妥尔油酸丁酯4.5份,增塑剂A 0.3份,芳烃油3份,防老剂RD 1.2份,防老剂DNP 0.8份。
实施例2
本发明提出的一种高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其原料按重量份包括:聚氨酯橡胶30份,天然橡胶28份,丙烯酸酯橡胶20份,硅橡胶10份,聚硼酸酯短纤维4份,氨基甲酸酯硫化剂2.9份,促进剂TMTD 1.7份,高强度改性硅灰石粉体18份,炭黑70份,氧化镁8份,膨润土3份,硅烷偶联剂KH-5503.5份,环氧妥尔油酸丁酯3份,增塑剂A 0.6份,芳烃油1份,防老剂RD 1.5份,防老剂DNP 0.5份。
实施例3
本发明提出的一种高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其原料按重量份包括:聚氨酯橡胶33份,天然橡胶26份,丙烯酸酯橡胶22份,硅橡胶8份,聚硼酸酯短纤维6份,氨基甲酸酯硫化剂2.7份,促进剂TMTD 2份,高强度改性硅灰石粉体16份,炭黑9份,氧化镁6.5份,膨润土4.5份,硅烷偶联剂KH-550 3.3份,环氧妥尔油酸丁酯4.2份,增塑剂A 0.4份,芳烃油2份,防老剂RD 1.3份,防老剂DNP 0.7份。
高强度改性硅灰石粉体的制备过程为:按重量份将10份硅灰石粉体、3份硅烷偶联剂KH-570、60份质量分数为85wt%的乙醇溶液混合均匀后,超声处理得到物料A,超声处理的功率为500W,超声处理的频率为25KHz,超声处理的时间为10min;接着过滤,95℃干燥2h得到物料B;在氮气氛围中,将物料B加入10份N-甲基吡咯烷酮,搅拌均匀后,接着加入0.6份3,5-二氨基苯甲酸、5份吡啶和3份亚磷酸三苯酯,升高温度至108℃后,保温2h得到物料C,冷却沉析,过滤,将过滤得到的物料依次用N,N-二甲基甲酰胺清洗3次,接着用甲醇清洗3次得到高强度改性硅灰石。
其中,沉析的具体步骤为:向110份物料C中加入12份沉析引发液;沉析引发液中一氯化锂与甲醇的重量比为3:1000。
实施例4
本发明提出的一种高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其原料按重量份包括:聚氨酯橡胶32份,天然橡胶27份,丙烯酸酯橡胶21份,硅橡胶9份,聚硼酸酯短纤维5份,氨基甲酸酯硫化剂2.8份,促进剂TMTD 1.8份,高强度改性硅灰石粉体17份,炭黑8份,氧化镁7份,膨润土3.5份,硅烷偶联剂KH-5503.4份,环氧妥尔油酸丁酯3.6份,增塑剂A0.5份,芳烃油1.5份,防老剂RD 1.4份,防老剂DNP 0.6份。
高强度改性硅灰石粉体的制备过程为:按重量份将15份硅灰石粉体、1份硅烷偶联剂KH-570、70份质量分数为80wt%的乙醇溶液混合均匀后,超声处理得到物料A,超声处理的功率为600W,超声处理的频率为20KHz,超声处理的时间为15min;接着过滤,93℃干燥2.5h得到物料B;在氮气氛围中,将物料B加入7份N-甲基吡咯烷酮,搅拌均匀后,接着加入0.9份3,5-二氨基苯甲酸、3份吡啶和4份亚磷酸三苯酯,升高温度至105℃后,保温3h得到物料C,冷却沉析,过滤,将过滤得到的物料依次用N,N-二甲基甲酰胺清洗3次,接着用甲醇清洗4次得到高强度改性硅灰石;
其中,沉析的具体步骤为:向105份物料C中加入13份沉析引发液;沉析引发液中一氯化锂与甲醇的重量比为2:1500。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其特征在于,其原料按重量份包括:聚氨酯橡胶30-35份,天然橡胶25-28份,丙烯酸酯橡胶20-23份,硅橡胶7-10份,聚硼酸酯短纤维4-7份,氨基甲酸酯硫化剂2.6-2.9份,促进剂TMTD1.7-2.1份,高强度改性硅灰石粉体15-18份,炭黑7-10份,氧化镁6-8份,膨润土3-5份,硅烷偶联剂KH-550 3.2-3.5份,环氧妥尔油酸丁酯3-4.5份,增塑剂A 0.3-0.6份,芳烃油1-3份,防老剂RD 1.2-1.5份,防老剂DNP 0.5-0.8份。
2.根据权利要求1所述高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其特征在于,聚氨酯橡胶、天然橡胶、丙烯酸酯橡胶、硅橡胶的重量比为32-33:26-27:21-22:8-9。
3.根据权利要求1或2所述高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其特征在于,其原料按重量份包括:聚氨酯橡胶32-33份,天然橡胶26-27份,丙烯酸酯橡胶21-22份,硅橡胶8-9份,聚硼酸酯短纤维5-6份,氨基甲酸酯硫化剂2.7-2.8份,促进剂TMTD 1.8-2份,高强度改性硅灰石粉体16-17份,炭黑8-9份,氧化镁6.5-7份,膨润土3.5-4.5份,硅烷偶联剂KH-550 3.3-3.4份,环氧妥尔油酸丁酯3.6-4.2份,增塑剂A 0.4-0.5份,芳烃油1.5-2份,防老剂RD 1.3-1.4份,防老剂DNP 0.6-0.7份。
4.根据权利要求1-3任一项所述高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其特征在于,高强度改性硅灰石粉体的制备过程为:将硅灰石粉体、硅烷偶联剂KH-570、乙醇溶液混合均匀后,超声处理得到物料A;接着过滤,干燥得到物料B;在氮气氛围中,将物料B加入N-甲基吡咯烷酮,搅拌均匀后,接着加入3,5-二氨基苯甲酸、吡啶和亚磷酸三苯酯,升高温度,保温得到物料C,冷却沉析,过滤,清洗得到高强度改性硅灰石。
5.根据权利要求1-4任一项所述高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其特征在于,高强度改性硅灰石粉体的制备过程为:将硅灰石粉体、硅烷偶联剂KH-570、质量分数为80-85wt%的乙醇溶液混合均匀后,超声处理得到物料A,超声处理的功率为500-600W,超声处理的频率为20-25KHz,超声处理的时间为10-15min;接着过滤,干燥得到物料B;在氮气氛围中,将物料B加份N-甲基吡咯烷酮,搅拌均匀后,接着加入3,5-二氨基苯甲酸、吡啶和亚磷酸三苯酯,升高温度至105-108℃后,保温2-3h得到物料C,冷却沉析,过滤,清洗得到高强度改性硅灰石。
6.根据权利要求1-5任一项所述高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其特征在于,高强度改性硅灰石粉体的制备过程为:按重量份将10-15份硅灰石粉体、1-3份硅烷偶联剂KH-570、60-70份质量分数为80-85wt%的乙醇溶液混合均匀后,超声处理得到物料A,超声处理的功率为500-600W,超声处理的频率为20-25KHz,超声处理的时间为10-15min;接着过滤,干燥得到物料B;在氮气氛围中,将物料B加入7-10份N-甲基吡咯烷酮,搅拌均匀后,接着加入0.6-0.9份3,5-二氨基苯甲酸、3-5份吡啶和3-4份亚磷酸三苯酯,升高温度至105-108℃后,保温2-3h得到物料C,冷却沉析,过滤,清洗得到高强度改性硅灰石。
7.根据权利要求1-6任一项所述高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其特征在于,高强度改性硅灰石粉体的制备过程中,沉析的具体步骤为:向100-110份物料C中加入12-15份沉析引发液。
8.根据权利要求1-7任一项所述高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其特征在于,高强度改性硅灰石粉体的制备过程中,沉析所用沉析引发液中一氯化锂与甲醇的重量比为1-3:1000-2000。
9.根据权利要求1-8任一项所述高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其特征在于,高强度改性硅灰石粉体的制备过程中,清洗的具体步骤为:将过滤得到的物料依次用N,N-二甲基甲酰胺清洗2-3次,接着用甲醇清洗3-5次。
10.根据权利要求1-9任一项所述高强度耐磨电机槽楔用绝缘材料,其特征在于,高强度改性硅灰石粉体的制备过程中,干燥的温度为90-95℃,干燥的时间为2-3h。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160706 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |