劉慧 劉群(四川東材科技集團股份有限公司,四川綿陽621000)
基于提高絕緣性
——以雙面聚酯薄膜復合粉云母箔研究為例
劉慧 劉群(四川東材科技集團股份有限公司,四川綿陽621000)
本文采用耐電暈云母紙,通過膠粘劑將云母紙與上下兩層聚酯薄膜粘接而成雙面聚酯薄膜復合粉云母箔,可以有效提高雙面聚酯薄膜云母箔產品的耐熱和耐高壓脈沖的性能,用于照明設備的控制裝置-鎮流器繞組在高頻脈沖下的絕緣、以及具有變頻要求的特種電機的絕緣。
耐電暈;鎮流器;粉云母箔;絕緣
在燈具行業,電感鎮流器是一種使用量大且面廣的產品,為了取得良好的經濟效益和社會效益,將逐步批量使用節能型價廉的電感鎮流器,因此在設計時應充分考慮到生產加工的效率和硅鋼片的利用率,以及繞線骨架材料配套絕緣材料的性能和價格,盡可能減少加工過程的費用,以提高電感鎮流器的節能、性價比和市場競爭力是燈具企業奮斗目標。國際上,電感鎮流器尤其是特種高性能的電感鎮流器(如使用在道路照明、公共場所照明、工廠照明的汞燈、部分金鹵燈光源和鈉燈光源),其繞線骨架的配套絕緣材料是聚芳酰胺纖維紙云母復合材料或進口聚酯薄膜云母復合材料,其價格高,市場競爭力弱。各大燈具制造商都在尋求國產化云母復合材料,以達到國產化降本目的。
本文研究了一種雙面聚酯薄膜補強的粉云母箔。該粉云母箔在電感鎮流器繞線配套材料中用量雖小,但作用巨大,要求云母箔必須具有良好的耐電暈性和高耐熱性。經過材料路線、配方技術、工裝工藝的的反復研究、產品試制及應用試驗,取得了一定成果:其各項性能指標均滿足設定技術要求,并經客戶多次小試和逐步放量的產品檢測,均達到電感鎮流器的耐電暈要求和耐熱性要求。且在電感鎮流器的繞線結構上配套使用,其使用工藝性良好,性能達到優等品技術要求。
1.1 主要原材料
改性環氧樹脂,催化劑,甲苯,丙酮,聚酯薄膜,粉云母紙等。
1.2 儀器及主要設備
云母帶操作機,溫控系統,抽風系統及電熱烘箱,電子天平,配膠系統等。
1.3 云母箔的制造
以雙層聚酯薄膜夾以粉云母紙,在臥式云母帶操作機上,按設定工藝參數以改性環氧樹脂膠粘劑粘接復合、烘干、收卷即得雙面聚酯薄膜復合粉云母箔。
2.1 常規性能
云母箔常規性能見表1

表1 雙面聚酯薄膜復合粉云母箔常規性能Table 1 The general properties of double-sided polyester film mica sheet
2.2 耐高壓脈沖性能
該產品應用于鎮流器的繞組絕緣,所測的鎮流器的耐熱性及耐高壓脈沖性滿足客戶提出的技術要求及國家標準。a、鎮流器繞組耐熱試驗、絕緣電阻、介電強度等性能測試,依據《GB19510.1燈的控制裝置第1部分:一般要求和安全要求》進行;b、鎮流器耐高壓脈沖試驗,依據《GB19510.10燈的控制裝置第10部分:放電燈(熒光燈除外)用鎮流器的特殊要求》進行。其試驗的測試數據見下表2。

表2 雙面聚酯薄膜復合粉云母箔性能測試與標準、用戶要求對比表Table 2 The standard and test results of double-sided polyester film mica sheet

高壓脈沖試驗六個鎮流器試樣經過30天高壓脈沖試驗,試驗期間不應出現不合格品。六個鎮流器試樣經過35天高壓脈沖試驗,試驗期間不應出現不合格品。六個鎮流器試樣經過40天高壓脈沖試驗,試驗期間無不合格品。
2.3 產品的貯存穩定性
本項目產品常態下具有良好的柔韌性,分切后的片材無粘連,具有一定柔性和挺度,適合手工插片使用。該產品具有良好的常溫貯存性,一般室溫可存放1年以上。
2.4 技術新穎性
本項目產品研制出固化后具有良好耐熱性和耐電暈性的膠粘劑;采用耐電暈非煅燒型白云母紙為主體絕緣材料和具有良好電性能的聚酯薄膜為補強材料,從而制造出雙面聚酯薄膜復合粉云母箔。該材料的使用可以有效降低鎮流器的制造成本;同時填補國內云母制品在燈具行業的應用空白。
本項目產品從配方設計、云母箔制造技術到產品加工使用工藝性、固化后良好的耐電暈性、耐熱性以及長期室溫貯存穩定性等方面的綜合性能,且具有長期良好的柔韌性,并且在使用過程無粘連分層和斷裂現象。本項目產品經客戶應用實踐表明,該產品具有良好的加工性和應用工藝性,用于照明設備的控制裝置-鎮流器繞組在高頻脈沖下的絕緣、以及具有變頻要求的特種電機的絕緣,性能良好,制造成本低,實用性強。
(1)《雙面聚酯薄膜復合粉云母箔》膠粘劑配方、工藝設計新穎,具有創新性;
(2)產品制造工藝幅度較寬,現有生產條件即可適應,具有良好的可操作性;
(3)產品性能可靠穩定,能滿足燈具行業電感鎮流器耐電暈性和耐熱性要求;
(4)產品具有良好的室溫長期貯存穩定性和加工使用性;
(5)原材料均系國產化,具有良好的經濟效益和社會效益;
(6)產品填補國內空白,在國際同類產品中處于先進水平。
[1]唐傳林季承鈞單書發絕緣材料工藝原理機械工業出版社,1993.
[2]胡兆斌絕緣材料工藝學化學工業出版社,2004.
[3]胡玉明環氧固化劑及添加劑化學工業出版社,2011.