一种电抗器用芳纶纸绝缘胶带

技术领域

本发明涉及电工绝缘材料领域，具体是涉及一种电抗器用芳纶纸绝缘胶带。

背景技术

胶带在电气电工材料中应用广泛，有需要加热才能保证有一定粘性的环氧胶带，也有无需加热的压敏性胶带。其中，按树脂类型，主要有橡胶类、丙烯酸酯类及有机硅类压敏胶，根据树脂的分散介质类型可以大体分为溶剂型或乳胶型压敏胶。根据机械、电气、耐温、耐化学品等性能可选择在不同的薄膜、纸材、纤维类或相互之间的复合材料上涂布特定的胶品种配方来满足不同领域的要求。

电抗器的铜线圈通过绝缘材料来绝缘隔离，保证优良的电气性能，绝缘胶带要经受高压、强电磁场、低温、高温、湿热的环境，所以，优异的耐压性、耐寒性、耐热性、耐燃性、耐化学品性、高解卷力都是绝缘胶带需要满足的要求，特别是芳纶纸，需要具备良好的从形性，保证材料柔性，可服帖，选用卓越的芳纶纸基胶带是高性能要求的必然趋势。

专利CN111793443B公开了一种高分子高粘性胶带材料及其制备方法，所述胶带材料应用于变压器中多个部件之间彼此之间的连接，对粘合性和高温稳定性的要求较高，该胶粘带是以聚四氟乙烯为基材在表面涂布乳液型的丙烯酸酯乳胶，得到9～10N/cm的高剥离力，但乳液型的胶带耐温不如溶剂型耐温温度高，达不到200℃的使用条件；专利CN108587527 B公开了一种低温压敏胶的制备方法，是以C8-C10的枝化丙烯酸单体为主体在溶剂中反应制得，在-20～60℃环境中，具有较高的初粘和持粘力，此种胶带虽然能在低温下使用，但是在高温下表现较差，只能在中温60℃下使用；专利CN 106675462A公开了一种耐高温型丙烯酸酯压敏胶及其制备方法，该压敏胶在180℃高温条件下处理后冷却无残胶且不易黄变，但剥离力较小，无法适用于接触面积较小的窄线圈。

在绝缘胶带领域，很难以兼顾胶带的高温及低温使用要求，同时满足高解卷力需求，并且在耐化学品，在硅油等应用环境下满足不脱落，起翘的需求。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种电抗器用芳纶纸绝缘胶带，满足电抗器使用过程中对绝缘性、耐温性、阻燃性及缠绕粘结的要求。本发明的芳纶绝缘纸胶带耐高低温、耐湿热、耐硅油、具有高解卷力和高粘结力、阻燃性好，适用于电抗器线圈固定、包扎、缠绕使用，解决了常用胶带在低温下容易粘结不良起翘，脱落被粘材质的现象，以及高温高湿下粘力衰减，硅油及绝缘漆浸渍后胶带性能下降的问题，并且在电气应用领域阻燃、环保。

为达到本发明的目的，本发明的电抗器用芳纶纸绝缘胶带包括基材层、基材背面处理层和基材表面胶层，其中，所述基材层是轧光的聚芳酰胺绝缘纸；所述基材背面处理层是一种混合涂层，是由一种背面处理液和一种离型液混合而成后，在基材背面涂布形成的一种背面保护处理层；所述基材表面胶层是一种耐高低温、高粘性的改性聚丙烯酸酯系压敏胶。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述基材层的绝缘纸是一种芳纶纸，典型的是一种耐高温间位芳纶纸，例如杜邦

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述基材背面处理层具有加强纸的强度及隔离胶层的作用；所述背面处理液是一种溶剂型聚合物溶液，对纸背面微孔起封闭作用，可避免离型液的渗透促使离型失效导致胶带解卷时候出现解卷不良，表现为纸纤维被胶粘破现象。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述背面处理液是一种环氧或聚酯类的溶剂型封闭剂，例如，玖鼎新材有限公司309c、深圳科普源电子材料有限公司SLS535、东莞岳化有限公司HB716背面处理液，优选地，所述的背面处理液是HB716。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述离型液是一种防粘隔离剂，优选重离型硅系或非硅系中的一种。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述离型液是聚乙烯酯基类非硅隔离剂，例如广州市梅古化工有限公司S-130离型液、深圳艾科尔环保科技有限公司GLJ-7，广州榕煜贸易有限公司PEELOIL1010，优选S-130离型液。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述背面处理液和离型液的质量比为6:1～1:3，优选3:1～1:1。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述混合涂层是由背面处理液和离型液混合均匀后，加热处理，加热温度是40～90℃，优选温度是60～70℃。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述涂布是一次涂布，干燥形成在纸背面的混合涂层，区别于传统的二次涂布工艺，传统工艺是先进行底涂处理一次，然后再进行第二次硅油处理，相对效率较低，有的工艺做法甚至离型涂布需要两到三次才能完成纸的隔离；更进一步，所述混合涂层的涂布量是每平方涂布0.5～5g，优选每平方涂布2～4g；所述涂布是经过50～400目的网纹辊涂布，优选150～200目的网纹辊涂布，本发明所述涂布在该范围内，网纹辊目数越高，解卷力越大。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述基材背面处理层涂布的温度梯度是30～55～60～75～80～95～70℃，区别于硅类的高温需求，本发明干燥温度相对较低。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述改性聚丙烯酸酯系压敏胶包含阻燃剂、丙烯酸树脂、交联剂和稀释性溶剂。

优选地，在本发明的一些实施方式中，所述阻燃剂用量占改性聚丙烯酸酯质量的5～15％，优选8～12％，所述交联剂用量占改性聚丙烯酸酯质量的0.5～8％，优选2～6％。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述丙烯酸树脂胶是一种可交联的溶剂型高分子聚合物，例如波士胶RAD-A，青岛泽瑞尔的H70-B，济南卡夫乐化工有限公司CF-35。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述交联剂是多异氰酸酯、氨基树脂或环氧类交联剂，优选多异氰酸酯，更优选六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯甲烷对二异氰酸酯、聚亚甲基苯基多异氰酸酯、TMP中的一种或多种组合；所述环氧类交联剂是广州仟安化工有限公司的EP0-101、陶氏化学的DOW 92741、国隆化工的NPES-304。交联剂可形成三维网状结构，能很好提高耐溶剂性、耐化学品、耐湿性、耐热性。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述阻燃剂是磷氮系、或磺酸盐系阻燃剂中的一种，例如磷酸三异丙苯酯、二乙基次磷酸铝ADP、磺酸盐、日本大塚无卤阻燃剂SPB-100。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述稀释剂是一种易稀释，降低胶水粘度且容易挥发的溶剂，是一种低沸点非苯系稀释剂，优选乙酸甲酯，常用的丙酮、甲苯溶剂对干燥工艺要求较高，在胶层较厚时溶剂不容易完全挥发，导致胶在高温下的剥离力下降，并且有残胶现象。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述基材表面胶层涂布后进行干燥，干燥的温度梯度是45～50～55～65～70～85～75℃，涂布上胶量是40～60g，涂布厚度是0.035～0.055mm。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，所述绝缘芳纶纸胶带的总厚度是0.10～0.81mm，例如0.09～0.19mm，优选0.13mm。

通过本发明基材层、基材背面处理层、基材表面胶粘层的组合，本发明芳纶纸绝缘胶带具有阻燃性能，能通过UL510测试，而且在低温、高温或湿热条件下的剥离力及解卷力得到提高，方便了胶带在线圈自动线的高效自粘，并且在硅油浸渍下不易脱胶，起翘，因此有很大的推广应用价值。

附图说明

图1是本发明芳纶纸绝缘胶带的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。应当理解，以下描述仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显只指单数形式。

此外，下面所描述的术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例。而且，本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明中所述的测试方法，其中，所述的初粘性大小按照GB/T4852-2002《压敏胶粘带初粘性试验方法(滚球法)》进行测试。

所述的剥离力大小按照GB/T 2792-2014《压敏胶粘带180°剥离强度试验方法》进行测试，所述的低温测试条件是，-15℃环境下保持24H后测试，所述的高温测试条件是180℃保持24H后测试，所述的湿热条件是96±2％的湿度，温度是155℃，所述的剥离力测试分对钢板及基材的背面，所述的剥离力耐久性测试条件是65℃/240H。

其中，所述的耐硅油的硅油是二甲基硅油，如道康宁PMX-200，测试条件是155℃/168H下平包和缠绕卷包下观测有无起翘，流胶现象。

其中，所述的耐绝缘漆，是环氧、聚酯类绝缘漆，如河南省亚安绝缘材料厂有限公司YA1042环氧浸渍漆，许昌市众诚绝缘材料有限公司1154不饱和聚酯绝缘浸渍漆，测试条件是175℃/8H下平包和缠绕卷包下观测有无起翘，流胶现象。

其中，所述的耐燃测试是采用UL510a第20项Flame test。

实施例1

芳纶纸绝缘胶带的制备方法如下：

将背面处理液HB716与离型液S-130按照3：1混合搅拌均匀后，加热到55℃搅拌30min直至澄清透明，涂布于464-0.05mm纸背面，涂布的温度梯度是30-55-60-75-80-95-70℃，然后在464纸另一面涂布改性聚丙烯酸酯压敏胶水，经过干燥烘干、收卷、40℃熟化72H后得到芳纶纸绝缘胶带。所述改性聚丙烯酸酯压敏胶水中，丙烯酸树酯RAD、阻燃剂SPB-100、交联剂TMP、乙酸甲酯的质量比为100：12：2：40。所述的涂胶后干燥工艺是经过七节烘道，温度梯度是45-50-55-65-70-85-75℃。

经测试，本实施例所得的芳纶纸绝缘胶带对钢板的常态剥离力是8.4N/10mm，对钢板的低温下剥离力6.6N/10mm，对钢板的高温下剥离力10.9N/10mm；对基材背面的常态剥离力是4.1N/10mm，对基材背面的低温剥离力是2.7N/10mm，湿热下的剥离力是5.8N/10mm，耐久性测试：对钢板是9.2N/10mm，背部剥离力4.6N/10mm，常态初黏力是12号钢球，耐硅油测试无起翘，脱胶现象，耐绝缘漆无起翘，阻燃可以达到UL510要求。

实施例2

芳纶纸绝缘胶带的制备方法如下：

将背面处理液HB716与离型液S-130按照2：1混合搅拌均匀后，加热到60℃搅拌30min直至澄清透明，涂布于410-0.08mm纸背面，涂布的温度梯度是30-55-60-75-80-95-70℃，然后在410纸另一面涂布改性聚丙烯酸酯压敏胶水，经过干燥烘干、收卷、45℃熟化72H后得到芳纶纸绝缘胶带。所述改性聚丙烯酸酯压敏胶水中，丙烯酸树酯RAD、阻燃剂ADP、交联剂TMP、乙酸甲酯的质量比为100：10：4：40。所述的涂胶后干燥工艺是经过七节烘道，温度梯度是45-50-55-65-70-85-75℃。

经测试，本实施例所得的芳纶纸绝缘胶带对钢板的常态剥离力是8.8N/10mm，对钢板的低温下剥离力6.5N/10mm，对钢板的高温下剥离力12.9N/10mm；对基材背面的常态剥离力是3.1N/10mm，对基材背面的低温剥离力是2.4N/10mm，湿热下对钢板剥离力是5.2N/10mm，耐久性测试：对钢板是9.9N/10mm，背部剥离力5.1N/10mm，常态初黏力是12号钢球，耐硅油测试无起翘，脱胶现象，耐绝缘漆无起翘，阻燃可以达到UL510要求。

实施例3

芳纶纸绝缘胶带的制备方法如下：

将背面处理液HB716与离型液S-130按照1：1混合搅拌均匀后，加热到55℃搅拌30min直至澄清透明，涂布于410-0.13mm纸背面，涂布的温度梯度是30-55-60-75-80-95-70℃，然后在410纸另一面涂布改性聚丙烯酸酯压敏胶水，经过干燥烘干、收卷、40℃熟化72H后得到芳纶纸绝缘胶带。所述改性聚丙烯酸酯压敏胶水中，丙烯酸树酯RAD、阻燃剂SPB-100、交联剂HDI、乙酸甲酯的质量比为100：11：1：40。所述的涂胶后干燥工艺是经过七节烘道，温度梯度是45-50-55-65-70-85-75℃。

经测试，本实施例所得的芳纶纸绝缘胶带对钢板的常态剥离力是7.9N/10mm，对钢板的低温下剥离力2.6N/10mm，对钢板的高温下剥离力8.9N/10mm；对基材背面的常态剥离力是2.1N/10mm，对基材背面的低温剥离力是1.9N/10mm，湿热下的剥离力是4.8N/10mm，耐久性测试：对钢板是5.2N/10mm，背部剥离力1.8N/10mm，常态初黏力是14号钢球，耐硅油测试无起翘，脱胶现象，耐绝缘漆无起翘，阻燃可以达到UL510要求。

实施例4

芳纶纸绝缘胶带的制备方法如下：

将背面处理液HB716与离型液S-130按照3：1混合搅拌均匀后，加热到55℃搅拌30min直至澄清透明，涂布于464-0.13mm纸背面，涂布的温度梯度是30-55-60-75-80-95-70℃，然后在464纸另一面涂布改性聚丙烯酸酯压敏胶水，经过干燥烘干、收卷、40℃熟化72H后得到芳纶纸绝缘胶带。所述改性聚丙烯酸酯压敏胶水中，丙烯酸树酯RAD、阻燃剂SPB-100、交联剂TMP、乙酸甲酯的质量比为100：15：10：40。所述的涂胶后干燥工艺是经过七节烘道，温度梯度是45-50-55-65-70-85-75℃。

经测试，本实施例所得的芳纶纸绝缘胶带对钢板的常态剥离力是8.4N/10mm，对钢板的低温下剥离力6.6N/10mm，对钢板的高温下剥离力10.9N/10mm；对基材背面的常态剥离力是4.1N/10mm，对基材背面的低温剥离力是2.7N/10mm，湿热下的剥离力是5.8N/10mm，耐久性测试：对钢板是9.2N/10mm，背部剥离力4.6N/10mm，常态初黏力是12号钢球，耐硅油测试无起翘，脱胶现象，耐绝缘漆无起翘，阻燃可以达到UL510要求。

实施例5

芳纶纸绝缘胶带的制备方法如下：

将背面处理液HB716与离型液S-130按照3：1混合搅拌均匀后，加热到55℃搅拌30min直至澄清透明，涂布于464-0.08mm纸背面，涂布的温度梯度是30-55-60-75-80-95-70℃，然后在464-0.08纸另一面涂布改性聚丙烯酸酯压敏胶水，经过干燥烘干、收卷、40℃熟化72H后得到芳纶纸绝缘胶带。所述改性聚丙烯酸酯压敏胶水中，丙烯酸树酯H70-B、阻燃剂ADP、交联剂TMP、乙酸甲酯的质量比为100：12：5：40。所述的涂胶后干燥工艺是经过七节烘道，温度梯度是45-50-55-65-70-85-75℃。

经测试，本实施例所得的芳纶纸绝缘胶带对钢板的常态剥离力是8.7N/10mm，对钢板的低温下剥离力8.6N/10mm，对钢板的高温下剥离力9.9N/10mm；对基材背面的常态剥离力是3.9N/10mm，对基材背面的低温剥离力是3.2N/10mm，湿热下的剥离力是4.9N/10mm，耐久性测试：对钢板是8.2N/10mm，背部剥离力3.8N/10mm，常态初黏力是11号钢球，耐硅油测试无起翘，脱胶现象，耐绝缘漆无起翘，阻燃可以达到UL510要求。

对比例1

芳纶纸绝缘胶带的制备方法如下：

将背面处理液HB716与离型液S-130按照1：6混合搅拌均匀后，加热到55℃搅拌30min直至澄清透明，涂布于464-0.13mm纸背面，涂布的温度梯度是30-55-60-75-80-95-70℃，然后在464纸另一面涂布改性聚丙烯酸酯压敏胶水，经过干燥烘干、收卷、40℃熟化72H后得到芳纶纸绝缘胶带。所述改性聚丙烯酸酯压敏胶水中，丙烯酸树酯RAD、阻燃剂SPB-100、交联剂TMP、乙酸甲酯的质量比为100：15：10：40。所述的涂胶后干燥工艺是经过七节烘道，温度梯度是45-50-55-65-70-85-75℃。

经测试，本实施例所得的芳纶纸绝缘胶带对钢板的常态剥离力是7.7N/10mm，对钢板的低温下剥离力6.2N/10mm，对钢板的高温下剥离力10.4N/10mm；对基材背面的常态剥离力是1.1N/10mm，对基材背面的低温剥离力是0.7N/10mm，湿热下的剥离力是5.4N/10mm，耐久性测试：对钢板是9.2N/10mm，背部剥离力0.3N/10mm，常态初黏力是12号钢球，耐硅油测试起翘，耐绝缘漆起翘，无脱胶现象，阻燃可以达到UL510要求。

对比例2

芳纶纸绝缘胶带的制备方法如下：

将背面处理液HB716与离型液S-130按照3：1混合搅拌均匀后，加热到55℃搅拌30min直至澄清透明，涂布于464-0.13mm纸背面，涂布的温度梯度是30-55-60-75-80-95-70℃，然后在464-0.13mm纸另一面涂布改性聚丙烯酸酯压敏胶水，经过干燥烘干、收卷、40℃熟化72H后得到芳纶纸绝缘胶带。所述改性聚丙烯酸酯压敏胶水中，丙烯酸树酯RAD、阻燃剂SPB-100、交联剂TMP、甲苯的质量比为100：15：10：40。所述的涂胶后干燥工艺是经过七节烘道，温度梯度是45-50-55-65-70-85-75℃。

经测试，本实施例所得的芳纶纸绝缘胶带对钢板的常态剥离力是10.4N/10mm，对钢板的低温下剥离力7.6N/10mm，对钢板的高温下剥离力3.9N/10mm，有残胶；对基材背面的常态剥离力是3.2N/10mm，对基材背面的低温剥离力是2.1N/10mm，湿热下的剥离力是1.1N/10mm，耐久性测试：对钢板是6.2N/10mm，背部剥离力2.6N/10mm，常态初黏力是12号钢球，耐硅油测试无起翘，脱胶现象，阻燃可以达到UL510要求。

对比例3

芳纶纸绝缘胶带的制备方法如下：

将背面处理液HB716与离型液S-130按照3：1混合搅拌均匀后，加热到55℃搅拌30min直至澄清透明，涂布于464-0.13mm纸背面，涂布的温度梯度是30-55-60-75-80-95-70℃，然后在464-0.13mm纸另一面涂布改性聚丙烯酸酯压敏胶水，经过干燥烘干、收卷、40℃熟化72H后得到芳纶纸绝缘胶带。所述改性聚丙烯酸酯压敏胶水中，丙烯酸树酯RAD、阻燃剂SPB-100、交联剂TMP、乙酸甲酯的质量比为100：3：10：40。所述的涂胶后干燥工艺是经过七节烘道，温度梯度是45-50-55-65-70-85-75℃。

经测试，本实施例所得的芳纶纸绝缘胶带对钢板的常态剥离力是8.2N/10mm，对钢板的低温下剥离力6.4N/10mm，对钢板的高温下剥离力10.1N/10mm；对基材背面的常态剥离力是4.3N/10mm，对基材背面的低温剥离力是2.4N/10mm，湿热下的剥离力是4.8N/10mm，耐久性测试：对钢板是8.2N/10mm，背部剥离力3.6N/10mm，常态初黏力是11号钢球，耐硅油测试无起翘，脱胶现象，阻燃达不到UL510要求。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。