[发明专利]形成可固化的粘合带和在传导性基材上形成绝缘层的方法

说明书

发明领域

本发明一般涉及一种形成可固化的粘合带的方法，更特别地涉及一种由硅氧烷组合物形成可固化的粘合带的方法以及涉及一种在传导性基材上形成绝缘层的方法。

相关技术的描述

硅氧烷组合物是本领域中熟知的并且可经由许多反应路线交联。例如，硅氧烷组合物可经由湿固化反应(即室温硫化)、过氧化物或热活化自由基固化反应(即高温硫化)和/或过渡金属催化的氢化硅烷化(或加成)固化反应交联。基于存在于(或用于形成)硅氧烷组合物中的组分以及用于交联硅氧烷组合物的特定反应路线，可改变硅氧烷组合物的物理和化学性质。因而，可在众多的不同应用中开发硅氧烷组合物并且其可用于形成多种终产品。

使用硅氧烷组合物的一个应用实例是用在形成电绝缘粘合带的方法中，所述电绝缘粘合带在工业中通常被称为“turn-to-turn”粘合带。将电绝缘粘合带施用于基材即电导体上，所述电导体如母线和发电机中的线圈。母线与配电网和相关开关装置一起使用，并且通常具有提供导电性的外露金属部分和绝缘金属部分(即涂布有电绝缘粘合带的金属)。电绝缘粘合带可包括许多不同材料，如环氧化物、聚偏二氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。然而，由于硅氧烷组合物的希望且优异的性能，优选由硅氧烷组合物形成电绝缘粘合带。

当前用于形成电绝缘粘合带的方法是劳动密集且低效的。为了形成电绝缘粘合带，在转筒中形成反应中间体。反应中间体严重地溶剂化，通常需要多达和超过70％的溶剂，所述溶剂被分开地添加。将玻璃纤维布浸在反应中间体中以使玻璃纤维布涂布有反应中间体。然后必须固化反应中间体以形成电绝缘粘合带。

为了固化反应中间体，使涂布有反应中间体的玻璃纤维布穿过立式烘箱。在立式烘箱中需要几个不同的区域或阶段来提供固化反应中间体所必需的温度。或者，可使用多个烘箱，其进一步增加了固化反应中间体所需的成本和时间。第一区或第一烘箱将反应中间体加热到足以驱走溶剂的温度。第二区或第二烘箱加热反应中间体以部分固化反应中间体，最后，第三区或第三烘箱进一步固化反应中间体。需要多个烘箱或多个阶段增加了与固化反应中间体有关的固定成本。另外，由于充分蒸发最初存在于反应中间体中的溶剂所需的时间，必须使玻璃纤维布在缓慢的速率(通常小于8英尺/分)下穿过立式烘箱。溶剂的蒸发导致释放挥发性有机化合物，出于多种原因而对其具有严格控制。因此，通常使溶剂从挥发性有机化合物蒸发，这导致成本和资源密集。此外，一旦没有溶剂，第二区或第二烘箱加热反应中间体以部分固化反应中间体。此时，部分固化的反应中间体交联不充分。然后，将在其上具有部分固化的反应中间体的玻璃纤维布切成条以形成绝缘粘合带并将其绕轴缠绕。在将绝缘粘合带绕轴缠绕之前可在部分固化的反应中间体上布置中间衬片，以防止绝缘粘合带自身粘合。

一旦将中间衬片布置在部分固化的反应中间体上并将玻璃纤维布绕轴缠绕，则必须将绝缘粘合带冷冻以防止部分固化的反应中间体随着时间完全固化和损失对基材的粘合能力。如果部分固化的反应中间体在布置在基材上之前完全固化，则不能将绝缘粘合带施用在基材如母线上，因为绝缘粘合带将成为硬化的物质。因此，冷冻进一步加重了该方法的负担，因为它限制了绝缘粘合带运输和分销给将绝缘粘合带施用在基材上的第三方并使其更昂贵。第三方通常通过除去中间衬片和将绝缘粘合带绕基材缠绕以使绝缘粘合带边缘重叠来施用绝缘粘合带。然后，第三方通过加热来完全固化部分固化的反应中间体，从而形成完全固化的反应中间体，所述反应中间体在重叠边缘处自身粘合以及与基材粘合，从而在基材上形成绝缘层。

另一硅氧烷组合物经由包括第一组分和第二组分的双组分体系的铂催化形成。第一组分包括乙烯基硅氧烷和铂。第二组分包括氢硅氧烷和过氧化物。第一和第二组分在高温下反应。氢硅氧烷使乙烯基硅氧烷交联。因此，以相对于乙烯基硅氧烷化学计量过量的方式使用氢硅氧烷，以确保乙烯基硅氧烷为限制的反应物，从而使乙烯基硅氧烷中的所有乙烯基反应掉。然而，在引发后乙烯基硅氧烷与化学计量过量的氢硅氧烷之间的反应在单个阶段中完成。由于在单个阶段中完成反应，不能形成部分固化的反应中间体并将其随后储存和/或布置在基材上。因此，由乙烯基硅氧烷和氢硅氧烷形成的硅氧烷组合物对于绝缘粘合带并不理想。

鉴于上述情况，提供一种由硅氧烷组合物形成绝缘粘合带的改进方法并同时消除与溶剂有关的负担是有利的。提供一种在基材上形成绝缘层的改进方法是更有利的。

发明概述和优点