CN102394120B - 辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线的制备工艺 - Google Patents

辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线的制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线，由铝合金圆线导体和第一绝缘层和第二绝缘层组，同时公开了辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线的工艺方法：首先将导体行预热，再将第一绝缘层和第二绝缘层经双层挤包在铝合金圆线上，挤包后经过电子加速器辐照进行交联，绝缘层冷却采用分段梯度递减冷却方式。采用本发明的技术方案制成的铝合金绕组线，与其它常见化学药品无反应、耐腐蚀性与镍钢相近，无卤无毒、耐燃烧性好，完全满足大型变压器、电机、电磁铁等相关电器设备对绕组线的高电气性能、机械性能、耐高温性能和耐磨、耐腐蚀、耐溶剂、耐水解、耐刮、耐剥离、阻燃以及绝缘稳定性和长期寿命性能的要求，同时是大型设备轻量化、节约铜资源，低碳环保。

Description

辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线的制备工艺
技术领域
本发明涉及一种适用于大型变压器、电机、电磁铁等相关电器设备的辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线的制备工艺。
背景技术
我国是一个铝矿资源和稀土资源储量丰富的国家，据有关方面公布，铝矿储量为30亿吨，占世界总量的12％。由于纯铝的机械性能和抗腐蚀性能较差，所以我国大型变压器、电机等设备的绕组仍以铜绕组线为主，铝率绕组线所占比例总量很少。研发应用铝合金绕组线，实现“以铝代铜”，实现资源替代就显得尤为重要。随着我国国民经济、电力工业以及电网建设的高速发展，对大型变压器、电机、电磁铁等相关电器设备及其使用条件的要求越来越高；并且在全球低碳环保的主题下，开发既能满足设备使用性能和使用条件，又符合环保要求的高性能绕组线就成为必要。
发明内容
针对于纯铝作为电工产品与铜导体相比性能和机械性能差的问题，以及普通绝缘漆绕组线生产工艺复杂、调漆污染环境、有害健康和能耗高等问题，本发明提供一种辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线的制备工艺，使其满足电气设备对绕组线电气性能、机械性能、耐高温性能和耐磨、耐腐蚀、耐溶剂、耐水解、耐刮、耐剥离、阻燃以及绝缘稳定性要求。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线，由铝合金圆线导体和第一绝缘层和第二绝缘层组成；
所述的铝合金圆线导体选用：电率为60%IACS，抗拉强度为110～130%，伸长率为25%的铝合金圆线；
所述的第一绝缘层和第二绝缘层，均由润滑性聚醚醚酮树脂加入交联敏化剂混合均匀制得；
按重量份数计，所述的润滑性聚醚醚酮树脂为100份，所述的交联敏化剂为1～8份；
所述的交联敏化剂为4，4’-二羟基二苯硫醚；
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺，由如下步骤构成：
（1）设定预热温度在60～70℃范围内，将导体行预热；
（2）绝缘层由70℃以上温度到常温呈梯度递减分段冷却；
（3）设定挤出机进料口温度350℃，压缩段温度370℃，机头温度380℃，模具温度380℃，设定螺杆转速30rpm，螺杆直径φ30mm，长径比L/D=24，压缩比为3.0︰1，将第一绝缘层和第二绝缘层经双层挤包在铝合金圆线上；
（4）挤包后经过电子加速器辐照进行交联，辐照后，其热延伸为负荷下的伸长率控制在55～65%；
在辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺中，第一绝缘层和第二绝缘层，其厚度均控制在0.03～0.05mm范围；
在辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺中，所述的辐照交联条件为：辐照剂量为10～20mrd。
本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，该辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线导电率为60%IACS，导体抗拉强度110～130%，伸长率为25%，绝缘耐温等级达到250℃，强度≥30MPa，击穿场强≥20kV/mm；除浓硫酸外其它常见化学药品无反应、耐腐蚀性与镍钢相近，无卤无毒、耐燃烧性好，完全满足大型变压器、电机、电磁铁等相关电器设备对绕组线的高电气性能、机械性能、耐高温性能和耐磨、耐腐蚀、耐溶剂、耐水解、耐刮、耐剥离、阻燃以及绝缘稳定性和长期寿命性能的要求，同时是大型设备轻量化、节约铜资源，低碳环保。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明做详细的描述。
实施例1
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线，由铝合金圆线导体和第一绝缘层和第二绝缘层组成；
所述的铝合金圆线导体选用：电率为60%IACS，抗拉强度为110～130%，伸长率为25%的铝合金圆线；
所述的第一绝缘层和第二绝缘层，均由润滑性聚醚醚酮树脂加入4，4’-二羟基二苯硫醚混合均匀制得；
按重量份数计，所述的润滑性聚醚醚酮树脂为100份，所述的4，4’-二羟基二苯硫醚为1份；
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺，由如下步骤构成：
（1）设定预热温度在60℃范围内，将导体行预热；
（2）绝缘层由70℃以上温度到常温呈梯度递减分段冷却；
（3）设定挤出机进料口温度350℃，压缩段温度370℃，机头温度380℃，模具温度380℃，设定螺杆转速30rpm，螺杆直径φ30mm，长径比L/D=24，压缩比为3.0︰1，将第一绝缘层和第二绝缘层经双层挤包在铝合金圆线上，第一绝缘层和第二绝缘层，其厚度均控制在0.03mm范围；
（4）挤包后经过电子加速器辐照进行交联，辐照剂量为10mrd，辐照后，其热延伸为负荷下的伸长率控制在55%。
实施例2
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线，由铝合金圆线导体和第一绝缘层和第二绝缘层组成；
所述的铝合金圆线导体选用：电率为60%IACS，抗拉强度为110～130%，伸长率为25%的铝合金圆线；
所述的第一绝缘层和第二绝缘层，均由润滑性聚醚醚酮树脂加入4，4’-二羟基二苯硫醚混合均匀制得；
按重量份数计，所述的润滑性聚醚醚酮树脂为100份，所述的4，4’-二羟基二苯硫醚为8份；
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺，由如下步骤构成：
（1）设定预热温度在70℃范围内，将导体行预热；
（2）绝缘层由70℃以上温度到常温呈梯度递减分段冷却；
（3）设定挤出机进料口温度350℃，压缩段温度370℃，机头温度380℃，模具温度380℃，设定螺杆转速30rpm，螺杆直径φ30mm，长径比L/D=24，压缩比为3.0︰1，将第一绝缘层和第二绝缘层经双层挤包在铝合金圆线上；第一绝缘层和第二绝缘层，其厚度均控制在0.05mm范围；
（4）挤包后经过电子加速器辐照进行交联，辐照剂量为20mrd，辐照后，其热延伸为负荷下的伸长率控制在55～65%。
实施例3
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线，由铝合金圆线导体和第一绝缘层和第二绝缘层组成；
所述的铝合金圆线导体选用：电率为60%IACS，抗拉强度为110～130%，伸长率为25%的铝合金圆线；
所述的第一绝缘层和第二绝缘层，均由润滑性聚醚醚酮树脂加入4，4’-二羟基二苯硫醚混合均匀制得；
按重量份数计，所述的润滑性聚醚醚酮树脂为100份，所述的4，4’-二羟基二苯硫醚为5份；
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺，由如下步骤构成：
（1）设定预热温度在65℃范围内，将导体行预热；
（2）绝缘层由70℃以上温度到常温呈梯度递减分段冷却；
（3）设定挤出机进料口温度350℃，压缩段温度370℃，机头温度380℃，模具温度380℃，设定螺杆转速30rpm，螺杆直径φ30mm，长径比L/D=24，压缩比为3.0︰1，将第一绝缘层和第二绝缘层经双层挤包在铝合金圆线上；
（4）挤包后经过电子加速器辐照进行交联，辐照后，其热延伸为负荷下的伸长率控制在60%；
在辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺中，第一绝缘层和第二绝缘层，其厚度均控制在0.04mm范围；
在辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺中，所述的辐照交联条件为：辐照剂量为15mrd。

Claims (3)

1.辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线的制备工艺，该辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线由铝合金圆线导体和第一绝缘层和第二绝缘层组成；所述的铝合金圆线导体选用：电率为60％IACS，抗拉强度为110—130％，伸长率为25％的铝合金圆线；所述的第一绝缘层和第二绝缘层，均由润滑性聚醚醚酮树脂加入交联敏化剂混合均匀制得，其特征在于，所述工艺由如下步骤构成：
（1）设定预热温度在60—70℃范围内，将导体行预热；
（2）绝缘层由70℃以上温度到常温呈梯度递减分段冷却；
（3）设定挤出机进料口温度350℃，压缩段温度370℃，机头温度380℃，模具温度380℃，设定螺杆转速30rpm，螺杆直径φ30mm，长径比L/D=24，压缩比为3.0:1，将第一绝缘层和第二绝缘层经双层挤包在铝合金圆线上；
（4）挤包后经过电子加速器辐照进行交联，辐照后，其热延伸为负荷下的伸长率控制在55—65%。
2.根据权利要求1所述的辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线的制备工艺，其特征在于，第一绝缘层和第二绝缘层，其厚度均控制在0.03—0.05mm范围。
3.根据权利要求1所述的辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线的制备工艺，其特征在于，所述的辐照交联条件为：辐照剂量为10—20mrd。
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