CN105336451A - 自粘性耐电晕漆包线及其制备方法 - Google Patents

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陈红生
刘济林
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Abstract

本发明公开了一种自粘性耐电晕漆包线的制备方法，包括步骤：拉丝形成裸铜线，并进行放线、清洗、退火、冷却处理；涂漆，依次在所述裸铜线外涂覆耐电晕绝缘漆、聚酰胺酰亚胺绝缘漆和芳香族聚酰胺树脂，所述耐电晕绝缘漆包括聚酯耐电晕漆或聚酯亚胺耐电晕漆或依次涂覆的聚酯耐电晕漆和聚酯亚胺耐电晕漆；每道涂漆后进行烘焙、冷却，再进行下一道涂漆；收线。应用本发明提供的自粘性耐电晕漆包线的制备方法，通过反复的涂漆、烘焙在铜芯外表层形成多层不同性能的绝缘层，获得一种具有复合绝缘层的自粘性耐电晕漆包线，该耐电晕漆包线具有很好的自粘性和耐电晕性能，经过试验可以满足大型无浸渍电机要求。本发明还公开了一种自粘性耐电晕漆包线。

Description

自粘性耐电晕漆包线及其制备方法
技术领域
本发明涉及漆包线技术领域，更具体地说，涉及一种自粘性耐电晕漆包线，还涉及一种自粘性耐电晕漆包线的制备方法。
背景技术
漆包线是绕组线的一个主要品种，由导体和绝缘层两部组成，裸线经退火软化后，再经过多次涂漆，烘焙而成。一般要求其既能够复合生产标准要求，也能满足客户特殊需要。
传统的漆包线仅有一个绝缘层，漆膜易破裂，性能较单一，且制作绕组或线圈时需浸漆粘合，再用骨架进行固定成型，制造工艺较复杂。自粘性漆包线在绝缘层外设置一层粘结层，通过简单的加热就能使线圈粘结在一起，因而简化了工艺。
交流变频电机具有节能、良好的调速性能、可以实现无级调速和快速制动等优点，使交流变频电机在家电、电梯、铁路、冶金等行业得到广泛的应用。但由于变频电源的使用也造成了变频电机绝缘系统的过早破坏问题，因此提高电机绝缘系统，尤其是提高电磁线的耐电晕性能，是延长变频电机使用寿命的主要途径。而耐电晕漆包线能够有效的解决上述问题。耐电晕漆包线的绝缘一般采用复合涂层，其中外层(两层复合)或中间层(三层复合)为耐高温聚合物与纳米材料的复合物，厚度约为整体绝缘厚的40％～60％。但因为耐电晕绝缘层的厚度占整个绝缘层厚度的比例有限，其耐电晕性能也有限。
自粘性耐电晕漆包线具备自粘性和耐电晕性，因而能同时具备自粘线和耐电晕线的优点。现有技术中的自粘型耐电晕漆包线，其绝缘层有四层：由内及外分别为聚乙烯涂层(0.50-0.55mm)、耐电晕涂层(0.40-0.44mm)、聚酰胺酰亚胺涂层(0.33-0.35mm)、自粘层(0.35-0.40mm)。但漆包线中的耐电晕涂层受限于易破裂等因素而较薄，远远低于《GB/T21707-2008变频调速专用三相异步电动机绝缘规范》提出的耐电晕性能要求。
综上所述，如何有效地解决自粘性耐电晕漆包线耐电晕性能难以满足需求等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种自粘性耐电晕漆包线的制备方法，该自粘性耐电晕漆包线的制备方法可以有效地解决自粘性耐电晕漆包线耐电晕性能难以满足需求的问题，本发明的第二个目的是提供一种自粘性耐电晕漆包线。
为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：
一种自粘性耐电晕漆包线的制备方法，包括步骤：
拉丝形成裸铜线，并进行放线、清洗、退火、冷却处理；
涂漆，依次在所述裸铜线外涂覆耐电晕绝缘漆、聚酰胺酰亚胺绝缘漆和芳香族聚酰胺树脂，所述耐电晕绝缘漆为聚酯耐电晕漆或聚酯亚胺耐电晕漆或依次涂覆的聚酯耐电晕漆和聚酯亚胺耐电晕漆；每道涂漆后进行烘焙、冷却，再进行下一道涂漆；
收线。
优选地，上述自粘性耐电晕漆包线的制备方法中，所述退火时退火炉的上层温度范围为535℃-545℃，下层温度范围为555℃-565℃，退火槽中为离子水。
优选地，上述自粘性耐电晕漆包线的制备方法中，所述涂漆包括：
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度不大于0.08mm的聚酯耐电晕绝缘层；
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度不大于0.08mm的聚酯亚胺耐电晕绝缘层；
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度不大于0.04mm的聚酰胺酰亚胺绝缘层；
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度不大于0.04mm的芳香族聚酰胺自粘层；且所述聚酯耐电晕绝缘层、聚酯亚胺耐电晕绝缘层、聚酰胺酰亚胺绝缘层和芳香族聚酰胺自粘层的总厚度范围为0.080～0.140mm。
优选地，上述自粘性耐电晕漆包线的制备方法中，所述涂漆包括：
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度为0.03mm的聚酯耐电晕绝缘层；
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度为0.05mm的聚酯亚胺耐电晕绝缘层；
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度为0.02mm的聚酰胺酰亚胺绝缘层；
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度为0.03mm的芳香族聚酰胺自粘层。
应用本发明提供的自粘性耐电晕漆包线的制备方法，先经过拉丝形成符合一个规格要求的裸铜线，再将裸铜线进行、放线、清洗、退火、冷却等一系列处理后进行涂漆。首先在铜裸线表面涂覆耐电晕绝缘漆，该耐电晕绝缘漆可以为聚酯耐电晕漆或聚酯亚胺耐电晕漆，也可以为先涂覆聚酯耐电晕漆后涂覆聚酯亚胺耐电晕漆。在耐电晕绝缘漆外再涂覆聚酰胺酰亚胺绝缘漆，最后涂覆芳香族聚酰胺树脂。每道涂漆后进行烘焙、冷却，再进行下一道涂漆。由此通过反复的涂漆、烘焙在铜芯外表层形成多层不同性能的绝缘层，获得一种具有复合绝缘层的自粘性耐电晕漆包线，该耐电晕漆包线具有很好的自粘性和耐电晕性能，经过试验可以满足大型无浸渍电机的要求。
为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种自粘性耐电晕漆包线，包括由内至外依次设置的铜芯线、耐电晕绝缘层、聚酰胺酰亚胺绝缘层和芳香族聚酰胺自粘层，所述耐电晕绝缘层为聚酯耐电晕绝缘层或聚酯亚胺耐电晕绝缘层或由内至外依次为聚酯耐电晕绝缘层和聚酯亚胺耐电晕绝缘层形成的复合层。上述复合绝缘层具有很好的自粘性和耐电晕性能，因而能够满足大型无浸渍电机等对于较高电晕性能的要求。
优选地，上述自粘性耐电晕漆包线中，所述耐电晕绝缘层的厚度不大于0.08mm；所述聚酰胺酰亚胺绝缘层的厚度不大于0.04mm；所述芳香族聚酰胺自粘层的厚度不大于0.04mm。
优选地，上述自粘性耐电晕漆包线中，所述耐电晕绝缘层为厚度为0.08mm的聚酯耐电晕绝缘层。
优选地，上述自粘性耐电晕漆包线中，所述耐电晕绝缘层为厚度为0.08mm的聚酯亚胺耐电晕绝缘层。
优选地，上述自粘性耐电晕漆包线中，所述耐电晕绝缘层为由内至外厚度为0.03mm的聚酯耐电晕绝缘层和厚度为0.05mm的聚酯亚胺耐电晕绝缘层组成的复合层。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的自粘性耐电晕漆包线的制备方法一种具体实施方式的流程示意图；
图2为本发明提供的自粘性耐电晕漆包线第一种具体实施方式的结构示意图；
图3为本发明提供的自粘性耐电晕漆包线第二种具体实施方式的结构示意图；
图4为本发明提供的自粘性耐电晕漆包线第三种具体实施方式的结构示意图。
附图中标记如下：
铜芯线1，耐电晕绝缘层2，聚酰胺酰亚胺绝缘层3，芳香族聚酰胺自粘层4，聚酯耐电晕绝缘层21，聚酯亚胺耐电晕绝缘层22。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种自粘性耐电晕漆包线的制备方法，以满足大型无浸渍电机等对于较高电晕性能的要求。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明提供的自粘性耐电晕漆包线的制备方法一种具体实施方式的流程示意图。
在一种具体实施方式中，本发明提供的自粘性耐电晕漆包线的制备方法包括以下步骤：
S1：拉丝。具体的，可以首先将Φ8.00mm的低氧铜杆在大拉丝设备上边拉边退火成Φ2.90mm的半成品裸线，再在中拉机上拉成要求规格的裸铜线。当然，根据需要也可以调整原材料的规格及拉丝过程，此处不再赘述。
S2：放线。将检验合格的裸铜线置于放线架陶瓷圈垂直下方，一般采用毛刷式放线。
S3：清洗。将裸铜线引至清洗水箱处，用处理好的清洗水将裸铜线表面的油污清洗干净。
S4：退火。将清洗好的裸铜线按一定车速从退火炉上层通过下层退火，退火炉上层温度为540±5℃，下层温度560±5℃，退火水槽中的水为去离子水。当然，根据实际需要，也可以对上述温度范围进行适当调整，以满足不同规格裸铜线的退火需求，获得最佳的机械性能。
S5：冷却。一般的，可以用冷却风机冷却从退火炉内出来的裸铜线，使其达到要求的温度，以便于后续的涂漆工艺。
S6：涂漆、烘焙。
先将裸铜线表面涂覆耐电晕绝缘漆，具体可以是先涂覆聚酯耐电晕漆，采用涂漆模具依次涂覆，逐道烘烤固化后形成聚酯耐电晕绝缘层；接着涂覆聚酯亚胺耐电晕漆，采用漆模具依次涂覆，逐道烘烤固化后形成聚酯亚胺耐电晕绝缘层。耐电晕绝缘漆涂覆完成后，再涂覆聚酰胺酰亚胺漆，采用涂漆模具依次涂覆，逐道烘烤固化后形成聚酰胺酰亚胺绝缘层。最后涂覆芳香族聚酰胺树脂作为自粘层，采用涂漆模具依次涂覆，逐道烘烤固化后形成芳香族聚酰胺自粘层，最终形成具有四个绝缘层结构的自粘性耐电晕漆包线。涂漆模具内孔的圆度要好，且用于放模具的模架应能保证模具能上下左右自由移动，这样才能使绝缘漆很均匀的涂覆到铜线上，保证生产出来的漆包线的漆膜厚度的均匀性。
根据具体需要，耐电晕绝缘漆也可以为聚酯耐电晕漆或聚酯亚胺耐电晕漆。也就是，先将裸铜线表面涂覆聚酯耐电晕漆，采用涂漆模具依次涂覆，逐道烘烤固化后形成聚酯耐电晕绝缘层；或者在裸铜线表面先涂覆聚酯亚胺耐电晕漆，采用漆模具依次涂覆，逐道烘烤固化后形成聚酯亚胺耐电晕绝缘层。再涂覆聚酰胺酰亚胺漆，采用涂漆模具依次涂覆，逐道烘烤固化后形成聚酰胺酰亚胺绝缘层。最后涂覆芳香族聚酰胺树脂作为自粘层，采用涂漆模具依次涂覆，逐道烘烤固化后形成芳香族聚酰胺自粘层，最终形成具有三个绝缘层结构的自粘性耐电晕漆包线。
S7：收线。为了使得漆包线在收线时能排线紧密以及方便用户绕制线圈，可以先将漆包线表面涂覆一层表面润滑剂，再将生产好的漆包线绕在客户所规定的收线盘上。
进一步地，在上述实施例的基础上，可以采用Φ2.00mm的裸铜线，在裸铜线外依次涂覆、烘烤固化形成厚度不大于0.08mm的聚酯耐电晕绝缘层；厚度不大于0.08mm的聚酯亚胺耐电晕层；厚度不大于0.04mm的聚酰胺酰亚胺绝缘层和形成厚度不大于0.04mm的芳香族聚酰胺自粘层，且四层绝缘层的总厚度范围为0.080～0.140mm。在上述各厚度范围下的各层结构，一方面能够获得较高的耐电晕性能，同时不易发生漆膜破裂等问题，具有优异的综合性能。需要说明的是，此处及下文提到的不大于均指小于或等于的情况。
具体的，可以依次涂覆形成厚度为0.03mm的聚酯耐电晕绝缘层、0.05mm的聚酯亚胺耐电晕层、0.02mm的聚酰胺酰亚胺绝缘层和0.03mm的芳香族聚酰胺自粘层。在该厚度下形成的漆包线综合性能优异。
上述实施例制备自粘性耐电晕漆包线时，各原材料的使用可以参见下表：
表1使用材料说明
通过上述原材料能够满足上述涂覆、烘烤固化工艺，获得预设厚度的绝缘层，进而形成综合性能优异的漆包线。
本发明还提供了一种自粘性耐电晕漆包线，请参阅图2，图2为本发明提供的自粘性耐电晕漆包线第一种具体实施方式的结构示意图；
在第一种具体实施方式中，本发明提供的自粘性耐电晕漆包线包括由内至外依次设置的铜芯线1、聚酯耐电晕绝缘层21、聚酯亚胺耐电晕绝缘层22、聚酰胺酰亚胺绝缘层3和芳香族聚酰胺自粘层4。通过四层绝缘层形成的自粘性耐电晕漆包线，耐电晕性能好，能够满足大型无浸渍电机等的要求。
具体的，聚酯耐电晕绝缘层21和聚酯亚胺耐电晕绝缘层22组成的耐电晕绝缘层2的厚度一般不大于0.08mm，一方面能够提供较大的耐电晕性，另一方面漆膜不易破损。聚酰胺酰亚胺绝缘层3的厚度一般不大于0.04mm，芳香族聚酰胺自粘层4的厚度一般不大于0.04mm。优选的，可以采用Φ2.00mm的铜芯线1，铜芯线1外可以设置聚酯耐电晕绝缘层21、聚酯亚胺耐电晕绝缘层22、聚酰胺酰亚胺绝缘层3和芳香族聚酰胺自粘层4的厚度依次为0.03mm、0.05mm、0.02mm和0.03mm。
请参阅图3，图3为本发明提供的自粘性耐电晕漆包线第二种具体实施方式的结构示意图。
在第二种具体实施方式中，自粘性耐电晕漆包线包括由内至外依次设置的铜芯线1、聚酯耐电晕绝缘层21、聚酰胺酰亚胺绝缘层3和芳香族聚酰胺自粘层4。优选的，可以采用Φ2.00mm的铜芯线1，铜芯线1外由内至外各绝缘层的厚度可以依次为0.08mm、0.02mm和0.03mm。当然，根据实际情况，也可以对各层的厚度进行调整。
请参阅图4，图4为本发明提供的自粘性耐电晕漆包线第三种具体实施方式的结构示意图。
在第三种具体实施方式中，自粘性耐电晕漆包线包括由内至外依次设置的铜芯线1、聚酯亚胺耐电晕绝缘层22、聚酰胺酰亚胺绝缘层3和芳香族聚酰胺自粘层4。优选的，可以采用Φ2.00mm的铜芯线1，铜芯线1外由内至外各绝缘层层的厚度可以依次为0.08mm、0.02mm和0.03mm。当然，根据实际情况，也可以对各层的厚度进行调整。
为了获得最优的耐电晕性能，以由内至外依次为0.03mm的聚酯耐电晕绝缘层21、0.05mm的聚酯亚胺耐电晕绝缘层22、0.02mm的聚酰胺酰亚胺绝缘层3和0.03mm的芳香族聚酰胺自粘层4作为实施例一；由内至外依次为0.08mm的聚酯耐电晕绝缘层21、0.02mm的聚酰胺酰亚胺绝缘层3和0.03mm的芳香族聚酰胺自粘层4作为实施例2；内至外依次为0.08mm的聚酯亚胺耐电晕绝缘层22、0.02mm的聚酰胺酰亚胺绝缘层3和0.03mm的芳香族聚酰胺自粘层4作为实施例三，进行了各项性能的比较，比较结果见下表。
表2各种自粘性耐电晕漆包线的性能比较
由此可见，各实施例均表现出较好的耐电晕绝缘性。其中，实施例三中，耐电晕寿命较长；而实施例一中，由内至外依次为0.03mm的聚酯耐电晕绝缘层21、0.05mm的聚酯亚胺耐电晕绝缘层22、0.02mm的聚酰胺酰亚胺绝缘层3和0.03mm的芳香族聚酰胺自粘层4结构的自粘性耐电晕漆包线各方面综合性能优异。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种自粘性耐电晕漆包线的制备方法，其特征在于，包括步骤：
拉丝形成裸铜线，并进行放线、清洗、退火、冷却处理；
涂漆，依次在所述裸铜线外涂覆耐电晕绝缘漆、聚酰胺酰亚胺绝缘漆和芳香族聚酰胺树脂，所述耐电晕绝缘漆为聚酯耐电晕漆或聚酯亚胺耐电晕漆或依次涂覆的聚酯耐电晕漆和聚酯亚胺耐电晕漆；每道涂漆后进行烘焙、冷却，再进行下一道涂漆；
收线。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述退火时退火炉的上层温度范围为535℃-545℃，下层温度范围为555℃-565℃，退火槽中为离子水。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述涂漆包括：
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度不大于0.08mm的聚酯耐电晕绝缘层；
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度不大于0.08mm的聚酯亚胺耐电晕绝缘层；
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度不大于0.04mm的聚酰胺酰亚胺绝缘层；
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度不大于0.04mm的芳香族聚酰胺自粘层；且所述聚酯耐电晕绝缘层、聚酯亚胺耐电晕绝缘层、聚酰胺酰亚胺绝缘层和芳香族聚酰胺自粘层的总厚度范围为0.080～0.140mm。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述涂漆包括：
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度为0.03mm的聚酯耐电晕绝缘层；
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度为0.05mm的聚酯亚胺耐电晕绝缘层；
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度为0.02mm的聚酰胺酰亚胺绝缘层；
逐道涂覆、烘烤固化形成厚度为0.03mm的芳香族聚酰胺自粘层。
5.一种自粘性耐电晕漆包线，其特征在于，包括由内至外依次设置的铜芯线(1)、耐电晕绝缘层(2)、聚酰胺酰亚胺绝缘层(3)和芳香族聚酰胺自粘层(4)，所述耐电晕绝缘层(2)为聚酯耐电晕绝缘层(21)或聚酯亚胺耐电晕绝缘层(22)或由内至外依次为聚酯耐电晕绝缘层(21)和聚酯亚胺耐电晕绝缘层(22)形成的复合层。
6.根据权利要求5所述的自粘性耐电晕漆包线，其特征在于，所述耐电晕绝缘层(2)的厚度不大于0.08mm；所述聚酰胺酰亚胺绝缘层(3)的厚度不大于0.04mm；所述芳香族聚酰胺自粘层(4)的厚度不大于0.04mm。
7.根据权利要求6所述的自粘性耐电晕漆包线，其特征在于，所述耐电晕绝缘层(2)为厚度为0.08mm的聚酯耐电晕绝缘层(21)。
8.根据权利要求6所述的自粘性耐电晕漆包线，其特征在于，所述耐电晕绝缘层(2)为厚度为0.08mm的聚酯亚胺耐电晕绝缘层(22)。
9.根据权利要求6所述的自粘性耐电晕漆包线，其特征在于，所述耐电晕绝缘层(2)为由内至外厚度为0.03mm的聚酯耐电晕绝缘层(21)和厚度为0.05mm的聚酯亚胺耐电晕绝缘层(22)组成的复合层。
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