CN106920586A - 一种绝缘电线及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绝缘电线及其制备方法，该绝缘电线包括导体和包围导体外表面的保护层，保护层包括从内到外依次叠合的热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺树脂层，热塑性树脂层包括重量份的组分：聚亚芳基有机硅氧烷45‑65份、聚4‑甲基‑1‑戊烯25‑40份，可挠性树脂层包括重量份的组分：异佛尔酮二异氰酸酯25‑40份、酸酐15‑26份、多元酸20‑35份，改性聚酰胺酰亚胺树脂层包括重量份的组分：聚酰胺酰亚胺30‑50份、环氧树脂8‑15份、甲苯10‑20份，导体的横截面积为2.5‑3.6mm2，保护层的厚度为0.4‑0.6mm。本发明的绝缘电线的制备方法简便，制成的绝缘电线具有良好的机械强度、可卷曲性、耐磨性，适合用于汽车、智能产品的内部电线。

Description

一种绝缘电线及其制备方法
技术领域
本发明涉及电线领域，具体涉及一种绝缘电线及其制备方法。
背景技术
电线是由一根或几根柔软的导线组成，外面包以轻软的护层；电缆是由一根或几根绝缘包导线组成，外面再包以金属或橡皮制的坚韧外层。 电缆与电线一般都由芯线、绝缘包皮和保护外皮三个部分组成。电线通常在包含线材总长度量的线轴上或容器中出售，所述线材总长度量部分由导体的横截面积决定。从线轴或者容器取出电线以用于各种制品例如汽车线束。例如，导体横截面积为 0.14mm2 至 1.00mm2 的电线，电线在线轴上的总长度可以是 13500 至 15500米，并且线轴上独立电线的数量可以为 1 至 6，其中每根电线的最小长度为 150 米。包含较多数目的独立电线或较短长度的电线的线轴或容器经常会导致较低的生产率和在由电线制造制品时较高的产率损失。
热塑性聚酯绝缘层对气体和油具有杰出的耐性，耐铜催化的降解，但是会由于水解而过早失效。当热塑性聚酯绝缘电线中的绝缘层暴露于热盐水中时会裂开，并且当其经受湿度温度循环变化时会失效。因此，可以适当的增大绝缘涂层的机械强度来减少破裂和脱落，并同时增大绝缘涂层的卷绕特性来提高绝缘电线的性能。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种绝缘电线及其制备方法，该绝缘电线的保护层由热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺三层树脂层构成，增加了电线的机械强度、可卷曲性、耐磨性，且制备方法简单，仅需化学合成、涂布、干燥即可。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种绝缘电线，包括导体和包围导体外表面的保护层，所述保护层包括从内到外依次叠合的热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺树脂层；
所述热塑性树脂层包括如下重量份的组分：聚亚芳基有机硅氧烷45-65份、聚4-甲基-1-戊烯25-40份；
所述可挠性树脂层包括如下重量份的组分：异佛尔酮二异氰酸酯25-40份、酸酐15-26份、多元酸20-35份；
所述改性聚酰胺酰亚胺树脂层包括如下重量份的组分：聚酰胺酰亚胺30-50份、环氧树脂8-15份、甲苯10-20份；
所述导体的横截面积为2.5-3.6mm2，所述保护层的厚度为0.4-0.6mm。
优选地，所述热塑性树脂层包括如下重量份的组分：聚亚芳基有机硅氧烷52份、聚4-甲基-1-戊烯30份；
所述可挠性树脂层包括如下重量份的组分：异佛尔酮二异氰酸酯36份、酸酐18份、多元酸24份；
所述改性聚酰胺酰亚胺树脂层包括如下重量份的组分：聚酰胺酰亚胺42份、环氧树脂10份、甲苯15份。
优选地，所述可挠性树脂层中的酸酐选自马来酸酐、丁二酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸二酐中的一种或两种以上的混合物。
优选地，所述可挠性树脂层中的多元酸选自邻苯二甲酸、间苯二甲酸、丙二酸、十二烷二羧酸中的一种或两种以上的混合物。
上述绝缘电线的制备方法，包括如下步骤：
（1）热塑性树脂层的制备：将聚亚芳基有机硅氧烷、聚4-甲基-1-戊烯加入到反应釜中，30-40℃搅拌均匀，过滤通过直径50-100μm的第一过滤器即可；
（2）可挠性树脂层的制备：将异佛尔酮二异氰酸酯、多元酸加入到反应釜中，升高到180℃搅拌反应，并接入冷凝管，使用恒压滴液漏斗缓慢滴加酸酐，滴加完毕后温度降低至140℃继续反应4-6小时，待反应体系降至室温后，先减压过滤，滤液再通过直径80-120μm的第二过滤器即可；
（3）改性聚酰胺酰亚胺树脂层的制备：向反应釜中加入聚酰胺酰亚胺，35-45℃搅拌，加入环氧树脂，提高搅拌速度，反应20-30分钟后，加入甲苯调节粘度至8000-10000mPa/s；
（4）树脂层的涂布：使用涂布机依次对导体进行热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺树脂层的涂布，涂布后放置干燥通风处干燥得到该绝缘电线。
优选地，所述步骤（2）冷凝管中循环的为-5-10℃的乙醇。
优选地，所述步骤（3）加入环氧树脂后，搅拌速度提高至800-1000转/分钟。
优选地，所述步骤（4）树脂层涂布时要均匀稳定，确保涂布后保护层的厚度为0.4-0.6mm。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的绝缘电线有导体和保护层组成，其中，保护层由热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺树脂层三层树脂层构成；热塑性树脂层由优良的耐热性、耐辐照和力学性能的聚亚芳基有机硅氧烷和良好耐热性、绝缘性的热塑性树脂聚4-甲基-1-戊烯混合得到；可挠性树脂层由优良化学稳定性、粘合性、弹性的异佛尔酮二异氰酸酯在酸酐、多元酸的条件下化学合成得到；改性聚酰胺酰亚胺树脂层以优良粘结性、柔韧性、耐酸碱的聚酰胺酰亚胺为主要成分，与环氧树脂混合交联后，大大增加了机械强度、耐磨性。
（2）本发明的绝缘电线的制备方法简便，由混合、加热回流、涂布等简单工艺组成，制成的绝缘电线具有良好的机械强度、可卷曲性、耐磨性，适合用于汽车、智能产品的内部电线。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
实施例1.
一种绝缘电线，包括导体和包围导体外表面的保护层，所述保护层包括从内到外依次叠合的热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺树脂层；
热塑性树脂层包括如下重量份的组分：聚亚芳基有机硅氧烷52份、聚4-甲基-1-戊烯30份；
可挠性树脂层包括如下重量份的组分：异佛尔酮二异氰酸酯36份、马来酸酐18份、丙二酸24份；
改性聚酰胺酰亚胺树脂层包括如下重量份的组分：聚酰胺酰亚胺42份、环氧树脂10份、甲苯15份。
上述绝缘电线的制备方法，包括如下步骤：
（1）热塑性树脂层的制备：将聚亚芳基有机硅氧烷、聚4-甲基-1-戊烯加入到反应釜中，30-40℃搅拌均匀，过滤通过直径50-100μm的第一过滤器即可；
（2）可挠性树脂层的制备：将异佛尔酮二异氰酸酯、丙二酸加入到反应釜中，升高到180℃搅拌反应，并接入冷凝管，冷凝管中循环的为-5-10℃的乙醇，使用恒压滴液漏斗缓慢滴加马来酸酐，滴加完毕后温度降低至140℃继续反应4-6小时，待反应体系降至室温后，先减压过滤，滤液再通过直径80-120μm的第二过滤器即可；
（3）改性聚酰胺酰亚胺树脂层的制备：向反应釜中加入聚酰胺酰亚胺，35-45℃搅拌，加入环氧树脂，搅拌速度提高至800-1000转/分钟，反应20-30分钟后，加入甲苯调节粘度至8000-10000mPa/s；
（4）树脂层的涂布：使用涂布机依次对导体进行热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺树脂层的涂布，涂布后放置干燥通风处干燥得到该绝缘电线，涂布时要均匀稳定，确保涂布后保护层的厚度为0.4-0.6mm。
实施例2.
一种绝缘电线，包括导体和包围导体外表面的保护层，所述保护层包括从内到外依次叠合的热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺树脂层；
热塑性树脂层包括如下重量份的组分：聚亚芳基有机硅氧烷45份、聚4-甲基-1-戊烯40份；
可挠性树脂层包括如下重量份的组分：异佛尔酮二异氰酸酯25份、均苯四甲酸二酐22份、邻苯二甲酸32份；
改性聚酰胺酰亚胺树脂层包括如下重量份的组分：聚酰胺酰亚胺30份、环氧树脂10份、甲苯20份。
上述绝缘电线的制备方法，包括如下步骤：
（1）热塑性树脂层的制备：将聚亚芳基有机硅氧烷、聚4-甲基-1-戊烯加入到反应釜中，30-40℃搅拌均匀，过滤通过直径50-100μm的第一过滤器即可；
（2）可挠性树脂层的制备：将异佛尔酮二异氰酸酯、邻苯二甲酸加入到反应釜中，升高到180℃搅拌反应，并接入冷凝管，冷凝管中循环的为-5-10℃的乙醇，使用恒压滴液漏斗缓慢滴加均苯四甲酸二酐，滴加完毕后温度降低至140℃继续反应4-6小时，待反应体系降至室温后，先减压过滤，滤液再通过直径80-120μm的第二过滤器即可；
（3）改性聚酰胺酰亚胺树脂层的制备：向反应釜中加入聚酰胺酰亚胺，35-45℃搅拌，加入环氧树脂，搅拌速度提高至800-1000转/分钟，反应20-30分钟后，加入甲苯调节粘度至8000-10000mPa/s；
（4）树脂层的涂布：使用涂布机依次对导体进行热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺树脂层的涂布，涂布后放置干燥通风处干燥得到该绝缘电线，涂布时要均匀稳定，确保涂布后保护层的厚度为0.4-0.6mm。
实施例3.
一种绝缘电线，包括导体和包围导体外表面的保护层，所述保护层包括从内到外依次叠合的热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺树脂层；
热塑性树脂层包括如下重量份的组分：聚亚芳基有机硅氧烷58份、聚4-甲基-1-戊烯32份；
可挠性树脂层包括如下重量份的组分：异佛尔酮二异氰酸酯30份、偏苯三酸酐18份、十二烷二羧酸27份；
改性聚酰胺酰亚胺树脂层包括如下重量份的组分：聚酰胺酰亚胺36份、环氧树脂12份、甲苯15份。
上述绝缘电线的制备方法，包括如下步骤：
（1）热塑性树脂层的制备：将聚亚芳基有机硅氧烷、聚4-甲基-1-戊烯加入到反应釜中，30-40℃搅拌均匀，过滤通过直径50-100μm的第一过滤器即可；
（2）可挠性树脂层的制备：将异佛尔酮二异氰酸酯、十二烷二羧酸加入到反应釜中，升高到180℃搅拌反应，并接入冷凝管，冷凝管中循环的为-5-10℃的乙醇，使用恒压滴液漏斗缓慢滴加偏苯三酸酐，滴加完毕后温度降低至140℃继续反应4-6小时，待反应体系降至室温后，先减压过滤，滤液再通过直径80-120μm的第二过滤器即可；
（3）改性聚酰胺酰亚胺树脂层的制备：向反应釜中加入聚酰胺酰亚胺，35-45℃搅拌，加入环氧树脂，搅拌速度提高至800-1000转/分钟，反应20-30分钟后，加入甲苯调节粘度至8000-10000mPa/s；
（4）树脂层的涂布：使用涂布机依次对导体进行热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺树脂层的涂布，涂布后放置干燥通风处干燥得到该绝缘电线，涂布时要均匀稳定，确保涂布后保护层的厚度为0.4-0.6mm。
实施例4.
一种绝缘电线，包括导体和包围导体外表面的保护层，所述保护层包括从内到外依次叠合的热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺树脂层；
热塑性树脂层包括如下重量份的组分：聚亚芳基有机硅氧烷65份、聚4-甲基-1-戊烯26份；
可挠性树脂层包括如下重量份的组分：异佛尔酮二异氰酸酯40份、丁二酸酐25份、十二烷二羧酸32份；
改性聚酰胺酰亚胺树脂层包括如下重量份的组分：聚酰胺酰亚胺48份、环氧树脂15份、甲苯10份。
上述绝缘电线的制备方法，包括如下步骤：
（1）热塑性树脂层的制备：将聚亚芳基有机硅氧烷、聚4-甲基-1-戊烯加入到反应釜中，30-40℃搅拌均匀，过滤通过直径50-100μm的第一过滤器即可；
（2）可挠性树脂层的制备：将异佛尔酮二异氰酸酯、十二烷二羧酸加入到反应釜中，升高到180℃搅拌反应，并接入冷凝管，冷凝管中循环的为-5-10℃的乙醇，使用恒压滴液漏斗缓慢滴加丁二酸酐，滴加完毕后温度降低至140℃继续反应4-6小时，待反应体系降至室温后，先减压过滤，滤液再通过直径80-120μm的第二过滤器即可；
（3）改性聚酰胺酰亚胺树脂层的制备：向反应釜中加入聚酰胺酰亚胺，35-45℃搅拌，加入环氧树脂，搅拌速度提高至800-1000转/分钟，反应20-30分钟后，加入甲苯调节粘度至8000-10000mPa/s；
（4）树脂层的涂布：使用涂布机依次对导体进行热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺树脂层的涂布，涂布后放置干燥通风处干燥得到该绝缘电线，涂布时要均匀稳定，确保涂布后保护层的厚度为0.4-0.6mm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种绝缘电线，包括导体和包围导体外表面的保护层，其特征在于，所述保护层包括从内到外依次叠合的热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺树脂层；
所述热塑性树脂层包括如下重量份的组分：聚亚芳基有机硅氧烷45-65份、聚4-甲基-1-戊烯25-40份；
所述可挠性树脂层包括如下重量份的组分：异佛尔酮二异氰酸酯25-40份、酸酐15-26份、多元酸20-35份；
所述改性聚酰胺酰亚胺树脂层包括如下重量份的组分：聚酰胺酰亚胺30-50份、环氧树脂8-15份、甲苯10-20份；
所述导体的横截面积为2.5-3.6mm2，所述保护层的厚度为0.4-0.6mm。
2.根据权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于，所述热塑性树脂层包括如下重量份的组分：聚亚芳基有机硅氧烷52份、聚4-甲基-1-戊烯30份；
所述可挠性树脂层包括如下重量份的组分：异佛尔酮二异氰酸酯36份、酸酐18份、多元酸24份；
所述改性聚酰胺酰亚胺树脂层包括如下重量份的组分：聚酰胺酰亚胺42份、环氧树脂10份、甲苯15份。
3.根据权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于，所述可挠性树脂层中的酸酐选自马来酸酐、丁二酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸二酐中的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于，所述可挠性树脂层中的多元酸选自邻苯二甲酸、间苯二甲酸、丙二酸、十二烷二羧酸中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）热塑性树脂层的制备：将聚亚芳基有机硅氧烷、聚4-甲基-1-戊烯加入到反应釜中，30-40℃搅拌均匀，过滤通过直径50-100μm的第一过滤器即可；
（2）可挠性树脂层的制备：将异佛尔酮二异氰酸酯、多元酸加入到反应釜中，升高到180℃搅拌反应，并接入冷凝管，使用恒压滴液漏斗缓慢滴加酸酐，滴加完毕后温度降低至140℃继续反应4-6小时，待反应体系降至室温后，先减压过滤，滤液再通过直径80-120μm的第二过滤器即可；
（3）改性聚酰胺酰亚胺树脂层的制备：向反应釜中加入聚酰胺酰亚胺，35-45℃搅拌，加入环氧树脂，提高搅拌速度，反应20-30分钟后，加入甲苯调节粘度至8000-10000mPa/s；
（4）树脂层的涂布：使用涂布机依次对导体进行热塑性树脂层、可挠性树脂层、改性聚酰胺酰亚胺树脂层的涂布，涂布后放置干燥通风处干燥得到该绝缘电线。
6.根据权利要求5所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）冷凝管中循环的为-5-10℃的乙醇。
7.根据权利要求5所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）加入环氧树脂后，搅拌速度提高至800-1000转/分钟。
8.根据权利要求5所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）树脂层涂布时要均匀稳定，确保涂布后保护层的厚度为0.4-0.6mm。
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