CN108231255A - 一种无卤环保f级直焊三层绝缘线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无卤环保F级直焊三层绝缘线，第一绝缘层采用PET和TPE、第二绝缘层采用PPS和硅橡胶，第三绝缘层采用PA和热稳定剂，一方面，通过对绝缘层改性，提高了绝缘层的高温，经检测，其在经过在温240℃老化烘烤后依然能正常使用，另一方面，有效的提高了绝缘层的柔软性和抗老化性，经检测，其在经过在温240℃老化烘烤后多次弯折绝缘层未龟裂、脱落和硬化现象。

Description

一种无卤环保F级直焊三层绝缘线

技术领域

本发明涉及绝缘线技术领域，属于无卤环保F级直焊三层绝缘线技术领域。

背景技术

三层绝缘线是一种高性能绝缘导线，其是由金属导体以及包覆在金属导体外部的三层绝缘层组成。目前，常用的三层绝缘导线中，第一层绝缘层为聚酯薄膜，厚度为几个微米，可承受3KV的高频高压，第二绝缘层为高绝缘性的聚酯，第三绝缘层是耐热尼龙，三层绝缘层的总厚度为90-100um。

随着三层绝缘导线应用领域的不断扩展，人们对三层绝缘导线的要求也越来越高。特别是在高压和高变频技术领域，不光要求其金属导体具有良好的导电性，而且对其绝缘层的要求也越来越高。要求绝缘层具有良好的耐高温耐高压冲击性。因此，市场上出现了许多绝缘层性能优良的三层绝缘导线，例如，选用特氟龙材料作为绝缘层，特氟龙材料可以有效的提高三层绝缘导线绝缘层的耐高温性。但是特氟龙材料中含有大量的氟元素，在加工过程中，会产生有毒气体，不仅对人体有害，而且还会导致环境污染。同时特氟龙材料加工过程中还对会分解产生腐蚀性物质，这些腐蚀性物质会对加工设备造成严重的腐蚀，降低设备的使用寿命。

又如，中国专利文献CN206163155U公开了一种用于高变频变压器的三层绝缘线，该三层绝缘线包括电芯，电芯外部依次包覆两层相同的PET混合层和一层PA合金层，PET混合层由PET和海翠混合制成，PA合金层由PA和PPS混合制成。该三层绝缘线中的通过对绝缘层材料改性，即通过在PET中加入海翠，以及在PA中加入PPS达到提高绝缘层的耐高温的性能。但是上述材料对绝缘层耐高温性能改变十分是有限，特别是在温度超高155℃上后，会出现绝缘失效的情况。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中三层绝缘导线的绝缘层耐高温性能差的缺陷，从而提供一种无卤环保F级直焊三层绝缘线。

一种无卤环保F级直焊三层绝缘线，包括金属芯线，以及包覆在所述金属芯线外部，由内至外依次设置的第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层，

所述第一绝缘层包括原料PET和热塑性弹性体；所述第二绝缘层包括原料PPS和硅橡胶；所述第三绝缘层包括原料PA和稳定剂。

优选的是，所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线中，所述第一绝缘层中，所述热塑性弹性体的重量占所述第一绝缘层重量的10％-60％。

优选的是，所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线中，所述热塑性弹性体为苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、二烯类热塑性弹性体和热塑性聚氨酯弹性体中的一种或几种。

优选的是，所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线中，所述第二绝缘层中，所述硅橡胶的用量占所述第二绝缘层重量的5％-50％。

优选的是，所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线中，所述稳定剂为N，N′-双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-1，3-苯二甲酰胺。

优选的是，所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线中，所述第三绝缘层中，所述稳定剂的重量占所述第三绝缘层重量的0.1％-1.0％。

优选的是，所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线中，所述第一、二和三绝缘层的厚度均为0.03-0.05mm。

优选的是，所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线中，所述金属芯线的直径为0.15-1.00mm。

优选的是，所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线中，金属芯线为裸铜线、漆包铜线、镀锡铜线或绞合铜线。

本申请中PPS为聚苯硫醚；PA为聚酰胺，俗称尼龙；PET聚对苯二甲酸乙二醇酯；TPE热塑性弹性体。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供了一种无卤环保F级直焊三层绝缘线，第一绝缘层采用PET和TPE，第二绝缘层采用PPS和硅橡胶，第三绝缘层采用PA和稳定剂，一方面，通过对绝缘层改性，提高了绝缘层的高温，经检测，其在经过240℃老化烘烤后，冷却在6000V通电60S，依然未被击穿，另一方面，有效的提高了绝缘层的柔软性和抗老化性，经检测，其在经过在温240℃老化烘烤后多次弯折绝缘层未龟裂、脱落和硬化现象。

本申请中公开的无卤环保F级直焊三层绝缘线环保安全，其卤素含量非常低，Cl＜900ppm，Br＜900ppm，Cl+Br＜1500ppm，符合欧盟ROFS2.0标准。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

为了便于比较，

实施例1-5中所述的稳定剂为购买自科莱恩(Clariant)公司的尼龙多功能稳定剂其化学式为N，N′-双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-1，3-苯二甲酰胺；

实施例1-2中所用的热塑性弹性体为苯乙烯类热塑性弹性体，购买自美国科腾(Kraton)聚合物公司；实施例3-4中所用的热塑性弹性体为聚烯烃类热塑性弹性体，购买自日本住友化学株式会社；实施例5中所用的热塑性弹性体为热塑性聚氨酯弹性体，购买自德国拜耳公司。

实施例1

本实施例提供了一种无卤环保F级直焊三层绝缘线的制备方法，包括：

第一绝缘层：将60Kg PET和40Kg热塑性弹性体混合均匀置于第一挤出机中，挤出成型包覆在裸铜线外部，形成第一绝缘层，第一绝缘层的厚度为0.45mm，裸铜线的直径为0.15mm；

第二绝缘层：将95Kg PPS和5Kg硅橡胶混合均匀置于第二挤出机中，挤出成型包覆在第一绝缘层外部，形成第二绝缘层，第二绝缘层的厚度为0.45mm；

第三绝缘层：将99.9Kg PA和0.1Kg稳定剂混合均匀置于第三挤出机中，挤出成型包覆在第二绝缘层外部，形成第三绝缘层，第三绝缘层的厚度为0.45mm，得到三层绝缘线A。

实施例2

本实施例提供了一种无卤环保F级直焊三层绝缘线的制备方法，包括：

第一绝缘层：将80Kg PET和20Kg热塑性弹性体混合均匀置于第一挤出机中，挤出成型包覆在镀锡铜线外部，形成第一绝缘层，第一绝缘层的厚度为0.03mm，镀锡铜线的直径为0.5mm；

第二绝缘层：将50Kg PPS和50Kg硅橡胶混合均匀置于第二挤出机中，挤出成型包覆在第一绝缘层外部，形成第二绝缘层，第二绝缘层的厚度为0.03mm；

第三绝缘层：将99Kg PA和1Kg稳定剂混合均匀置于第三挤出机中，挤出成型包覆在第二绝缘层外部，形成第三绝缘层，第三绝缘层的厚度为0.03mm，得到三层绝缘线B。

实施例3

本实施例提供了一种无卤环保F级直焊三层绝缘线的制备方法，包括：

第一绝缘层：将50Kg PET和50Kg热塑性弹性体混合均匀置于第一挤出机中，挤出成型包覆在漆包铜线外部，形成第一绝缘层，第一绝缘层的厚度为0.035mm，漆包铜线的直径为1mm；

第二绝缘层：将75Kg PPS和25Kg硅橡胶混合均匀置于第二挤出机中，挤出成型包覆在第一绝缘层外部，形成第二绝缘层，第二绝缘层的厚度为0.035mm；

第三绝缘层：将99.5Kg PA和0.5Kg稳定剂混合均匀置于第三挤出机中，挤出成型包覆在第二绝缘层外部，形成第三绝缘层，第三绝缘层的厚度为0.035mm，得到三层绝缘线C。

实施例4

本实施例提供了一种无卤环保F级直焊三层绝缘线的制备方法，包括：

第一绝缘层：将90Kg PET和10Kg热塑性弹性体混合均匀置于第一挤出机中，挤出成型包覆在裸铜线外部，形成第一绝缘层，第一绝缘层的厚度为0.04mm，裸铜线的直径为0.8mm；

第二绝缘层：将75Kg PPS和25Kg硅橡胶混合均匀置于第二挤出机中，挤出成型包覆在第一绝缘层外部，形成第二绝缘层，第二绝缘层的厚度为0.04mm；

第三绝缘层：将99.6Kg PA和0.4Kg稳定剂混合均匀置于第三挤出机中，挤出成型包覆在第二绝缘层外部，形成第三绝缘层，第三绝缘层的厚度为0.04mm，得到三层绝缘线D。

实施例5

本实施例提供了一种无卤环保F级直焊三层绝缘线的制备方法，包括：

第一绝缘层：将40Kg PET和60Kg热塑性弹性体混合均匀置于第一挤出机中，挤出成型包覆在裸铜线外部，形成第一绝缘层，第一绝缘层的厚度为0.05mm，裸铜线的直径为0.9mm；

第二绝缘层：将60Kg PPS和40Kg硅橡胶混合均匀置于第二挤出机中，挤出成型包覆在第一绝缘层外部，形成第二绝缘层，第二绝缘层的厚度为0.05mm；

第三绝缘层：将99.3Kg PA和0.7Kg稳定剂混合均匀置于第三挤出机中，挤出成型包覆在第二绝缘层外部，形成第三绝缘层，第三绝缘层的厚度为0.05mm，得到三层绝缘线E。

对比例

本对比例提供了一种无卤环保F级耐热三层绝缘线的制备方法，包括：

第一绝缘层：将100Kg PPS置于第一挤出机中，挤出成型包覆在裸铜线外部，形成第一绝缘层，第一绝缘层的厚度为0.05mm，裸铜线的直径为0.9mm；

第二绝缘层：将100Kg PPS置于第二挤出机中，挤出成型包覆在第一绝缘层外部，形成第二绝缘层，第二绝缘层的厚度为0.05mm；

第三绝缘层：将100Kg PA置于第三挤出机中，挤出成型包覆在第二绝缘层外部，形成第三绝缘层，第三绝缘层的厚度为0.05mm，得到三层绝缘线F。

效果验证

1.按照UL2353(Single-and Multi-layer Insulated Winding Wire)标准对实施例1-5及对比例制备的三层绝缘线A-F进行加速老化测试；

将在三层绝缘线置于老化箱中，在温度240℃下烘烤30min，之后取出冷却1小时后，进行如下种测试；

1)三层绝缘线分别在测试电压3000V和6000V下各通电60S观测是否击穿，观测结果见表1；

2)三层绝缘线反复弯折成90°-180°10次，观测绝缘层是否龟裂和脱落，观测结果见见表2。

3)三层绝缘线取15cm，将其一端浸入430℃的锡炉中焊锡，测试短时间焊锡，测试结果见表3。

表1

表2

表3

锡焊的过程中要求5s内锡要熔焊在三层绝缘线上，否则会导致回烧，使其周围的绝缘层熔损，导致耐压击穿和短路；

实施例1-5制备的三层绝缘线在锡焊中均能在5s内上锡。

2.对实施例1-5制备的三层绝缘线A-E的第一、第二和第三绝缘层中的卤素进行检测，检测结果见4。

表4

3.对实施例1-5制备的三层绝缘线A-E的耐化学性进行检测

将实施例1-5制备的三层绝缘线A-E浸泡在含有50％凡立水的绝缘油中5min后，在160℃烘烤3h，冷却至室温，反复弯折5次，观察是否龟裂，观测结果见表4。

表5

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种无卤环保F级直焊三层绝缘线，包括金属芯线，以及包覆在所述金属芯线外部，由内至外依次设置的第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层，其特征在于，

所述第一绝缘层包括原料PET和热塑性弹性体；所述第二绝缘层包括原料PPS和硅橡胶；所述第三绝缘层包括原料PA和稳定剂。

2.根据权利要求1所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线，其特征在于，所述第一绝缘层中，所述热塑性弹性体的重量占所述第一绝缘层重量的10％-60％。

3.根据权利要求1或2所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线，其特征在于，所述热塑性弹性体为苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、二烯类热塑性弹性体和热塑性聚氨酯弹性体中的一种或几种。

4.根据权利要求1-3任一所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线，其特征在于，所述第二绝缘层中，所述硅橡胶的用量占所述第二绝缘层重量的5％-50％。

5.根据权利要求1-4任一所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线，其特征在于，所述稳定剂为N，N′-双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-1，3-苯二甲酰胺。

6.根据权利要求1-5任一所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线，其特征在于，所述第三绝缘层中，所述稳定剂的重量占所述第三绝缘层重量的0.1％-1.0％。

7.根据权利要求1-6任一所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线，其特征在于，所述第一、二和三绝缘层的厚度均为0.03-0.05mm。

8.根据权利要求1-7任一所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线，特征在于，所述金属芯线的直径为0.15-1.00mm。

9.根据权利要1-8任一所述的无卤环保F级直焊三层绝缘线，其特征在于，金属芯线为裸铜线、漆包铜线、镀锡铜线或绞合铜线。