CN110601409B - 电机用线圈及含有该线圈的电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电机用线圈及含有该线圈的电机，所述线圈包括：由漆包线卷绕而成的卷绕体、和在所述卷绕体上涂布浸渍清漆并固化而形成的浸渍层，所述漆包线包括导体、包覆于所述导体上的漆皮层、和包覆于所述漆皮层上的自粘层，所述浸渍清漆由含有浸渍树脂的溶液和第一经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液混合而得，所述自粘层由自粘清漆固化而得，所述自粘清漆由含有自粘树脂的溶液和第二经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液混合而得。根据本发明，可以提供一种兼具优异的加工性和电气特性的线圈。

Description

电机用线圈及含有该线圈的电机
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及用于线圈的浸渍清漆、自粘清漆以及使用浸渍清漆和/或自粘清漆得到的线圈。
背景技术
近年来，为谋求小型化、高输出化，EV(Electric Vehicle，电动汽车)、HEV(HybridElectric Vehicle，混合动力汽车)用电机中，施加非常高的电压，需要兼具高的电气特性和耐热性。
电气特性具体是指以下两者：①高PDIV(partial discharge inceptionvoltage，局部放电起始电压)性，即使产生PDIV也不易引起皮膜的劣化②耐电涌(surge)性(或称耐电晕性)。
为了得到①高PDIV性，除了使用低介电常数的材料以外，通过使用浸渍清漆、自粘清漆填盖用于电机的线圈的线之间的手段也是有效的。
但是，浸渍清漆在组装电机后从外侧涂布，因此，浸渍清漆未必进入所有线间，自粘清漆则只能起到填充接触的部分的作用，因此，将它们并用是理想的。
但是，另一方面，即使用浸渍清漆、自粘清漆填充线间，施加一定以上的电压时也会产生PDIV，一旦产生PDIV，皮膜会随时间被侵蚀而导致破坏。
为避免该情况，对于浸渍清漆、自粘材料两者，希望具有耐电涌特性。
一般而言，要对高分子材料赋予耐电涌性，混合二氧化硅、二氧化钛等填料的方法是已知的，但如果仅仅是单纯地进行添加、混合，则针对严苛的电机加工赋予加工性是较难的。关于自粘清漆，在线圈加工时会发生皮膜韧性不足而破裂的现象，关于浸渍清漆，会发生电机振动时破裂的问题。
发明内容
发明要解决的技术问题
针对上述问题，本发明的第一目的在于提供一种兼具优异的保存稳定性、加工性和电气特性的浸渍清漆。本发明的第二目的在于提供一种兼具优异的保存稳定性、加工性和电气特性的自粘清漆。本发明的第三目的在于提供一种兼具优异的加工性和电气特性的线圈。
解决问题的技术手段
第一发明提供一种浸渍清漆，所述浸渍清漆由含有浸渍树脂的溶液和经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液混合而得。
在此，“胶体纳米二氧化硅”(或称胶体二氧化硅、胶体二氧化硅分散液、有机硅溶胶)是指纳米尺寸的二氧化硅(或称纳米二氧化硅)已分散于溶剂中的胶体。“经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液”是用硅烷偶联剂对上述胶体纳米二氧化硅进行处理而得。
根据第一发明，对于以溶胶状态的尺寸分散的二氧化硅实施硅烷偶联剂处理，经硅烷偶联剂处理可以改善二氧化硅与浸渍树脂的亲和性，因此两者容易混合均匀，且与含有浸渍树脂的溶液混合后二氧化硅也保持同一粒径，能实现二氧化硅在含有浸渍树脂的溶液中更均一的分散，使得浸渍清漆具有优异的保存稳定性。使用该浸渍清漆得到的浸渍层中，二氧化硅以纳米尺寸均匀分散于浸渍树脂中，因此该浸渍层具有优异的加工性和电气特性。
所述浸渍树脂可形成为使用过氧化物使不饱和基等进行自由基聚合从而固化的结构。
优选地，所述硅烷偶联剂为含有不饱和双键的硅烷，更优选为含有乙烯基的硅烷，进一步优选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。通过使用乙烯基等不饱和双键对胶体纳米二氧化硅进行表面修饰，不仅浸渍清漆的稳定性得以进一步提高，而且固化后树脂和二氧化硅的结合力也进一步提高，由此可以成为非常强韧的固化物。
优选地，相对于浸渍树脂，纳米二氧化硅的添加量为10～50phr。
第二发明提供一种线圈，其含有使用上述任一浸渍清漆得到的浸渍层。
第三发明提供一种电机，其含有第二发明的线圈。
第四发明提供一种自粘清漆，所述自粘清漆由含有自粘树脂的溶液和经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液混合而得。
根据第四发明，对于以溶胶状态的尺寸分散的二氧化硅实施硅烷偶联剂处理，经硅烷偶联剂处理可以改善二氧化硅与自粘树脂的亲和性，因此两者容易混合均匀，且与含有自粘树脂的溶液混合后二氧化硅也保持同一粒径，能实现二氧化硅在含自粘树脂的溶液中更均一的分散，使得自粘清漆具有优异的保存稳定性。使用该自粘清漆得到的自粘层中，二氧化硅以纳米尺寸均匀分散于自粘树脂中，因此该自粘层具有优异的加工性和电气特性。
所述自粘树脂可选自苯氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚酰胺中的至少一种。
优选地，所述硅烷偶联剂为含有环氧基的硅烷，更优选自2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。通过使用环氧系的硅烷偶联剂，可以改善与自粘树脂(例如苯氧树脂)的相容性，在自粘处理时同时引入固化体系，由此可以得到非常强韧的固化物。
优选地，相对于自粘树脂，纳米二氧化硅的添加量为10～50phr。
优选地，所述经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液中的溶剂为环己酮。通过使用环己酮，可以进一步提高与自粘树脂的相容性。
第五发明提供一种线圈，其含有使用上述任一自粘清漆得到的自粘层。
第六发明提供一种电机，其含有第五发明的线圈。
第七发明提供一种线圈，其包括：由漆包线卷绕而成的卷绕体、和在所述卷绕体上涂布上述任一浸渍清漆并固化而形成的浸渍层，所述漆包线包括导体、包覆于所述导体上的漆皮层、和包覆于所述漆皮层上的自粘层，所述自粘层由上述任一自粘清漆固化而得。
根据第七发明，在线圈加工时不会发生自粘层的破裂，在线圈振动时不会发生浸渍层的破裂，即，该线圈具有优异的加工性，而且，该线圈还具有优异的电气特性。
第八发明提供一种电机，其具有第七发明的线圈。
发明效果
根据本发明，可以提供一种兼具优异的保存稳定性、加工性和电气特性的浸渍清漆，一种兼具优异的保存稳定性、加工性和电气特性的自粘清漆，以及一种兼具优异的加工性和电气特性的线圈。
附图说明
图1为本发明一实施方式的漆包线的截面示意图。
具体实施方式
以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，附图和下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
图1为本发明一实施方式的漆包线的截面示意图。如图1所示，漆包线1包括导体2、包覆于导体2上的漆皮层3、和包覆于漆皮层3上的自粘层4。
导体2的材质没有特别限定，可以采用漆包线中广泛使用的导体材质，例如铜等。
漆皮层3的材质没有特别限定，可以采用漆包线中广泛使用的绝缘清漆。例如，可以列举聚酰亚胺树脂绝缘清漆、聚酯酰亚胺树脂绝缘清漆、聚酰胺酰亚胺树脂绝缘清漆、H种聚酯树脂绝缘清漆等。漆皮层3可为一层，也可为多层。漆皮层3为多层时，各层可采用不同的绝缘涂料。例如，漆皮层3可为聚酯酰亚胺树脂层/聚酰胺酰亚胺树脂层这样的双层结构。
优选实施方式中，漆皮层3具有耐电涌性。可以在绝缘清漆中混合经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液得到耐电涌清漆，并使用该耐电涌清漆得到具有耐电涌性的漆皮层3。
本发明一实施方式中，上述耐电涌清漆是通过在搅拌下将聚酰亚胺前驱体溶液与经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液(简称改性胶体A)混合而得的聚酰亚胺清漆。
聚酰亚胺前驱体溶液包含聚酰亚胺前驱体和溶剂。所述溶剂没有特别限定，一般可为有机溶剂，例如可选自N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲苯中的至少一种。
聚酰亚胺前驱体包括衍生自二胺和二酸酐单体并能够转化成聚酰亚胺的任何聚酰亚胺前体材料，例如聚酰胺酸等。
二胺优选为芳族二胺，例如可举出苯二胺(PPD)、二氨基二苯醚(ODA)、4,4'-二氨基-2,2'-二甲基联苯、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基联苯、双(4-氨基苯基)硫醚、3,3'-二氨基二苯砜、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)]苯基]六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、9,9-双(4-氨基苯基)芴、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、2,2'-双(三氟甲基)联苯胺等。这些二胺可以单独使用一种，也可以两种或者两种以上混合使用。
二酸酐优选为芳族二酸酐，例如可举出均苯四甲酸二酸酐(PMDA)、联苯四羧酸二酐(BPDA)、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酐、4,4'-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐、4,4'-(4,4'-异亚丙基二苯氧基)双邻苯二甲酸酐、4,4'-氧双邻苯二甲酸酐、双(1,3-二氧代-1,3-二氢异苯并呋喃)5-羧酸)-1,4-亚苯基酯等。这些二酸酐可以单独使用一种，也可以两种或者两种以上混合使用。
聚酰亚胺前驱体的重均分子量为40000以下。在该分子量范围，聚酰亚胺分子链可以进入胶体二氧化硅纳米颗粒间，由此可以防止颗粒的凝集。从形成的皮膜的强韧性的角度考虑，聚酰亚胺前驱体的重均分子量优选为20000～40000。
在一实施方式中，聚酰亚胺前驱体溶液的固含量为25％以下。在该固含量范围时，存在较多溶剂，由此可以长时间维持胶体纳米二氧化硅颗粒的分散性。若溶剂过多，则固含量下降，成本优点降低，难以一次形成较厚的膜。从该方面考虑，聚酰亚胺前驱体溶液的固含量优选为15～25％。
聚酰亚胺前驱体溶液可通过将二酸酐与二胺在溶剂中反应而得。
二酸酐与二胺的摩尔比可为(95～99)：100。采用该摩尔比，可以得到维持皮膜的强韧性所需的分子量以上且能进入胶体纳米二氧化硅颗粒间的最大分子量以下的清漆。反应温度可为20～90℃。反应时间可为1～24小时。在该反应条件下，可以得到重均分子量为40000以下的聚酰亚胺前驱体。溶剂用量可根据所需的聚酰亚胺前驱体溶液的固含量来选择。
改性胶体A中的溶剂为有机溶剂，例如可选自N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲苯中的至少一种。
改性胶体A中，硅烷偶联剂的使用量可为胶体纳米二氧化硅中的二氧化硅的质量的1～5％，由此可以对二氧化硅进行充分的表面改性。
改性胶体A中的硅烷偶联剂没有特别限定，例如可举出甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、脲丙基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷等。这些硅烷偶联剂可以单独使用一种，也可以两种或者两种以上混合使用。从与聚酰胺的亲和性良好且成本上也有利的方面考虑，优选为氨基丙基三乙氧基硅烷。
聚酰亚胺前驱体溶液与经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液的混合比例优选为：相对于聚酰亚胺前驱体，纳米二氧化硅的添加量为10～50phr左右。从同时实现耐电涌性和耐加工性方面考虑，纳米二氧化硅的添加量更优选为20～40phr。
将聚酰亚胺清漆涂布、加热以进行酰亚胺化，得到膜(漆皮层3)。
将漆包线1卷绕成卷绕体(例如卷绕在由磁性材料构成的芯上)，卷绕体的各匝中的自粘层4可以在适当条件(例如溶剂或加热)下相互粘结，固化后即可使卷绕体成型。自粘层4由自粘清漆固化而得。所述自粘清漆由含有自粘树脂的溶液和经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液(简称改性胶体B)混合而得。
自粘树脂可选自环氧系树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚酰胺中的至少一种。作为环氧系树脂，可举出苯氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环族环氧树脂等，其中，从自粘层的强韧性以及耐热性的角度考虑，优选为苯氧树脂。
含有自粘树脂的溶液中的溶剂优选为酮类溶剂，例如环己酮、甲基乙基酮、γ-丁内酯等。
自粘树脂的重均分子量可为10000～100000。在该分子量范围时，自粘层的韧性较高。
含有自粘树脂的溶液的固含量可为20～30％。在该固含量时，使用溶剂较少因而环境负荷较小，成本较低。
自粘树脂为环氧系树脂时，改性胶体B中的溶剂优选酮类溶剂，例如环己酮等。由此，可以使自粘树脂与改性胶体B具有良好的相容性。
自粘树脂为环氧系树脂时，改性胶体B中的硅烷偶联剂优选为含有环氧基的硅烷，例如可举出2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷，3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷，3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等。这样的硅烷偶联剂具有与环氧系树脂良好的亲和性(相容性)，在自粘处理时易于同时引入固化体系(交联体系)，由此可以得到非常强韧的固化物。
改性胶体B中，硅烷偶联剂的使用量可为胶体纳米二氧化硅中的二氧化硅的质量的1～5％，由此可以对二氧化硅进行充分的表面改性。
含有自粘树脂的溶液与改性胶体B的混合比例优选为：相对于自粘树脂，纳米二氧化硅的添加量为10～50phr左右。从同时实现耐电涌性和耐加工性方面考虑，纳米二氧化硅的添加量更优选为20～40phr。
自粘清漆中，还可以含有润滑剂、各种树脂改性填料等。
在成型后的卷绕体上涂布浸渍清漆并使其固化而形成浸渍层，由此得到线圈。所述浸渍清漆由含有浸渍树脂的溶液和经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液(简称改性胶体C)混合而得。
浸渍树脂可形成为使用过氧化物使不饱和基等进行自由基聚合从而固化的结构，具体可举出不饱和聚酯等。浸渍树脂也可以包括环氧系树脂，例如可举出苯氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环族环氧树脂等。
含有浸渍树脂的溶液中的溶剂可为反应性单体、环己酮、甲基乙基酮等。
浸渍树脂的重均分子量可为1000～20000。在该分子量范围时，浸渍清漆的粘合力较高，且因粘度较低而作业性优异。
含有浸渍树脂的溶液的固含量可为50％以上。在该固含量时，溶剂较少因而环境负荷小，成本低。
改性胶体C中的溶剂可为环己酮、甲基乙基酮、γ-丁内酯等。
当浸渍树脂包括不饱和聚酯时，改性胶体C中的硅烷偶联剂优选包括含有不饱和双键的硅烷，更优选为含有乙烯基的硅烷，具体可举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等。本发明中，对于以溶胶状态的尺寸分散的二氧化硅实施硅烷偶联剂处理，因此能实现更均一的分散。由于可以在能以更均质的状态分散的二氧化硅粒子表面赋予乙烯基等不饱和双键，因此可以更提高与浸渍树脂的亲和性。
当浸渍树脂包括环氧系树脂时，改性胶体C中的硅烷偶联剂优选包括含有环氧基的硅烷，例如可举出2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷，3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷，3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等。
改性胶体C中，硅烷偶联剂的使用量可为胶体纳米二氧化硅中的二氧化硅的质量的1～5％，由此可以对二氧化硅进行充分的表面改性。
含有浸渍树脂的溶液与改性胶体C的混合比例优选为：相对于浸渍树脂，纳米二氧化硅的添加量为10～100phr左右。从同时实现耐电涌性和耐加工性方面考虑，纳米二氧化硅的添加量更优选为20～70phr。
浸渍清漆中，还可以含有各种改性填料等。
本发明中，使用的是胶体纳米二氧化硅，即二氧化硅是以纳米尺寸的一次粒子均匀分散于溶剂中，通过用硅烷偶联剂对其进行表面处理可以改善纳米二氧化硅与树脂的亲和性，而且在胶体纳米二氧化硅与树脂混合后、以及将清漆成膜后，二氧化硅颗粒仍能保持原来的粒径且均匀分散。也就是说，所得的清漆中二氧化硅是以纳米尺寸分散。这样光不会散射，因而清漆呈透明。而且，清漆具有良好的保存稳定性，该清漆的涂膜具有良好的韧性。如果直接使用纳米二氧化硅粉体，并用分散剂等使其分散，则其会因团聚而成为二次、三次、四次粒子，即使用超声等手段也难以将其破碎。这样所得的清漆会很混浊且所得涂膜的韧性和耐电涌性较差。
胶体纳米二氧化硅中的纳米尺寸的二氧化硅在至少一个维度上的尺寸为纳米级，优选为在各维度上的尺寸均为纳米级。优选实施方式中，纳米二氧化硅在至少一个维度上的尺寸为5～100nm。这样可以在不损害所得的皮膜的强韧性的情况下赋予耐电涌性。
胶体纳米二氧化硅中二氧化硅的浓度可为5～40wt％。如果二氧化硅的浓度过大，则会导致二氧化硅颗粒凝集或凝胶化从而导致溶胶的稳定性降低。
一个示例中，改性胶体A、改性胶体B、或改性胶体C是通过将胶体纳米二氧化硅与硅烷偶联剂混合搅拌而得到。搅拌方式可为通常的搅拌方法，例如通常的机械搅拌等。搅拌温度可为20～70℃，搅拌时间可为1～24小时。
各树脂溶液(聚酰亚胺前驱体溶液、含有自粘树脂的溶液或含有浸渍树脂的溶液)与经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液混合搅拌的方法可为通常的搅拌方法，例如通常的机械搅拌等。本实施方式中，采用通常的搅拌方法而无需3辊、行星式搅拌这样的特殊混合方法即可将纳米二氧化硅分散至一次颗粒的水平，批量生产性高，成本低，且得到的各清漆的保存稳定性优异且呈透明，进而使得使用该清漆得到的膜中纳米二氧化硅颗粒能够均匀分散地填充，而使得该膜具有优异的耐电涌性和韧性。
上述线圈同时含有自粘层和浸渍层，但应理解，本发明中，线圈也可以仅具有自粘层和浸渍层中的任一者。
本发明的线圈可用于制造电机，例如EV、HEV用电机等。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
比较例1芯线的制作
将铜进行铸造、延伸、拉丝和软化，得到剖面为圆形且平均直径为1mm的导体，将聚酰胺酰亚胺清漆(简称AI)涂布在上述导体的外周面，在加热炉入口温度为350℃、加热炉出口温度为450℃的条件下烧制，从而积层漆皮层得到绝缘电线(芯线)。另，漆皮层为单层，其平均厚度为35μm。聚酰胺酰亚胺清漆通过如下方法获得：在装有N-甲基2-吡咯烷酮(NMP)的烧瓶中以固化后树脂成分为38％浓度的形式加入偏苯三酸酐(TMA)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，接着，升温至80℃反应2小时，然后升温至130℃反应2小时，然后以使树脂成分为35％的形式用二甲苯稀释。
比较例2
自粘清漆通过如下方法获得：将市售的双酚A型苯氧树脂(三菱化学YP50)和双酚S型苯氧树脂(三菱化学YPS007A30)以50/50的比例以使固含量为30％的形式溶解于环己烷，并添加10phr的可溶酚型二甲苯树脂(日本フドー株式会社制ニカノールPR1440)作为固化剂。在比较例1制得的芯线上涂布所得的自粘清漆，在入口温度为150℃、出口温度为250℃的加热炉中形成自粘层。
比较例3
浸渍清漆使用市售的不饱和聚酯酰亚胺(日東シンコー公司制ニトロンV-830)。将比较例1制得的电线两根捻合后，在两线捻合部上涂布5g浸渍清漆，170℃固化1小时，由此进行浸渍清漆处理。
比较例4
将比较例2制得的电线两根捻合后，按比较例3记载的方法进行浸渍清漆处理。
比较例5
在比较例2记载的自粘清漆中搅拌混合日产化学制CHO-ST-M(环己酮为溶剂，固含量为30％，二氧化硅粒径为20-25nm)，其加入量为自粘树脂的30wt％，由此得到含有二氧化硅的自粘清漆。使用制得的含有二氧化硅的自粘清漆按照比较例2记载的方法制作电线。
比较例6
基础浸渍清漆采用市售的不饱和聚酯酰亚胺(日東シンコー公司制ニトロンV-830))，在其中添加并混合日产化学制CHO-ST-M(环己酮为溶剂，固含量为30％，二氧化硅粒径为20-25nm)，其加入量为浸渍清漆中树脂的50wt％，由此得到含有二氧化硅的浸渍清漆。按照比较例3记载的方法进行浸渍清漆处理。
实施例1
在日产化学制CHO-ST-M(环己酮为溶剂，固含量为30％，二氧化硅粒径为20-25nm)中添加3-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷(信越化学制KBE-403)，其添加量为二氧化硅的2wt％，在60℃反应2小时从而进行表面处理而得到改性胶体B。在比较例2记载的自粘清漆中搅拌混合改性胶体B，其加入量为：相对于自粘树脂，改性胶体B中纳米二氧化硅的添加量为30phr，由此得到耐电涌自粘清漆(简称SS1)。使用制得的耐电涌自粘清漆按照比较例2记载的方法制作电线。
实施例2
在日产化学制CHO-ST-M(环己酮为溶剂，固含量为30％，二氧化硅粒径为20-25nm)中添加乙烯基三乙氧基硅烷(信越化学制KBM-1003)，其添加量为二氧化硅的2wt％，在60℃反应2小时从而进行表面处理而得到改性胶体C。在市售的不饱和聚酯酰亚胺(日東シンコー公司制ニトロンV-830))中添加并混合改性胶体C，其加入量为：相对于不饱和聚酯酰亚胺，改性胶体C中纳米二氧化硅的添加量为30phr，由此得到耐电涌浸渍清漆(简称SS2)。将比较例1制得的电线两根捻合后，在两线捻合部上涂布5g耐电涌浸渍清漆，在170℃固化1小时，由此进行浸渍清漆处理。
实施例3
将实施例1制得的电线两根捻合后，在两线捻合部上涂布5g实施例2记载的耐电涌浸渍清漆，在170℃固化1小时，由此进行浸渍清漆处理。
对制得的漆包线、线圈进行各种特性评价。各特性的测试方法如下：
PDIV：利用日本菊水电子制KPD2050测定；
V-t试验：利用日本tecnart公司T-2280测定；
可挠性试验：对伸长30％的样品以不同直径进行卷绕并观察龟裂的产生，如无龟裂，则为合格。“可挠性”一栏中，d表示直径，1d、2d、3d、4d分别表示以漆包线自身直径卷绕、卷绕在漆包线自身直径的两倍、三倍、四倍直径的棒上。例如，“3d合格”是指伸长30％的样品绕在3d的棒上不会出现龟裂，如果是2d、1d则会龟裂，直至3d时才不龟裂，因此以“3d合格”表示。
比较例和实施例的评价结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002207623290000101
Figure BDA0002207623290000111
。
从表1可以看出，比较例1既没有耐电涌自粘层，也没有耐电涌浸渍清漆，因此在V-t试验中最快破坏。比较例2有自粘层，因此PDIV得到改善，但是因为没有浸渍清漆，所以与比较例4相比PDIV和V-t均较差。比较例3没有自粘层但有浸渍清漆，因此PDIV得到改善，但没有耐电涌性，因此与比较例4相比PDIV和V-t均较差。比较例4有自粘层和浸渍清漆两者，因此在比较例中示出最高PDIV，但是由于双方都没有耐电涌性，因此与实施例1～3相比V-t较差。比较例5、6中，虽然使用了含有二氧化硅的清漆，但是由于胶体二氧化硅未经硅烷偶联剂改性，因此，PDIV性、耐电涌性、加工性较差。实施例1～3中，具有耐电涌自粘层和耐电涌浸渍层中的一者或两者，具有高PDIV性和耐电涌性，且具有优异的加工性。

Claims (12)

1.一种线圈，其特征在于，包括：
由漆包线卷绕并成型而成的成型后的卷绕体、和
在所述成型后的卷绕体上涂布浸渍清漆并固化而形成的浸渍层，
所述漆包线包括导体、包覆于所述导体上的漆皮层、和包覆于所述漆皮层上的自粘层，自粘层相互粘结固化后使卷绕体成型，
所述浸渍清漆由含有浸渍树脂的溶液和第一经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液混合而得，所述浸渍树脂为使用过氧化物使不饱和基进行自由基聚合从而固化的结构，所述第一经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液中，第一硅烷偶联剂为含有不饱和双键的硅烷，所述浸渍树脂为不饱和聚酯；其中相对于浸渍树脂，胶体纳米二氧化硅的添加量为10～100phr，且所述胶体纳米二氧化硅溶液中纳米二氧化硅的浓度为5～40wt%，
所述自粘层由自粘清漆固化而得，
所述自粘清漆由含有自粘树脂的溶液和第二经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液混合而得。
2.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，所述第一经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液中，第一硅烷偶联剂为含有乙烯基的硅烷。
3.根据权利要求2所述的线圈，其特征在于，第一硅烷偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，所述浸渍清漆中，相对于浸渍树脂，纳米二氧化硅的添加量为20～70phr。
5.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，所述自粘树脂选自环氧系树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚酰胺中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的线圈，其特征在于，所述自粘树脂选自苯氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环族环氧树脂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，所述第二经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液中，第二硅烷偶联剂为含有环氧基的硅烷。
8.根据权利要求7所述的线圈，其特征在于，所述第二经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液中，第二硅烷偶联剂选自2-（3,4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷，3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、 3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷，3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，所述自粘清漆中，相对于自粘树脂，纳米二氧化硅的添加量为10～50phr。
10.根据权利要求9所述的线圈，其特征在于，所述自粘清漆中，相对于自粘树脂，纳米二氧化硅的添加量为20～40phr。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的线圈，其特征在于，所述第二经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液中的溶剂选自环己酮、甲基乙基酮、γ-丁内酯中的至少一种。
12.一种电机，其特征在于，含有权利要求1至11中任一项所述的线圈。
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