CN110931164B - 一种零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线及其制备方法 - Google Patents

一种零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种微细聚酯亚胺漆包线的制备方法，通过先将双零线专用铜杆在限定条件下依次进行大拉拉丝、中拉拉丝、小拉拉丝、微拉拉丝处理后得到硬铜线，硬铜线经退火制得软铜线，软铜线依次经涂漆、烘焙、冷却、表面润滑剂涂敷后，即得微细聚酯亚胺漆包线；数据表明，对本发明方法制得的长度为5185m的微细聚酯亚胺漆包线进行在线检测，总针孔数为2，平均针孔数为0针孔/30m；对本发明方法制得的长度为4506m的微细聚酯亚胺漆包线进行在线检测，总针孔数为1，平均针孔数为0针孔/30m；对本发明所得漆包线的表面进行观察无任何毛粒。

Description

一种零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线及其制备方法
技术领域
本发明属于漆包线技术领域，具体涉及一种零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线及其制备方法。
背景技术
漆包线是一种重要的电工绝缘件，漆包线上所涂的漆包线漆膜用于使绕组中导线与导线之间产生一层良好的绝缘层，以维持工件设备整体的正常运行。漆包线漆是应用于电工设备的不可缺少的电绝缘涂料，是控制电气设备经济、技术、指标和运行寿命的关键原料之一，因此漆包线漆需具备较好的热、电、机械及耐化学性能。
聚酯亚胺漆包线是以其耐热性好、机械强度高等优异特点，广泛用于各类精密线圈、电机、电磁阀等线圈绕组。并且聚酯亚胺漆包线有直焊和非直焊两种，直焊性聚酯亚胺漆包线是在焊锡槽中一定温度下，不需要刮掉漆膜，漆膜在高温下被分解掉而直接焊接，简化了用户的工序，提高生产效率。
目前聚酯亚胺微细漆包线由于漆膜薄，一般只有0.01mm左右的漆膜厚度，单面只有0.005mm左右，对电压、电流的承载能力非常有限，而漆膜达不到一定性能需求，客户处就会产生匝间短路的严重后果，而解决匝间短路的主要途径就是减少漆包线的高压针孔及毛粒，最理想状态就是达到零针孔和无毛粒。因此提升漆包线的针孔性能以及线表面性能，对于提升市场竞争力都是极其有利的。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线及其制备方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线的制备方法，包括如下步骤：
(1)将双零线专用铜杆依次进行大拉拉丝并退火、中拉拉丝并退火、小拉拉丝并退火、微拉拉丝，直至得到硬铜线；
(2)对步骤(1)所述硬铜线经退火炉进行退火处理，并在退火炉中通蒸汽防止铜线氧化，得到软铜线；
(3)将所述软铜线依次进行涂漆-烘焙、冷却、表面涂覆润滑剂处理后，收线，即得所述零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线。
步骤(1)中，所述双零线专用铜杆的直径为8mm。
进行所述大拉拉丝时，拉丝至2.3mm，以900±50m/min速度引入退火炉中进行退火，退火电流为2058A，退火电压为35±2V；
进行所述中拉拉丝时，由2.3mm拉丝至0.648mm，退火电流为536A，退火电压为39±2V；
进行所述小拉硬拉至0.27mm，退火电压为28-32V；
进行所述微拉硬拉至0.078-0.08mm，即得所述硬铜线。
步骤(1)中，进行所述大拉拉丝、中拉拉丝、小拉、微拉的拉丝液为高级脂肪酸酯的碱溶液；所述拉丝液的pH为8.5-9。
所述碱溶液为碳酸钠溶液。
所述大拉拉丝的拉丝液中，高级脂肪酸酯的质量百分含量为8-12％；
所述中拉拉丝的拉丝液中，高级脂肪酸酯的质量百分含量为5-8％；
所述小拉拉丝的拉丝液中，高级脂肪酸酯的质量百分含量为4-6％；
所述微拉拉丝的拉丝液中，高级脂肪酸酯的质量百分含量为3-4％。
此外，要达到0针孔的目的，还在拉丝环节上进行如下控制：拉丝模定期检修和抛光，全部采用天然钻石；铁盘需要进行打磨，保持光滑无任何毛刺、凹陷、划痕等。
步骤(2)中，进行所述退火的进口温度为420℃，进行所述退火的出口温度为400℃。
步骤(3)中，通过8道涂漆，所述涂漆的漆粘度为20-25S，漆中的聚酯亚胺高分子树脂固含量为24-26％含溶剂的漆取5g在表面皿中，在烘箱中180℃烘干1h后，称烘干后的重量占烘前重量的百分数，即为固含量)；漆主要成分为聚酯亚胺高分子树脂，24-26％聚酯亚胺高分子树脂加74-76％溶剂(40％二甲苯和60％甲酚组成混合溶剂)配制而成。
进行所述烘焙的进口温度为450±10℃，出口温度为520±10℃。
为了使线达到无针孔，还控制烘焙炉中的风的流向，一般热交换烘炉风的流向与线的运行方向一致，风速根据进口温度变化进行调节，一般设定进口补充风机转速1100rpm，排废风机转速1400rpm及控制程度，一般确保进口风速0.5-1.5m/s，出口风速1-2m/s。
为了控制漆的粘度达到稳定程度以及漆中无毛粒，还采用25u高分子膜芯对漆进行过滤，并且通过传感器随时监测漆的粘度，超过设定值将会自行加溶剂进行稀释并进行搅拌。
为了使漆中挥发出来的溶剂尽快流通，使烘炉中溶剂的浓度较低，在烘炉出口上方增加2组催化块，陶瓷块采用的是高温陶瓷，做成蜂窝形状，陶瓷表面涂覆上氧化钯等金属催化剂，将溶剂吸附到催化块表面，让溶剂尽快燃烧，部分热量送到炉口，也避免对大气的污染。烘焙炉中溶剂的浓度越低，漆中的溶剂挥发就越彻底。漆膜中不残存溶剂，线的高压针孔就越理想，达到0针孔的目的。涂漆毛毡采用0.41、0.32g/m3的密度，涂漆毛毡主要在裸线通过漆槽，通过涂漆毛毡将多余的漆抹掉，而且使漆均匀的涂到线的表面，确保不同规格线用不同密度的毛毡，确保输漆及存漆的顺畅，确保漆膜偏心度为0，从而确保0针孔的可靠性。
步骤(3)中，进行所述冷却处理后，还对软铜线的针孔和外径进行在线监测；针孔在线监测一般设定电压300V，漏电电流3UA，外径在线监测精确到0.0001mm；
所述表面润滑剂为0.1％白矿油和99.9％的120号汽油配制得到；
所述软铜线的运行速度为200±5m/min。
采用激光非接触式的在线监测线的外径，精确度0.0001mm，保持线外径的绝对稳定性，线径超过设定范围，会自动报警，人工进行处理或设置在自动控制状态，当外径超出范围，设备会自动调节漆辊转速的大小。安装高压针孔在线监测仪，线通过监测仪进行360度监测，一旦线有针孔，就会在坐标图上显示出来，达到或超过设定的控制线，就会报警。监测针孔与实际针孔数具有正相关作用。
所述方法制备得到的零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线。
本发明的有益效果为：
本发明所述的微细聚酯亚胺漆包线的制备方法，通过先将双零线专用铜杆在限定条件下依次进行大拉拉丝、中拉拉丝、小拉、微拉处理后得到硬铜线，硬铜线经退火制得软铜线，软铜线依次经涂漆、烘焙、冷却、表面润滑剂涂敷后，即得微细聚酯亚胺漆包线；数据表明，对本发明方法制得的长度为5185m的微细聚酯亚胺漆包线进行在线检测，总针孔数为2，平均针孔数为0针孔/30m；对本发明方法制得的长度为4506m的微细聚酯亚胺漆包线进行在线检测，总针孔数为1，平均针孔数为0针孔/30m；对本发明所得漆包线的表面进行观察无任何毛粒。
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是本发明实施例1提供的微细聚酯亚胺漆包线的肉眼观察表面形貌图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线的制备方法，包括如下步骤：
(1)将直径为8mm的双零线专用铜杆先进行大拉拉丝至2.3mm，并以950m/min速度引入退火炉中进行退火，退火电流是2058A，退火电压为37V，拉丝液的pH为8.5，拉丝液中高级脂肪酸酯的质量百分含量为12％；接着进行中拉拉丝至0.648mm并退火，退火电流是536A，退火电压为41V，拉丝液的pH为8.5，拉丝液中高级脂肪酸酯的质量百分含量为5％；之后进行小拉硬拉至0.27mm，退火电压为32V，拉丝液的pH为8.5，拉丝液中高级脂肪酸酯的质量百分含量为6％；最后进行微拉硬拉至0.08mm，即得硬铜线，所述微拉的拉丝液中，高级脂肪酸酯的质量百分含量为4％；
(2)对步骤(1)所述硬铜线经退火炉进行退火处理，进口温度为420℃，出口温度为400℃；并在退火炉中通蒸汽防止铜线氧化，得到软铜线；
(3)将所述软铜线先进行涂漆，漆主要成分为聚酯亚胺高分子树脂，25％聚酯亚胺高分子树脂加75％溶剂(40％二甲苯和60％甲酚组成混合溶剂)配制而成，漆粘度为25S(4号沾度杯检测)，漆中聚酯亚胺高分子树脂固含量为25％(含溶剂的漆取5g在表面皿中，在烘箱中180℃烘干1h后，称烘干后的重量占烘前重量的百分数，即为固含量)；接着在烘焙炉中进行烘焙，进行所述烘焙的进口温度为460℃，出口温度为530℃；所述涂漆-烘焙反复进行9次，通过9道涂漆，多次烘烤蒸发掉漆中的溶剂；之后采用水冷却以进行交联固化，所述冷却处理后，还对软铜线的针孔和外径进行在线监测，针孔在线监测设定电压300V，漏电电流3UA，外径在线监测精确到0.0001mm；最后在线的表面涂覆润滑剂(0.1％白矿油和99.9％的120号汽油配制得到)，所述软铜线的运行速度为205m/min，收线即得所述零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线。
如图1所示，本实施例所述方法制得微细聚酯亚胺漆包线的表面用肉眼观察无任何毛粒。
实施例2
本实施例提供一种零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线的制备方法，包括如下步骤：
(1)将直径为8mm的双零线专用铜杆先进行大拉拉丝至2.3mm，并以900m/min速度引入退火炉中进行退火，退火电流是2058A，退火电压为35V，拉丝液的pH为9，拉丝液中高级脂肪酸酯的质量百分含量为10％；接着进行中拉拉丝至0.648mm并退火，退火电流是536A，退火电压为39V，拉丝液的pH为9，拉丝液中高级脂肪酸酯的质量百分含量为8％；之后进行小拉硬拉至0.27mm，退火电压为30V，拉丝液的pH为9，拉丝液中高级脂肪酸酯的质量百分含量为5％；最后进行微拉硬拉至0.079mm，即得硬铜线，所述微拉的拉丝液中，高级脂肪酸酯的质量百分含量为3.5％；
(2)对步骤(1)所述硬铜线经退火炉进行退火处理，进口温度为420℃，出口温度为400℃；并在退火炉中通蒸汽防止铜线氧化，得到软铜线；
(3)将所述软铜线先进行涂漆，漆主要成分为聚酯亚胺高分子树脂，24％聚酯亚胺高分子树脂加76％溶剂(40％二甲苯和60％甲酚组成混合溶剂)，漆粘度为23S(4号沾度杯检测)，漆中聚酯亚胺高分子树脂固含量为24％(1h，180℃)；接着在烘焙炉中进行烘焙，进行所述烘焙的进口温度为450℃，出口温度为520℃；所述涂漆-烘焙反复进行8次，通过8道涂漆，多次烘烤蒸发掉漆中的溶剂；之后采用水冷却以进行交联固化，所述冷却处理后，还对软铜线的针孔和外径进行在线监测，针孔在线监测设定电压300V，漏电电流3UA，外径在线监测精确到0.0001mm；最后在线的表面涂覆润滑剂(0.1％白矿油和99.9％的120号汽油配制得到)，所述软铜线的运行速度为200±5m/min，收线即得所述零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线。
实施例3
本实施例提供一种零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线的制备方法，包括如下步骤：
(1)将直径为8mm的双零线专用铜杆先进行大拉拉丝至2.3mm，并以850m/min速度引入退火炉中进行退火，退火电流是2058A，退火电压为33V，拉丝液的pH为8.5，拉丝液中高级脂肪酸酯的质量百分含量为8％；接着进行中拉拉丝至0.648mm并退火，退火电流是536A，退火电压为37V，拉丝液的pH为8.5，拉丝液中高级脂肪酸酯的质量百分含量为5％；之后进行小拉硬拉至0.27mm，退火电压为28V，拉丝液的pH为8.5，拉丝液中高级脂肪酸酯的质量百分含量为4％；最后进行微拉硬拉至0.078mm，即得硬铜线，所述微拉的拉丝液中，高级脂肪酸酯的质量百分含量为3％；
(2)对步骤(1)所述硬铜线经退火炉进行退火处理，进口温度为420℃，出口温度为400℃；并在退火炉中通蒸汽防止铜线氧化，得到软铜线；
(3)将所述软铜线先进行涂漆，漆主要成分为聚酯亚胺高分子树脂，26％聚酯亚胺高分子树脂加74％溶剂(40％二甲苯和60％甲酚组成混合溶剂)，漆粘度为20S(4号沾度杯检测)，漆中聚酯亚胺高分子树脂固含量为26％(1h，180℃)；接着在烘焙炉中进行烘焙，进行所述烘焙的进口温度为440℃，出口温度为510℃；所述涂漆-烘焙反复进行7次，通过7道涂漆，多次烘烤蒸发掉漆中的溶剂；之后采用水冷却以进行交联固化，所述冷却处理后，还对软铜线的针孔和外径进行在线监测，针孔在线监测设定电压300V，漏电电流3UA，外径在线监测精确到0.0001mm；最后在线的表面涂覆润滑剂(0.1％白矿油和99.9％的120号汽油配制得到)，所述软铜线的运行速度为195m/min，收线即得所述零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线。
实验例
采用高压针孔在线检测仪对本发明实施例1-3所得微细聚酯亚胺漆包线进行针孔检测，结果如表1所示。
表1-不同漆包线的针孔检测结果
样品 测试针孔电压/V 测试长度/m 高压针孔数/个
实施例1 1000 100 0
实施例2 1000 100 0
实施例3 1000 100 0
从表1可以看出，本发明方法制得的微细聚酯亚胺漆包线真正实现了零针孔。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将双零线专用铜杆依次进行大拉拉丝并退火、中拉拉丝并退火、小拉拉丝并退火、微拉拉丝，直至得到硬铜线；
(2)对步骤(1)所述硬铜线经退火炉进行退火处理，并在退火炉中通蒸汽防止铜线氧化，得到软铜线；
(3)将所述软铜线依次进行涂漆-烘焙、冷却、表面涂覆润滑剂后，收线，即得所述零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线；
步骤(1)中，所述双零线专用铜杆的直径为8mm；进行所述大拉拉丝时，拉丝至2.3mm，以900±50m/min速度引入退火炉中进行退火，退火电流为2058A，退火电压为35±2V；进行所述中拉拉丝时，由2.3mm拉丝至0.648mm，退火电流为536A，退火电压为39±2V；进行所述小拉硬拉至0.27mm，退火电压为28-32V；进行所述微拉硬拉至0.078-0.08mm，即得所述硬铜线；
步骤(1)中，进行所述大拉拉丝、中拉拉丝、小拉、微拉的拉丝液为高级脂肪酸酯与碱溶液的混合溶液，所述拉丝液的pH为8.5-9；所述碱溶液为碳酸钠溶液；
所述大拉拉丝的拉丝液中，高级脂肪酸酯的质量百分含量为8-12％；
所述中拉拉丝的拉丝液中，高级脂肪酸酯的质量百分含量为5-8％；
所述小拉拉丝的拉丝液中，高级脂肪酸酯的质量百分含量为4-6％；
所述微拉拉丝的拉丝液中，高级脂肪酸酯的质量百分含量为3-4％；
步骤(2)中，进行所述退火的进口温度为420℃，进行所述退火的出口温度为400℃；
步骤(3)中，所述涂漆-烘焙反复进行7-9次，所述涂漆的漆粘度为20-25S，漆中的固含量为24-26％；进行所述烘焙的进口温度为450±10℃，出口温度为520±10℃；进行所述冷却处理后，还对软铜线的针孔和外径进行在线监测；所述润滑剂为0.1％白矿油和99.9％的120号汽油配制得到；所述软铜线的运行速度为200±5m/min。
2.权利要求1所述方法制备得到的零针孔、无毛粒的微细聚酯亚胺漆包线。
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