CN111410846A - 一种洗衣机电机铜线用绝缘材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种洗衣机电机铜线用绝缘材料，其制备原料按重量份数包括以下组分：PBT树脂30～50份、硅氧烷预聚物15～30份、玻璃纤维5～15份、催化剂1～3份、封端固化剂3～5份、硅烷偶联剂2～5份、纳米粒子3～10份、活性稀释剂20～35份、引发剂0.5～2份。本发明还公开了一种洗衣机电机铜线用绝缘材料的制备方法。该绝缘材料具有较好的绝缘性、机械性能、附着力、耐化学腐蚀性、耐热性和抗电晕性，性能稳定，作为绝缘层使用时的使用寿命得到极大提高。

Description

一种洗衣机电机铜线用绝缘材料及其制备方法
技术领域
本发明属于绝缘材料技术领域，特别涉及一种洗衣机电机铜线用绝缘材料及其制备方法。
背景技术
电机作为洗衣机的心脏，其性能决定了洗衣机的运行状态、洗涤甩干质量、噪声、震动大小及能耗等。洗衣机电机一般具有两种材质，一种是铝线电机，一种是铜线电机；相对而言，铜线电机更耐用，使用寿命长，更节能，噪音小。铜线电机中的定子采用铜线绕组，而铜线采用漆包线；漆包线具体是在铜丝上按特定的生产工艺涂上高分子绝缘材料(绝缘漆)制备而成。对于漆包线上的绝缘材料而言，要求其需具有良好的附着性、绝缘性、机械强度、耐热性、抗电晕性等。随着工业的不断发展，对绝缘材料的要求越来越高，目前采用的用于铜线上的绝缘材料己不能满足需求。因此，开发新型电机铜线用绝缘材料是完全有必要的，而且具有深远的意义。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种洗衣机电机铜线用绝缘材料及其制备方法，该绝缘材料具有较好的绝缘性、机械性能、附着力、耐化学腐蚀性、耐热性和抗电晕性，性能稳定，作为绝缘层使用时的使用寿命得到极大提高。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：一种洗衣机电机铜线用绝缘材料，其制备原料按重量份数包括以下组分：PBT树脂30～50份、硅氧烷预聚物15～30份、玻璃纤维5～15份、催化剂 1～3份、封端固化剂3～5份、硅烷偶联剂2～5份、纳米粒子3～10份、活性稀释剂20～35份、引发剂0.5～2份。
优选的，所述硅氧烷预聚物为含端乙烯基的硅氧烷预聚物。
优选的，所述催化剂包括但不限于正钛酸丁酯、醋酸锌、辛酸亚锡中的任意一种或两种及以上的混合。
优选的，所述封端固化剂为封端聚异氰酸酯。
优选的，所述纳米粒子为纳米TiO2、纳米SiO2、纳米α-Al2O3中的一种。
优选的，所述活性稀释剂包括但不限于苯乙烯、乙烯基甲苯或邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种或两种及以上的组合。
优选的，所述引发剂包括但不限于过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、二(叔丁基过氧化)-3,3,5三甲基乙烷、过氧化二异丙苯中的一种或两种及以上的组合。
本发明还提供了一种洗衣机电机铜线用绝缘材料的制备方法，,包括如下步骤：
(1)按重量配比称取PBT树脂、硅氧烷预聚物和催化剂，将称取的PBT 树脂、硅氧烷预聚物和催化剂混合，然后加热至100～200℃，进行共聚反应，制得有机硅/PBT树脂共聚物；
(2)按重量配比分别称取玻璃纤维、封端固化剂、硅烷偶联剂、纳米粒子、活性稀释剂和引发剂，并加入到步骤(1)制得的有机硅/PBT树脂共聚物中，搅拌均匀后得到该绝缘材料。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用含端乙烯基的硅氧烷预聚物与聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)在熔融状态下共混，经过加热后，在催化剂的作用下，进行共聚反应，形成有机硅/PBT树脂共聚物；本发明利用有机硅对PBT树脂进行改性，使两种聚合物材料的优势得到互补，利用该有机硅/PBT树脂共聚物作为基料制备绝缘材料，可以使绝缘材料具有较好的耐化学腐蚀性、耐水性、物理机械性能、耐磨性、附着性，且所需的固化时间短，作为绝缘层使用时使用寿命得到极大的提高。
(2)本发明的制备原料中加入了玻璃纤维，玻璃纤维可以增强所得绝缘材料的机械性能以及绝缘性能；而且，其中的硅烷偶联剂可以提高玻璃纤维与基料的相容性，使玻璃纤维分布更均匀。
(3)本发明采用封端固化剂，可以使绝缘材料在铜线上形成绝缘层的固化过程中不易产生气泡。
(4)本发明的制备原料中加入纳米粒子，纳米粒子可以使得绝缘层在外电场发生变化时，极化可以快速重新建立，减少空间电荷积累，减少介电损耗，提高了绝缘层的耐击穿性和使用寿命，进而提高了电机漆包铜线的抗电晕性能。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
一种洗衣机电机铜线用绝缘材料，其制备原料按重量份数包括以下组分： PBT树脂30份、含端乙烯基的硅氧烷预聚物25份、玻璃纤维10份、正钛酸丁酯1份、封端聚异氰酸酯3份、硅烷偶联剂2份、纳米SiO23份、邻苯二甲酸二烯丙酯25份、过氧化二异丙苯1份。
上述洗衣机电机铜线用绝缘材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量配比称取PBT树脂、硅氧烷预聚物和正钛酸丁酯，将称取的 PBT树脂、硅氧烷预聚物和正钛酸丁酯混合，然后加热至120℃，进行共聚反应，制得有机硅/PBT树脂共聚物；
(2)按重量配比分别称取玻璃纤维、封端聚异氰酸酯、硅烷偶联剂、纳米SiO2、邻苯二甲酸二烯丙酯和过氧化二异丙苯，并加入到步骤(1)制得的有机硅/PBT树脂共聚物中，搅拌均匀后得到该绝缘材料。
实施例2
一种洗衣机电机铜线用绝缘材料，其制备原料按重量份数包括以下组分：PBT树脂35份、含端乙烯基的硅氧烷预聚物25份、玻璃纤维5份、辛酸亚锡2份、封端聚异氰酸酯3份、硅烷偶联剂5份、纳米α-Al2O310份、邻苯二甲酸二烯丙酯20份、过氧化二异丙苯0.5份。
上述洗衣机电机铜线用绝缘材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量配比称取PBT树脂、硅氧烷预聚物和辛酸亚锡，将称取的PBT 树脂、硅氧烷预聚物和辛酸亚锡混合，然后加热至150℃，进行共聚反应，制得有机硅/PBT树脂共聚物；
(2)按重量配比分别称取玻璃纤维、封端聚异氰酸酯、硅烷偶联剂、纳米α-Al2O3、邻苯二甲酸二烯丙酯、过氧化二异丙苯，并加入到步骤(1)制得的有机硅/PBT树脂共聚物中，搅拌均匀后得到该绝缘材料。
实施例3
一种洗衣机电机铜线用绝缘材料，其制备原料按重量份数包括以下组分： PBT树脂50份、含端乙烯基的硅氧烷预聚物15份、玻璃纤维15份、辛酸亚锡1份、封端聚异氰酸酯5份、硅烷偶联剂2份、纳米SiO25份、邻苯二甲酸二烯丙酯35份、过氧化二异丙苯2份。
上述洗衣机电机铜线用绝缘材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量配比称取PBT树脂、硅氧烷预聚物和辛酸亚锡，将称取的PBT 树脂、硅氧烷预聚物和辛酸亚锡混合，然后加热至200℃，进行共聚反应，制得有机硅/PBT树脂共聚物；
(2)按重量配比分别称取玻璃纤维、封端聚异氰酸酯、硅烷偶联剂、纳米SiO2、邻苯二甲酸二烯丙酯、过氧化二异丙苯，并加入到步骤(1)制得的有机硅/PBT树脂共聚物中，搅拌均匀后得到该绝缘材料。
对比例
一种洗衣机电机铜线用绝缘材料，其制备原料按重量份数包括以下组分：不饱和聚酯树脂40份、环氧树脂25份、封端聚异氰酸酯3份、邻苯二甲酸二烯丙酯20份、过氧化二异丙苯0.5份。即该对比例采用不饱和聚酯树脂和环氧树脂为基料。
上述洗衣机电机铜线用绝缘材料的制备方法为：先将不饱和聚酯树脂、环氧树脂加热搅拌混合，搅拌过程中加入邻苯二甲酸二烯丙酯，混合均匀后，冷却，再加入封端聚异氰酸酯和过氧化二异丙苯，混合后得到绝缘材料。
洗衣机电机铜漆包线的制备工艺如下：
将裸铜线进行退火处理，冷却后进行清洗，再将裸铜线引入烘炉涂漆区，将绝缘材料(绝缘漆)涂覆于裸铜线上，得到附着有绝缘层的铜漆包线。
性能测试
将利用实施例1～3以及对比例的绝缘材料制备的铜漆包线分别进行性能测试，性能测试结果如表1所示。其中的防水绝缘性能为在90℃水中浸泡6天所测得的绝缘电阻值。
表1利用实施例1-3和对比例的绝缘材料制备的铜漆包线的性能测试结果
Figure 1
由表1可知，利用本发明实施例1-3的绝缘材料制得的铜漆包线，其抗电击穿性能好，防水绝缘性好，且耐热性好，绝缘层在200℃的热冲击下不开裂。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种洗衣机电机铜线用绝缘材料，其特征在于，其制备原料按重量份数包括以下组分：PBT树脂30～50份、硅氧烷预聚物15～30份、玻璃纤维5～15份、催化剂1～3份、封端固化剂3～5份、硅烷偶联剂2～5份、纳米粒子3～10份、活性稀释剂20～35份、引发剂0.5～2份。
2.根据权利要求1所述的一种洗衣机电机铜线用绝缘材料，其特征在于，所述硅氧烷预聚物为含端乙烯基的硅氧烷预聚物。
3.根据权利要求1所述的一种洗衣机电机铜线用绝缘材料，其特征在于，所述催化剂包括但不限于正钛酸丁酯、醋酸锌、辛酸亚锡中的任意一种或两种及以上的混合。
4.根据权利要求1所述的一种洗衣机电机铜线用绝缘材料，其特征在于，所述封端固化剂为封端聚异氰酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种洗衣机电机铜线用绝缘材料，其特征在于，所述纳米粒子为纳米TiO2、纳米SiO2、纳米α-Al2O3中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种洗衣机电机铜线用绝缘材料，其特征在于，其特征在于，所述活性稀释剂包括但不限于苯乙烯、乙烯基甲苯、邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种或两种及以上的组合。
7.根据权利要求1所述的一种洗衣机电机铜线用绝缘材料，其特征在于，所述引发剂包括但不限于过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、二(叔丁基过氧化)-3,3,5三甲基乙烷、过氧化二异丙苯中的一种或两种及以上的组合。
8.如权利要求1至7任一项所述的一种洗衣机电机铜线用绝缘材料的制备方法，其特征在于,包括如下步骤：
(1)按重量配比称取PBT树脂、硅氧烷预聚物和催化剂，将称取的PBT树脂、硅氧烷预聚物和催化剂混合，然后加热至100～200℃，进行共聚反应，制得有机硅/PBT树脂共聚物；
(2)按重量配比分别称取玻璃纤维、封端固化剂、硅烷偶联剂、纳米粒子、活性稀释剂和引发剂，并加入到步骤(1)制得的有机硅/PBT树脂共聚物中，搅拌均匀后得到该绝缘材料。
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