CN111584157A - 特种电磁线及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电磁线技术领域，公开了一种特种电磁线及其制备方法，特种电磁线经过放线、浸油、预热、高温挤压、冷却和收线等步骤制备而成。本发明提供的特种电磁线的制备方法，提高了绝缘层与导线之间的附着力，制备过程对环境友好，操作简单，所制特种电磁线的绝缘层薄且厚度均匀，表面光滑，具有耐磨性优良、韧性好、耐电压值高、抗电晕时间长、耐水解、耐辐射的特点。本发明的特种电磁线的制备方法适用于生产特种电磁线，所制特种电磁线适用于电机设备。

Description

特种电磁线及其制备方法
技术领域
本发明属于电磁线技术领域，涉及电磁线的绝缘层，具体地说是一种特种电磁线及其制备方法。
背景技术
电机设备是动力装置的心脏，而电磁线质量的好坏决定了电机的使用寿命，绝缘层材料的性能决定了电磁线的质量。目前，国内常见的电磁线中绝缘层较薄的漆包线的耐温等级最高为240℃，如果要在特殊领域使用电机，必须提升电磁线的耐温等级，如采用聚苯硫醚（PPS）、聚酰亚胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK）、液晶聚合物（LCP）及聚砜（PSF）等综合性能较高的特种工程塑料作为绝缘材料。
采用耐温等级高的特种工程材料作为绝缘材料是提高电磁线耐温等级的必要条件，而特种工程材料作为绝缘层，其本身已经具有了耐磨性好、耐辐照、韧性好、耐电压值高、耐电晕时间长等性能，已面市的单一绝缘层的特种电磁线，一般采用传统的热辐射加热方式对铜线预热，达到120-150℃，加热时间为8-10s，容易出现铜导线表面氧化变黑，氧化不均匀的问题，从而影响后续铜线上绝缘层的附着，而且不能精确的控制好铜线预热之后的温度，温度过低，绝缘层在在电磁线上的结晶太早，影响性能，温度太高，会导致绝缘层分解。现有技术中一般采用在聚醚醚酮绝缘层和铜导体之间涂覆与铜导体附着力好，且与聚醚醚酮绝缘层也有良好的粘结力的中间层，但是复合绝缘层会导致电磁线的绝缘层较厚，不利于目前新能源汽车领域电机小型化的要求。
发明内容
本发明的目的，是要提供一种特种电磁线的制备方法，在提高绝缘层和导线之间附着力的同时，不会增加绝缘层的厚度；本发明的另一个目的是要提供由上述特种电磁线的制备方法制备的一种特种电磁线。
本发明为实现上述目的，所采用的技术方法如下：
一种特种电磁线的制备方法，特种电磁线包括导线和绝缘层，按照以下步骤进行：
1）放线
使导线成型达到放线要求后进行放线；
2）浸油
将放线后的导线放置于浸油装置中浸油；
3）预热
浸油后的导线在惰性气氛下，进行高频感应加热；
4）高温挤压
将预热后的导线放置于挤出机的放线机构上，将聚苯硫醚、聚砜、聚酰胺酰亚胺、聚酯亚胺、聚酰亚胺、聚醚砜或聚醚醚酮中的一种，或者两种的组合，加入挤出机内，高温挤压涂敷于放线机构放出的导线上，得到电磁线半成品；
5）冷却
将电磁线半成品置于空气中冷却后，再置于水中冷却，即得所述特种电磁线。
作为限定：步骤2）中，浸油所用油的油品为耐温等级200～300℃的耐高温矿物合成油，密度为0.986～1.033g/cm3,粘度为100～200mPa.s，浸油温度为20～60℃，时间为2～10s，油中硫含量为100～500ppm。
作为进一步限定：步骤3）中，高频感应加热的加热电流为60～90A，加热温度为120～240℃。
作为更进一步限定：步骤4）中，挤出机放线机构的放线速度为10～80m/min，挤出机的螺杆转速为5～40rpm/min，出胶量为10～30kg/h，加料段温度为290～330℃，熔融段温度为320～370℃，均化段温度为350～380℃，法兰温度为370～380℃，机头温度为375～385℃，模口温度为375～385℃，挤出压力为10～50MPa。
作为最后的限定：步骤5）中，冷却的水温为60～80℃。
本发明还提供了由上述特种电磁线的制备方法制备的一种特种电磁线。
本发明由于采用了上述方案，与现有技术相比，所取得的有益效果是：
（1）本发明提供的特种电磁线的制备方法中包括浸油工艺，将导线表面浸油后，进行高频感应加热，使得导线表面生成了厚度为10～30nm的油膜层，油膜层阻止了导线表面氧化发黑，提高了绝缘层与导线之间的附着力，使得产品性能稳定；
（2）本发明提供的特种电磁线的制备方法中预热工艺中采用高频感应加热，高频感应加热是利用电磁感应使被加热材料的内部产生感应电流，依靠这些感应电流的能量使得导线内外表面快速达到设定的温度；采用高频感应加热的方式，低耗环保，此外，该方式加热均匀，温度控制精度高，升温速度快，加热效率高，氧化极少，工艺重复性好,使得绝缘层厚度均匀、表面光滑，能够有效获得恒定一致的材料性能；
（3）本发明提供的特种电磁线的制备方法，绝缘层采用挤出工艺，制备过程对环境友好，操作简单；
（4）本发明提供的特种电磁线绝缘层厚度均匀、表面光滑，绝缘层材料采用聚苯硫醚、聚砜、聚酰胺酰亚胺、聚酯亚胺、聚酰亚胺、聚醚砜或聚醚醚酮中的一种，或者两种的组合，使其具有耐磨性优良、韧性好、耐电压值高、抗电晕时间长、耐水解、耐辐射的特点。
综上所述，本发明提供的特种电磁线的制备方法，提高了绝缘层与导线之间的附着力，制备过程对环境友好，操作简单，生产的电磁线绝缘层薄且厚度均匀，表面光滑，具有耐磨性优良、韧性好、耐电压值高、抗电晕时间长、耐水解、耐辐射的特点。
本发明的特种电磁线的制备方法适用于生产特种电磁线，所制特种电磁线适用于电机设备。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本领域的技术人员应当理解，本发明并不限于以下实施例，任何在本发明具体实施例基础上做出的改进和等效变化，都在本发明权利要求保护的范围之内。
实施例1-6 特种电磁线的制备方法
特种电磁线包括导线和绝缘层，实施例1-6分别为一种特种电磁线的制备方法，特种电磁线的绝缘层原料如表1所示，其工艺参数如表2所示，制备方法按照以下步骤进行：
1）放线
使导线成型达到放线要求后进行放线；
2）浸油
将放线后的导线放置于浸油装置中浸油，所用油的油品为耐温等级200～300℃的耐高温矿物合成油，密度为0.986～1.033g/cm3,粘度为100～200mPa.s，浸油温度为20～60℃，时间为2～10s，油中硫含量为100～500ppm；
3）预热
浸油后的导线在惰性气氛下，进行高频感应加热，高频感应加热的加热电流为60～90A，加热温度为120～240℃；
4）高温挤压
将预热后的导线放置于挤出机的放线机构上，将绝缘层原料加入挤出机内，高温挤压涂敷于放线机构以放线速度为10～80m/min放出的导线上，得到电磁线半成品，挤出机的螺杆转速为5～40rpm/min，出胶量为10～30kg/h，加料段温度为290～330℃，熔融段温度为320～370℃，均化段温度为350～380℃，法兰温度为370～380℃，机头温度为375～385℃，模口温度为375～385℃，挤出压力为10～50MPa；
5）冷却
将电磁线半成品置于空气中冷却后，再置于温度为60～80℃的水中冷却，即得特种电磁线；
6）收线
将冷却后的电磁线通过收线装置进行收线。
步骤4）中绝缘层原料为聚苯硫醚、聚砜、聚酰胺酰亚胺、聚酯亚胺、聚酰亚胺、聚醚砜或聚醚醚酮中的一种，或者两种的组合，本发明实施例1-6的绝缘层材料采用了表1所示的原料，导线采用铜线。
表1 实施例1-6特种电磁线原料
Figure 835334DEST_PATH_IMAGE001
表2 实施例1-6特种电磁线制备的工艺参数
Figure 615072DEST_PATH_IMAGE002
由上述制备方法制备的特种电磁线和传统辐射加热的方式预热所制备的电磁线的性能检测结果如表3所示，表3中组别1-6分别表示实施例1-6制备的特种电磁线，组别7表示对比例，对比例采用传统辐射加热方式预热制备的电磁线。
表3实施例1-6特种电磁线和对比例的性能检测结果
Figure 10281DEST_PATH_IMAGE003
由表3可知，实施例1-6制备的特种电磁线的表面光滑，铜线表面无氧化现象，铜线与绝缘层之间附着力好，绝缘层厚度较薄，耐电压值较高，具有韧性好、抗电晕时间长、耐水解等特点。

Claims (9)

1.一种特种电磁线的制备方法，特种电磁线包括导线和绝缘层，其特征在于，按照以下步骤进行：
1）放线
使导线成型达到放线要求后进行放线；
2）浸油
将放线后的导线放置于浸油装置中浸油；
3）预热
浸油后的导线在惰性气氛下，进行高频感应加热；
4）高温挤压
将预热后的导线放置于挤出机的放线机构上，将聚苯硫醚、聚砜、聚酰胺酰亚胺、聚酯亚胺、聚酰亚胺、聚醚砜或聚醚醚酮中的一种，或者两种的组合，加入挤出机内，高温挤压涂敷于放线机构放出的导线上，得到电磁线半成品；
5）冷却
将电磁线半成品置于空气中冷却后，再置于水中冷却，即得所述特种电磁线。
2.根据权利要求1所述的特种电磁线的制备方法，其特征在于，步骤2）中，浸油所用油的油品为耐温等级200～300℃的耐高温矿物合成油，密度为0.986～1.033g/cm3,粘度为100～200mPa.s，浸油温度为20～60℃，时间为2～10s，油中硫含量为100～500ppm。
3.根据权利要求1或2所述的特种电磁线的制备方法，其特征在于，步骤3）中，高频感应加热的加热电流为60～90A，加热温度为120～240℃。
4.根据权利要求1或2所述的特种电磁线的制备方法，其特征在于，步骤4）中，挤出机放线机构的放线速度为10～80m/min，挤出机的螺杆转速为5～40rpm/min，出胶量为10～30kg/h，加料段温度为290～330℃，熔融段温度为320～370℃，均化段温度为350～380℃，法兰温度为370～380℃，机头温度为375～385℃，模口温度为375～385℃，挤出压力为10～50MPa。
5.根据权利要求3所述的特种电磁线的制备方法，其特征在于，步骤4）中，挤出机放线机构的放线速度为10～80m/min，挤出机的螺杆转速为5～40rpm/min，出胶量为10～30kg/h，加料段温度为290～330℃，熔融段温度为320～370℃，均化段温度为350～380℃，法兰温度为370～380℃，机头温度为375～385℃，模口温度为375～385℃，挤出压力为10～50MPa。
6.根据权利要求1、2、5中任意一项所述的特种电磁线的制备方法，其特征在于，步骤5）中，冷却的水温为60～80℃。
7.根据权利要求3所述的特种电磁线的制备方法，其特征在于，步骤5）中，冷却的水温为60～80℃。
8.根据权利要求4所述的特种电磁线的制备方法，其特征在于，步骤5）中，冷却的水温为60～80℃。
9.一种特种电磁线，其特征在于，采用权利要求1-8中任意一项所述的特种电磁线的制备方法制成。
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