CN112251133A - 一种自润滑漆包线漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自润滑漆包线漆及其制备方法，属于漆包线漆领域。所述自润滑漆包线漆包括聚酰胺酰亚胺漆，还包括自润滑改性剂和溶剂。其制备方法为：将所述纳米二硫化钼和纳米氧化铝复合物粉末混合于所述溶剂中，混合均匀后，将混合浆液加入所述聚酰胺酰亚胺漆中，高速搅拌下均匀分散1‑2h，即得。所述自润滑漆包线漆的摩擦系数低，具有较强的韧性，且配方和制备工艺简单，成本低，具有大规模市场化推广前景。

Description

一种自润滑漆包线漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及漆包线漆领域，尤其涉及一种自润滑漆包线漆及其制备方法。
背景技术
漆包线是电机、电器和家用电器等产品的主要原材料，特别是近几年电力工业实现了持续快速增长，家用电器的迅速发展,给漆包线的应用带来较广阔的领域，随之而来的是对漆包线提出了更高的要求。为此漆包线的产品结构调整不可避免，与之配合的原材料(铜、漆)，漆包工艺，工艺装备和检测手段等也急待开发研究。
漆包线漆是一种可以使绕组中导线与导线之间产生良好绝缘层的涂料。主要用于各类线径的裸铜线、合金线及玻璃丝包线外层，以提高和稳定漆包线的性能。漆包线漆有较高的机械强度，耐氟里昂冷冻剂，与浸渍漆有良好的相容性，能满足耐热性、耐冲击性、耐油性等要求。高速自动化绕线设备要求漆包线具有一定的机械强度，较强的耐磨性、耐刮力及良好的滑性。现在的普通漆包线已经不太能够满足这种要求。
针对提高漆包线表面润滑性的方法，目前国内外主要分为两种：一是对漆包线绝缘漆表面涂覆一层润滑油。这种润滑油多以汽油、酒精、环己烷等为溶剂，石蜡类物质为溶质。其中主要润滑成分是石蜡，而大量的溶剂在漆包线工艺过程中挥发消耗。这不仅会给大气带来严重的污染，而且对人的身体健康造成伤害。二是改进绝缘漆膜本身的润滑性，根本的方法就是在漆包线表面涂上一层兼具自润滑功能的绝缘漆制成自润滑漆包线，这种方法一步成型，工艺简化，应用更广。
自润滑漆实际上就是在漆包线漆中加入润滑材料进行改性，降低漆包线漆表面摩擦系数，提高表面润滑性和耐磨性，广泛应用于高温、强辐射、强腐蚀等特殊环境中。润滑材料的种类不仅对漆包线漆的摩擦系数有重要影响，还会影响漆包线的绕制性能。劣质的润滑剂可能在高速绕制过程中对漆造成损伤，影响使用效果。因而需要一种具有较强韧性的自润滑漆包线漆。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自润滑漆包线漆，其摩擦系数低，具有较强的韧性，且配方和制备工艺简单，成本低，具有大规模市场化推广前景。
一种自润滑漆包线漆，包括聚酰胺酰亚胺漆，还包括自润滑改性剂和溶剂。
所述自润滑改性剂为纳米二硫化钼和纳米氧化铝复合物。其中，纳米二硫化钼为所述聚酰胺酰亚胺漆提供了较好的自润滑性能，与纳米氧化铝形成的复合材料，在进一步提高自润滑性能的同时，还提高了韧性。
所述纳米二硫化钼和纳米氧化铝复合物中二者的质量比为1:2-5。
所述纳米氧化铝为β-Al2O3或γ-Al2O3，两种形态的纳米氧化铝比表面积较大，有利于担载与分散，对增强韧性起到关键作用。
所述溶剂为二甲苯和/或N-甲基吡咯烷酮。
所述二甲苯和/或N-甲基吡咯烷酮经偶联剂改性。
所述偶联剂为硬脂酸和/或十二烷基苯磺酸钠。
所述聚酰胺酰亚胺漆、自润滑改性剂及溶剂的质量比100:(1.6-3):(8-15)。
为实现以上目的，本发明还提供一种所述自润滑漆包线漆的制备方法，将所述质量比为1:2-5的纳米二硫化钼和纳米氧化铝复合物粉末溶于所述溶剂中，混合均匀后，将混合浆液加入所述聚酰胺酰亚胺漆中，高速搅拌下均匀分散1-2h，即得。
所述搅拌过程温度控制在25-40℃。
本发明的自润滑漆包线漆，通过高比表面纳米氧化铝与纳米二硫化钼结合作为自润滑剂加入聚酰胺酰亚胺漆中，能够进一步降低摩擦系数，解决了普通聚酰胺酰亚胺漆包线漆耐磨性不高的问题。
具体实施方式
如本文所用之术语：
“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
在这些实施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按质量计。
“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份，B组分的质量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK(K为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与质量份数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。
下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种自润滑漆包线漆，包括聚酰胺酰亚胺漆、自润滑改性剂和溶剂。自润滑改性剂为质量比为1:2的纳米二硫化钼和纳米氧化铝复合物，纳米氧化铝为γ-Al2O3。溶剂为经硬脂酸改性的二甲苯和N-甲基吡咯烷酮。
聚酰胺酰亚胺漆、自润滑改性剂及溶剂的质量比100:2:10。
一种上述自润滑漆包线漆的制备方法，将质量比为1:2的纳米二硫化钼和纳米氧化铝的复合物粉末溶于经硬脂酸改性的二甲苯和N-甲基吡咯烷酮混合溶剂中，混合均匀后，将混合浆液加入所述聚酰胺酰亚胺漆中，25℃下高速搅拌下均匀分散2h，即得。
上述自润滑漆包线漆均匀的涂覆到漆包线上，烘培、冷却、收线，在聚酰胺酰亚胺面漆上涂覆1道，经测试，所得自润滑漆包线的摩擦系数为0.035。
截取适当长度的涂覆有上述自润滑漆包线漆的漆包线，将该漆包线紧密卷绕于1D直径的卷绕棒上，共卷绕20匝，以6倍放大镜检查，自润滑层漆膜无开裂现象。
实施例2
一种自润滑漆包线漆，包括聚酰胺酰亚胺漆、自润滑改性剂和溶剂。自润滑改性剂为质量比为1:3的纳米二硫化钼和纳米氧化铝复合物，纳米氧化铝为γ-Al2O3。溶剂为经硬脂酸改性的二甲苯和N-甲基吡咯烷酮。
聚酰胺酰亚胺漆、自润滑改性剂及溶剂的质量比100:1.6:8。
一种上述自润滑漆包线漆的制备方法，将质量比为1:3的纳米二硫化钼和纳米氧化铝的复合物粉末溶于经硬脂酸改性的二甲苯和N-甲基吡咯烷酮混合溶剂中，混合均匀后，将混合浆液加入所述聚酰胺酰亚胺漆中，40℃下高速搅拌下均匀分散1h，即得。
上述自润滑漆包线漆均匀的涂覆到漆包线上，烘培、冷却、收线，在聚酰胺酰亚胺面漆上涂覆1道，经测试，所得自润滑漆包线的摩擦系数为0.032。
截取适当长度的涂覆有上述自润滑漆包线漆的漆包线，将该漆包线紧密卷绕于1D直径的卷绕棒上，共卷绕20匝，以6倍放大镜检查，自润滑层漆膜无开裂现象。
实施例3
一种自润滑漆包线漆，包括聚酰胺酰亚胺漆、自润滑改性剂和溶剂。自润滑改性剂为质量比为1:5的纳米二硫化钼和纳米氧化铝复合物，纳米氧化铝为β-Al2O3。溶剂为经十二烷基苯磺酸钠改性的二甲苯和N-甲基吡咯烷酮。
聚酰胺酰亚胺漆、自润滑改性剂及溶剂的质量比100:3:15。
一种上述自润滑漆包线漆的制备方法，将质量比为1:5的纳米二硫化钼和纳米氧化铝的复合物粉末溶于经十二烷基苯磺酸钠改性的二甲苯和N-甲基吡咯烷酮混合溶剂中，混合均匀后，将混合浆液加入所述聚酰胺酰亚胺漆中，30℃下高速搅拌下均匀分散1.5h，即得。
上述自润滑漆包线漆均匀的涂覆到漆包线上，烘培、冷却、收线，在聚酰胺酰亚胺面漆上涂覆1道，经测试，所得自润滑漆包线的摩擦系数为0.040。
截取适当长度的涂覆有上述自润滑漆包线漆的漆包线，将该漆包线紧密卷绕于1D直径的卷绕棒上，共卷绕20匝，以6倍放大镜检查，自润滑层漆膜无开裂现象。
实施例4
一种自润滑漆包线漆，包括聚酰胺酰亚胺漆、自润滑改性剂和溶剂。自润滑改性剂为质量比为1:3的纳米二硫化钼和纳米氧化铝复合物，纳米氧化铝为β-Al2O3。溶剂为经十二烷基苯磺酸钠改性的N-甲基吡咯烷酮。
聚酰胺酰亚胺漆、自润滑改性剂及溶剂的质量比100:3:15。
一种上述自润滑漆包线漆的制备方法，将质量比为1:3的纳米二硫化钼和纳米氧化铝的复合物粉末溶于经十二烷基苯磺酸钠改性的N-甲基吡咯烷酮中，混合均匀后，将混合浆液加入所述聚酰胺酰亚胺漆中，35℃下高速搅拌下均匀分散2h，即得。
上述自润滑漆包线漆均匀的涂覆到漆包线上，烘培、冷却、收线，在聚酰胺酰亚胺面漆上涂覆1道，经测试，所得自润滑漆包线的摩擦系数为0.037。
截取适当长度的涂覆有上述自润滑漆包线漆的漆包线，将该漆包线紧密卷绕于1D直径的卷绕棒上，共卷绕20匝，以6倍放大镜检查，自润滑层漆膜无开裂现象。
对比例1
一种漆包线漆，包括聚酰胺酰亚胺漆、自润滑改性剂和溶剂。自润滑改性剂为纳米二硫化钼，溶剂为经硬脂酸改性的二甲苯。
聚酰胺酰亚胺漆、自润滑改性剂及溶剂的质量比100:2:10。
上述漆包线漆的制备方法，将纳米二硫化钼粉末溶于经硬脂酸改性的二甲苯中，混合均匀后，加入所述聚酰胺酰亚胺漆中，25℃下高速搅拌下均匀分散2h，即得。
上述漆包线漆均匀的涂覆到漆包线上，烘培、冷却、收线，在聚酰胺酰亚胺面漆上涂覆1道，经测试，所得自润滑漆包线的摩擦系数为0.049。
截取适当长度的涂覆有上述自润滑漆包线漆的漆包线，将该漆包线紧密卷绕于1D直径的卷绕棒上，共卷绕20匝，以6倍放大镜检查，自润滑层漆膜有开裂现象。
对比例2
常规聚酰胺酰亚胺漆包线漆，均匀的涂覆到漆包线底漆上，烘培、冷却、收线，经测试，所得漆包线的摩擦系数为0.082。
截取适当长度的涂覆有上述漆包线漆的漆包线，将该漆包线紧密卷绕于1D直径的卷绕棒上，共卷绕20匝，以6倍放大镜检查，面漆漆膜无开裂现象。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种自润滑漆包线漆，包括聚酰胺酰亚胺漆，其特征在于，还包括自润滑改性剂和溶剂。
2.根据权利要求1所述的自润滑漆包线漆，其特征在于，所述自润滑改性剂为纳米二硫化钼和纳米氧化铝复合物。
3.根据权利要求2所述的自润滑漆包线漆，其特征在于，所述纳米二硫化钼和纳米氧化铝复合物中二者的质量比为1：2-5。
4.根据权利要求2或3所述的自润滑漆包线漆，其特征在于，所述纳米氧化铝为β-Al2O3或γ-Al2O3。
5.根据权利要求1所述的自润滑漆包线漆，其特征在于，所述溶剂为二甲苯和/或N-甲基吡咯烷酮。
6.根据权利要求5所述的自润滑漆包线漆，其特征在于，所述二甲苯和/或N-甲基吡咯烷酮经偶联剂改性。
7.根据权利要求6所述的自润滑漆包线漆，其特征在于，所述偶联剂为硬脂酸和/或十二烷基苯磺酸钠。
8.根据权利要求1所述的自润滑漆包线漆，其特征在于，所述聚酰胺酰亚胺漆、自润滑改性剂及溶剂的质量比100:(1.6-3):(8-15)。
9.一种自润滑漆包线漆的制备方法，其特征在于，将纳米二硫化钼和纳米氧化铝复合物粉末溶于溶剂中，混合均匀后，将混合浆液加入聚酰胺酰亚胺漆中，高速搅拌下均匀分散1-2h，即得。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌过程温度控制在25-40℃。
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