CN113257479B - 一种聚酯亚胺漆包线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型聚酯亚胺漆包线及其制备方法，其利用新型填料，制得的改性聚酯亚胺漆干燥后具有摩擦系数小、表面硬度高、耐刮性好、软化击穿性能优异的特点，同时击穿电压获得极大的提升；而且提升改性聚酯亚胺漆膜分子与导体的附着力的作用，能有效改善聚酯亚胺漆包线的柔韧性，即使标称直径大于0.8mm的漆包线其漆膜在做卷绕实验和急拉断实验也不开裂不分离；制得的聚酯亚胺漆包线的使用安全性和适用范围获得提升。
Description
技术领域
本发明涉及漆包线制备工艺，尤其涉及一种新型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，用于使绕组中导线和导线之间产生一层良好的绝缘层，以组织电流的流通，维持工件设备整体的正常稳定运行，因此需要具备较高的机械强度、耐温性、耐老化性。
聚酯亚胺分子的主链结构中既含有酯基，又含有耐热的亚胺环，所以它兼具聚酯的柔韧性和聚酰亚胺的耐热性。聚酯亚胺漆包线由于其优秀的耐热性，在密封电机，电动工具，以及其他高耐热等级的电机、电气中得到了广泛的运用。随着电器设备的不断更新换代，电器设备对漆包线的性能要求越来越严格，因此对漆包线漆的技术水平要求更高。由于电器应用领域不同，不同的电机应用的漆包线等级也不同。
聚酯亚胺漆包线尽管在电性能、热性能、化学性能等方面均能满足绝大部分客户要求，但是它有下述几个缺点，即:
1、由于聚酯亚胺漆膜分子与导体的附着力不够，导致在漆膜柔韧性测试中，聚酯亚胺漆包线则在延伸15％再1d卷绕就会出现漆膜开裂的现象，特别是标称直径大于0.8mm的漆包线；
2、聚酯亚胺漆膜表面硬度、耐刮性和软化击穿性能不佳。
最近几年国内外的客户对产品的质量以及可靠性的要求越来越高，对聚酯亚胺漆包线也提出了更高的要求。本发明开发了一种新型聚酯亚胺漆包线及其制备方法，其表面硬度、耐刮性和软化击穿性能得到提升，附着力提升，同时能有效提升击穿电压，对提升聚酯亚胺漆包线的使用安全性和扩大聚酯亚胺漆包线的适用范围具有积极的作用。
发明内容
本发明开发了一种新型聚酯亚胺漆包线及其制备方法，其表面硬度、耐刮性和软化击穿性能得到提升，附着力提升，同时能有效提升击穿电压。
一种新型聚酯亚胺漆包线的制备方法，所述制备方法如下：
1)、坯料准备步骤：以工业纯铜作为坯料，并确保铜材外观无氧化、毛刺、裂纹的缺陷；
2)、拉丝步骤：铜材经大拉伸-中拉伸-小拉伸-微拉伸分级拉伸，得到裸铜线线材；
3)、清洗步骤:清洗裸铜线线材表面的油污和颗粒；
4)、退火步骤:将清洗后的裸铜线线材在500-700℃退火炉中进行退火处理；
5)、涂漆及烘培步骤:对退火后的裸铜线线材进行表面涂漆，所用漆液为改性聚酯亚胺漆，涂漆后进行烘烤固化；
6)、润滑步骤：烘培后的裸铜线线材冷却后表面涂润滑剂；
7)、收线步骤：由收线装置进行漆包线的卷收处理。
进一步的，所述改性聚酯亚胺漆的组成如下：
聚酯亚胺树脂50～60份；填料3～6份；溶剂20～30份；固化剂1～3份。
所述聚酯亚胺树脂为克拉玛尔ZYH9150、英泰YA114中的一种。
所述填料为由伊利石、海泡石、水铝英石中一种矿石研磨得到的粒径<100nm的粉末。
所述溶剂为甲苯、二甲苯、石油醚中的一种。
所述固化剂为线性酚醛树脂、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯中的一种，优选为线性酚醛树脂:钛酸四丁酯:钛酸四异丙酯质量比为3～5:1～2:1～2。
进一步的，所述填料为改性海泡石粉，其制备方法为：
(1)在粒径<100nm的海泡石粉中加入质量60％～80％的水，混合均匀调浆，然后加入海泡石粉质量3％～5％的六偏磷酸钠、5％～8％的油酸酰胺、3％～5％的硅烷偶联剂，高速搅拌乳化后，在搅拌的同时通入CO2至pH为6.5～7.0；
(2)将第(1)步浆液真空脱水干燥，然后将干燥得到的固形物以砂磨机粗磨至粒径<500nm，制得改性海泡石粉。
所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种。
进一步的，改性聚酯亚胺漆的制作方法为：
(1)将聚酯亚胺树脂溶于溶剂，然后加入填料，分散均匀后以砂磨机持续研磨2h～4h，研磨完成后，得到聚酯亚胺浆料；
(2)将固化剂溶于剩余量的溶剂，溶解完成后加入第(1)步制得的聚酯亚胺浆料，搅拌均匀，制得改性聚酯亚胺漆。
本发明的优点：
1、本发明利用新型填料，制得的改性聚酯亚胺漆干燥后具有摩擦系数小、表面硬度高、耐刮性好、软化击穿性能优异的特点，同时击穿电压获得极大的提升，可提高制得的漆包线的使用安全性和适用范围；其中，海泡石粉以其层链状结构对提升改性聚酯亚胺漆各项性能效果更佳；
2、改性海泡石粉具有提升改性聚酯亚胺漆膜分子与导体的附着力的作用，能有效改善聚酯亚胺漆包线的柔韧性，即使标称直径大于0.8mm的漆包线其漆膜在做卷绕实验和急拉断实验也不开裂不分离；
3、改性海泡石粉具有润滑性良好的特点，制得的改性聚酯亚胺漆膜摩擦系数小，做成的漆包线收卷前无需涂润滑剂，节省工艺，提高了生产效率；
4、改性海泡石粉还具有稳定改性聚酯亚胺漆的作用。
具体实施方式
实施例1
一种新型聚酯亚胺漆包线的制备方法，所用改性聚酯亚胺漆的组成如下：
聚酯亚胺树脂50份；填料3份；溶剂20份；固化剂1份。
所述聚酯亚胺树脂为克拉玛尔ZYH9150。
所述填料为由伊利石研磨得到的粒径80nm的粉末。
所述溶剂为甲苯。
所述固化剂为线性酚醛树脂。
改性聚酯亚胺漆的制作方法为：
(1)将聚酯亚胺树脂溶于溶剂，然后加入填料，分散均匀后以砂磨机持续研磨2h，研磨完成后，得到聚酯亚胺浆料；
(2)将固化剂溶于剩余量的溶剂，溶解完成后加入第(1)步制得的聚酯亚胺浆料，搅拌均匀，制得改性聚酯亚胺漆。
实施例2
一种新型聚酯亚胺漆包线的制备方法，所用改性聚酯亚胺漆的组成如下：
聚酯亚胺树脂52份；填料5份；溶剂24份；固化剂2份。
所述聚酯亚胺树脂为克拉玛尔ZYH9150。
所述填料为由海泡石研磨得到的粒径50nm的粉末。
所述溶剂为二甲苯。
所述固化剂为钛酸四丁酯。
改性聚酯亚胺漆的制作方法为：
(1)将聚酯亚胺树脂溶于溶剂，然后加入填料，分散均匀后以砂磨机持续研磨3h，研磨完成后，得到聚酯亚胺浆料；
(2)将固化剂溶于剩余量的溶剂，溶解完成后加入第(1)步制得的聚酯亚胺浆料，搅拌均匀，制得改性聚酯亚胺漆。
实施例3
一种新型聚酯亚胺漆包线的制备方法，所用改性聚酯亚胺漆的组成如下：
聚酯亚胺树脂60份；填料6份；溶剂30份；固化剂3份。
所述聚酯亚胺树脂为英泰YA114。
所述填料为由水铝英石研磨得到的粒径50nm的粉末。
所述溶剂为石油醚。
所述固化剂为钛酸四异丙酯。
改性聚酯亚胺漆的制作方法为：
(1)将聚酯亚胺树脂溶于溶剂，然后加入填料，分散均匀后以砂磨机持续研磨4h，研磨完成后，得到聚酯亚胺浆料；
(2)将固化剂溶于剩余量的溶剂，溶解完成后加入第(1)步制得的聚酯亚胺浆料，搅拌均匀，制得改性聚酯亚胺漆。
实施例4
一种新型聚酯亚胺漆包线的制备方法，所述填料为改性海泡石粉，其制备方法为：
(1)在粒径50nm的海泡石粉中加入质量65％的水，混合均匀调浆，然后加入海泡石粉质量4％的六偏磷酸钠、6％的油酸酰胺、4％的KH550，高速搅拌乳化后，在搅拌的同时通入CO2至pH为6.8；
(2)将第(1)步浆液真空脱水干燥，然后将干燥得到的固形物以砂磨机粗磨至粒径<500nm，制得改性海泡石粉；其余与实施例2相同。
实施例5
一种新型聚酯亚胺漆包线的制备方法，所述固化剂为线性酚醛树脂:钛酸四丁酯:钛酸四异丙酯质量比为4:2:1，其余与实施例2相同。
对比例1
一种聚酯亚胺漆包线的制备方法，其中未添加填料，其余同实施例2。
对比例2
一种聚酯亚胺漆包线的制备方法，所用填料为粒径50nm的气相二氧化硅，其余同实施例2。
对比例3
一种聚酯亚胺漆包线的制备方法，改性海泡石粉未添加六偏磷酸钠，其余同实施例4。
对比例4
一种聚酯亚胺漆包线的制备方法，改性海泡石粉未添加油酸酰胺，其余同实施例4。
性能测试：
上述对比例与实施例选用同批次、直径0.9mm的裸铜线线材，经550℃退火后，用于上述对比例与实施例进行漆包线生产，漆膜厚度统一为0.070mm。
一、漆膜性能测试：
将上述对比例与实施例聚酯亚胺漆单独制膜，然后测试各实施例与对比例制得聚酯亚胺漆膜的下列性能：
1、动摩擦系数：测试方法为GB10006-88《塑料摩擦系数》；
2、铅笔硬度：测试方法为GB/T 6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》；
二、漆包线性能测试：
根据GB/T 6109.1-2008《漆包圆绕组线第1部分：一般规定》及GB/T 4074-2008《绕组线试验方法》检测各实施例与对比例制得漆包线的耐刮性、软化击穿性能、击穿电压，以及以卷绕实验和急拉断实验测试漆包线的柔韧性与附着力：
耐刮性以测试最小刮破力为指标，最小刮破力越大，耐刮性越好；
击穿电压以测试室温、高温(180℃)下的击穿电压；
三、聚酯亚胺漆储存稳定性测试
以实施例4所制聚酯亚胺漆与对比例1所制聚酯亚胺漆，以及在对比例1所制聚酯亚胺漆中添加0.2‰的对苯二酚，对比60℃加速条件下黏度增长10％所需时间间隔，时间间隔越长，则聚酯亚胺漆越稳定。
表1
从上表可见，本发明利用新型填料，制得的改性聚酯亚胺漆干燥后具有摩擦系数小、表面硬度高、耐刮性好、软化击穿性能优异的特点，同时击穿电压获得极大的提升，可提高制得的漆包线的使用安全性和适用范围；改性海泡石粉具有提升改性聚酯亚胺漆膜分子与导体的附着力的作用，而且具有润滑性良好的特点，制得的改性聚酯亚胺漆膜摩擦系数小，做成的漆包线收放卷顺畅。
上述性能对比趋势也符合其他不同漆膜厚度的聚酯亚胺漆包线。
表2
| 试样 | 黏度增长10％所需时间间隔(天) |
| 实施例4所制聚酯亚胺漆 | 14 |
| 对比例1所制聚酯亚胺漆 | 5 |
| 添加对苯二酚的对比例1所制聚酯亚胺漆 | 13 |
从上表可见，改性海泡石粉还具有稳定改性聚酯亚胺漆的作用。同时经测试，对比例4所制聚酯亚胺漆就不具备稳定的作用。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种聚酯亚胺漆包线的制备方法，其特征在于：所述制备方法如下：
1)、坯料准备步骤：以工业纯铜作为坯料，并确保铜材外观无氧化、毛刺、裂纹的缺陷；
2)、拉丝步骤：铜材经大拉伸-中拉伸-小拉伸-微拉伸分级拉伸，得到裸铜线线材；
3)、清洗步骤:清洗裸铜线线材表面的油污和颗粒；
4)、退火步骤:将清洗后的裸铜线线材在500-700℃退火炉中进行退火处理；
5)、涂漆及烘培步骤:对退火后的裸铜线线材进行表面涂漆，所用漆液为改性聚酯亚胺漆，涂漆后进行烘烤固化；
6)、润滑步骤：烘培后的裸铜线线材冷却后表面涂润滑剂；
7)、收线步骤：由收线装置进行漆包线的卷收处理；
所述改性聚酯亚胺漆的组成如下：
聚酯亚胺树脂50～60份；填料3～6份；溶剂20～30份；固化剂1～3份；
所述固化剂为质量比为3～5:1～2:1～2的线性酚醛树脂:钛酸四丁酯:钛酸四异丙酯的混合物；
所述填料为改性海泡石粉，其制备方法为：
（1）在粒径<100nm的海泡石粉中加入质量60%～80%的水，混合均匀调浆，然后加入海泡石粉质量3%～5%的六偏磷酸钠、5%～8%的油酸酰胺、3%～5%的硅烷偶联剂，高速搅拌乳化后，在搅拌的同时通入CO2至pH为6.5～7.0；
（2）将第（1）步浆液真空脱水干燥，然后将干燥得到的固形物以砂磨机粗磨至粒径<500nm，制得改性海泡石粉。
2.根据权利要求1所述聚酯亚胺漆包线的制备方法，其特征在于：所述聚酯亚胺树脂为克拉玛尔ZYH9150、英泰YA114中的一种。
3.根据权利要求1所述聚酯亚胺漆包线的制备方法，其特征在于：所述溶剂为甲苯、二甲苯、石油醚中的一种。
4.根据权利要求1所述聚酯亚胺漆包线的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种。
5.根据权利要求1-4任意一项所述聚酯亚胺漆包线的制备方法，其特征在于：改性聚酯亚胺漆的制作方法为：
（1）将聚酯亚胺树脂溶于溶剂，然后加入填料，分散均匀后以砂磨机持续研磨2h～4h，研磨完成后，得到聚酯亚胺浆料；
（2）将固化剂溶于剩余量的溶剂，溶解完成后加入第（1）步制得的聚酯亚胺浆料，搅拌均匀，制得改性聚酯亚胺漆。
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