CN113393974A - 高导热自粘漆包换位导线的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高导热自粘漆包换位导线的制备方法，它包括：导热填料混合溶剂制造步骤、聚乙烯醇缩甲醛树脂生成步骤、高导热绝缘漆制造步骤、高导热自粘漆制造步骤、高导热绝缘漆涂覆与烘干步骤、高导热自粘漆涂覆与烘干步骤、涤纶编织网带绕包步骤。通过本发明的方法得到的高导热自粘漆包换位导线，其导热系数可提高至现有技术的2倍左右，提高了导热效率，降低了绕组损耗，延长了绝缘老化寿命。

Description

高导热自粘漆包换位导线的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高导热自粘漆包换位导线的制备方法，本发明属于变压器绕组线制造技术领域。
背景技术
特高压交流、特高压直流输电线路的优势之一是大大降低了线路损耗，但变压器自身的损耗还是相当可观的，需要从多方位多角度提升变压器效能，从而降低变压器自身的损耗，其中，增加变压器绕组的导热系数就是有效的途径之一，高导热自粘漆包换位导线可以实现上述目的。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种能提高导热能力、降低损耗的高导热自粘漆包换位导线的制备方法。
按照本发明提供的技术方案，所述高导热自粘漆包换位导线的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1、取13-14重量份的导热填料并加入由19-21重量份的糠醛和39-41重量份的甲酚组成的混合溶剂中，在24-26℃以1900-2000r/min分散搅拌4-5h制成导热填料混合溶剂；
S2、将2.9-3.1重量份的甲醇加入6.9-7.1重量份的聚醋酸乙烯酯并在24-26℃以25-35r/min搅拌19-21h生成聚乙烯醇，在聚乙烯醇中加入1.9-2.1重量份的甲醛并在24-26℃以25-35r/min搅拌10-14h，聚乙烯醇在甲醛的缩合反应下生成聚乙烯醇缩甲醛树脂；
S3、在步骤S2得到的聚乙烯醇缩甲醛树脂取22-24重量份为基材并在基材中加入3-4重量份的甲酚甲醛树脂，在24-26℃以25-35r/min搅拌7-9h进行改性，然后加入步骤S1得到的导热填料混合溶剂，在24-26℃以55-65r/min搅拌3.5-4h，制成高导热绝缘漆；
S4、将13-14重量份的纳米氮化铝加入40-42重量份的二甲苯溶剂中，在24-26℃以1900-2000r/min分散搅拌4-5h制成导热填料混合溶剂；在导热填料混合溶剂中加入24-26重量份的固体环氧树脂加热至40-44℃以180-220r/min搅拌3.5-4.5h至充分溶解为透明液体，再加入16-18重量份的液体环氧树脂在24-26℃继续搅拌115-125min，最后加入3.4-3.6重量份的固化剂在24-26℃以55-65r/min搅拌25-35min制成高导热自粘漆；
S5、利用涂漆模具在铜扁线导体的表面涂覆由步骤S3制备的高导热绝缘漆，涂覆后通过漆包机烘炉烘干，漆包机烘炉的下部温度控制在180-220℃、中部温度控制在250-350℃、上部温度控制在350-450℃，烘干线速度控制在10 -15m/min；
S6、按要求重复步骤S5共6~10次，得到高导热绝缘漆包铜扁线；
S7、在步骤S6得到的高导热绝缘漆包铜扁线的表面涂覆S4制备的高导热自粘漆，涂覆后通过漆包机烘炉烘干，漆包机烘炉的下部温度控制在180-220℃、中部温度控制在250-350℃、上部温度控制在350-450℃，烘干线速度控制在10 -15m/min；
S8、按要求重复步骤S7共6~10次，得到高导热自粘漆包铜扁线；
S9、将奇数根高导热自粘漆包铜扁线经过换位导线装置编制组合成换位导线线束，利用绕包装置将涤纶编织网带绕包在换位导线线束外面形成捆绑网带层，涤纶编织网带的绕包张力控制在13-15N，制成高导热自粘漆包换位导线。
作为优选，步骤S1中，导热填料为氧化铝纳米纤维、片状氮化硼和颗粒状氮化铝按质量比为1:（0.25-0.35）:（0.05-0.1）的混合物，且所述氧化铝纳米纤维的直径为20-30nm、长度为200-250μm，片状氮化硼的粒径为0.75-0.85nm、片层厚度为0.10-0.15nm，颗粒状氮化铝的外形尺寸为0.25-0.35nm。
作为优选，步骤S4中，纳米氮化铝的粒径为0.25-0.35 nm。
作为优选，步骤S4中，所述固体环氧树脂为环氧树脂E03、环氧树脂E06与环氧树脂E20按质量比例为1:（1.5-1.8）:（2-2.2）的混合物。
作为优选，步骤S4中，所述液体环氧树脂为环氧树脂E-51与环氧树脂TDE-85按质量比例为1:（1.2-1.25）的混合物。
作为优选，步骤S4中，所述固化剂为双氰胺与甲基那迪克酸酐按质量比为(0.9-1.1): (0.18-0.22)的混合物。
作为优选，步骤S5中，铜扁线导体的宽度为3-12.5mm、厚度为0.8-3mm。
作为优选，步骤S6中，高导热自粘漆包铜扁线上的高导热绝缘漆层的厚度为0.05-0.15mm，步骤S8中，高导热自粘漆层的厚度为0.02-0.06mm。
作为优选，步骤S9中，高导热自粘漆包铜扁线的数量为5根、7根或者9根。
作为优选，步骤S9中，涤纶编织网带层的总厚度为0.28-0.38mm。
通过本发明的方法得到的高导热自粘漆包换位导线，其导热系数可提高至现有技术的2倍左右，提高了导热效率，降低了绕组损耗，延长了绝缘老化寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种高导热自粘漆包换位导线的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1、取13重量份的导热填料并加入由19重量份的糠醛和39重量份的甲酚组成的混合溶剂中，在24℃以1900r/min分散搅拌4h制成导热填料混合溶剂，所述导热填料为氧化铝纳米纤维、片状氮化硼和颗粒状氮化铝按质量比为1:0.25:0.05的混合物，且氧化铝纳米纤维的直径为20-30nm、长度为200-250μm，片状氮化硼的粒径为0.75-0.85nm、片层厚度为0.10-0.15nm，颗粒状氮化铝的外形尺寸为0.25-0.35nm；
S2、将2.9重量份的甲醇加入6.9重量份的聚醋酸乙烯酯并在24℃以25r/min搅拌19h生成聚乙烯醇，在聚乙烯醇中加入1.9重量份的甲醛并在24℃以25r/min搅拌10h，聚乙烯醇在甲醛的缩合反应下生成聚乙烯醇缩甲醛树脂；
S3、在步骤S2得到的聚乙烯醇缩甲醛树脂取22重量份为基材并在基材中加入3重量份的甲酚甲醛树脂，在24℃以25r/min搅拌7h进行改性，然后加入步骤S1得到的导热填料混合溶剂，在24℃以55r/min搅拌3.5h，制成高导热绝缘漆；
S4、将13重量份、粒径为0.25-0.35 nm的纳米氮化铝加入40重量份的二甲苯溶剂中，在24℃以1900r/min分散搅拌4h制成导热填料混合溶剂；在导热填料混合溶剂中加入24重量份的固体环氧树脂加热至40℃以180r/min搅拌3.5h至充分溶解为透明液体，再加入16重量份的液体环氧树脂在24℃继续搅拌115min，最后加入3.4重量份的固化剂在24℃以55r/min搅拌25min制成高导热自粘漆，且所述固体环氧树脂为环氧树脂E03、环氧树脂E06与环氧树脂E20按质量比例为1:1.5:2的混合物，液体环氧树脂为环氧树脂E-51与环氧树脂TDE-85按质量比例为1:1.2的混合物，固化剂为双氰胺与甲基那迪克酸酐按质量比为0.9:0.18的混合物；
S5、利用涂漆模具在宽度为3mm、厚度为0.8mm的铜扁线导体的表面涂覆由步骤S3制备的高导热绝缘漆，涂覆后通过漆包机烘炉烘干，漆包机烘炉的下部温度控制在180℃、中部温度控制在250℃、上部温度控制在350℃，烘干线速度控制在10 m/min；
S6、按要求重复步骤S5共6次，得到高导热绝缘漆包铜扁线，高导热绝缘漆层的厚度为0.05；
S7、在步骤S6得到的高导热绝缘漆包铜扁线的表面涂覆S4制备的高导热自粘漆，涂覆后通过漆包机烘炉烘干，漆包机烘炉的下部温度控制在180℃、中部温度控制在250℃、上部温度控制在350℃，烘干线速度控制在10m/min；
S8、按要求重复步骤S7共6次，得到高导热自粘漆包铜扁线，高导热自粘漆层的厚度为0.02mm；
S9、将5根高导热自粘漆包铜扁线经过换位导线装置编制组合成换位导线线束，利用绕包装置将涤纶编织网带绕包在换位导线线束外面形成捆绑网带层，涤纶编织网带的绕包张力控制在13N，涤纶编织网带层的总厚度为0.28mm，制成高导热自粘漆包换位导线。
实施例1得到的高导热自粘漆包换位导线的导热系数为0.38，而现有技术中的换位导线的导热系数仅为0.20，实施例1得到的高导热自粘漆包换位导线的导热系数提高至现有技术的1.9倍。
实施例2
一种高导热自粘漆包换位导线的制备方法，其特征是该方法包括以下步骤：
S1、取13.5重量份的导热填料并加入由20重量份的糠醛和40重量份的甲酚组成的混合溶剂中，在25℃以1950r/min分散搅拌4.5h制成导热填料混合溶剂，所述导热填料为氧化铝纳米纤维、片状氮化硼和颗粒状氮化铝按质量比为1:0.3:0.07的混合物，且氧化铝纳米纤维的直径为20-30nm、长度为200-250μm，片状氮化硼的粒径为0.75-0.85nm、片层厚度为0.10-0.15nm，颗粒状氮化铝的外形尺寸为0.25-0.35nm；
S2、将3.0重量份的甲醇加入7.0重量份的聚醋酸乙烯酯并在25℃以30r/min搅拌20h生成聚乙烯醇，在聚乙烯醇中加入2.0重量份的甲醛并在25℃以30r/min搅拌12h，聚乙烯醇在甲醛的缩合反应下生成聚乙烯醇缩甲醛树脂；
S3、在步骤S2得到的聚乙烯醇缩甲醛树脂取23重量份为基材并在基材中加入3.5重量份的甲酚甲醛树脂，在25℃以30r/min搅拌8h进行改性，然后加入步骤S1得到的导热填料混合溶剂，在25℃以60r/min搅拌3.8h，制成高导热绝缘漆；
S4、将13.5重量份、粒径为0.25-0.35 nm的的纳米氮化铝加入41重量份的二甲苯溶剂中，在25℃以1950r/min分散搅拌4.5h制成导热填料混合溶剂；在导热填料混合溶剂中加入25重量份的固体环氧树脂加热至42℃以200r/min搅拌4.0h至充分溶解为透明液体，再加入17重量份的液体环氧树脂在25℃继续搅拌120min，最后加入3.5重量份的固化剂在25℃以60r/min搅拌30min制成高导热自粘漆，且固体环氧树脂为环氧树脂E03、环氧树脂E06与环氧树脂E20按质量比例为1:1.6:2.1的混合物，液体环氧树脂为环氧树脂E-51与环氧树脂TDE-85按质量比例为1:1.23的混合物，固化剂为双氰胺与甲基那迪克酸酐按质量比为1.1: 0.18的混合物；
S5、利用涂漆模具在宽度为8mm、厚度为2mm的铜扁线导体的表面涂覆由步骤S3制备的高导热绝缘漆，涂覆后通过漆包机烘炉烘干，漆包机烘炉的下部温度控制在200℃、中部温度控制在300℃、上部温度控制在400℃，烘干线速度控制在12m/min；
S6、按要求重复步骤S5共8次，得到高导热绝缘漆包铜扁线，高导热绝缘漆层的厚度为0.10mm；
S7、在步骤S6得到的高导热绝缘漆包铜扁线的表面涂覆S4制备的高导热自粘漆，涂覆后通过漆包机烘炉烘干，漆包机烘炉的下部温度控制在200℃、中部温度控制在300℃、上部温度控制在400℃，烘干线速度控制在13m/min；
S8、按要求重复步骤S7共8次，得到高导热自粘漆包铜扁线，高导热自粘漆层的厚度为0.04mm；
S9、将7根高导热自粘漆包铜扁线经过换位导线装置编制组合成换位导线线束，利用绕包装置将涤纶编织网带绕包在换位导线线束外面形成捆绑网带层，涤纶编织网带的绕包张力控制在14N，涤纶编织网带层的总厚度为0.33mm，制成高导热自粘漆包换位导线。
实施例2得到的高导热自粘漆包换位导线的导热系数为0.42，而现有技术中的换位导线的导热系数仅为0.20，实施例2得到的高导热自粘漆包换位导线的导热系数提高至现有技术的2.1倍。
实施例3
一种高导热自粘漆包换位导线的制备方法，其特征是该方法包括以下步骤：
S1、取14重量份的导热填料并加入由21重量份的糠醛和41重量份的甲酚组成的混合溶剂中，在26℃以2000r/min分散搅拌5h制成导热填料混合溶剂，所述导热填料为氧化铝纳米纤维、片状氮化硼和颗粒状氮化铝按质量比为1: 0.35: 0.1的混合物，且氧化铝纳米纤维的直径为20-30nm、长度为200-250μm，片状氮化硼的粒径为0.75-0.85nm、片层厚度为0.10-0.15nm，颗粒状氮化铝的外形尺寸为0.25-0.35nm；
S2、将3.1重量份的甲醇加入7.1重量份的聚醋酸乙烯酯并在26℃以35r/min搅拌21h生成聚乙烯醇，在聚乙烯醇中加入2.1重量份的甲醛并在26℃以35r/min搅拌14h，聚乙烯醇在甲醛的缩合反应下生成聚乙烯醇缩甲醛树脂；
S3、在步骤S2得到的聚乙烯醇缩甲醛树脂取24重量份为基材并在基材中加入4重量份的甲酚甲醛树脂，在26℃以35r/min搅拌9h进行改性，然后加入步骤S1得到的导热填料混合溶剂，在26℃以65r/min搅拌4h，制成高导热绝缘漆；
S4、将14重量份、粒径为0.25-0.35 nm的的纳米氮化铝加入42重量份的二甲苯溶剂中，在26℃以2000r/min分散搅拌5h制成导热填料混合溶剂；在导热填料混合溶剂中加入24-26重量份的固体环氧树脂加热至44℃以220r/min搅拌4.5h至充分溶解为透明液体，再加入18重量份的液体环氧树脂在26℃继续搅拌125min，最后加入3.6重量份的固化剂在26℃以65r/min搅拌35min制成高导热自粘漆，且固体环氧树脂为环氧树脂E03、环氧树脂E06与环氧树脂E20按质量比例为1:1.8:2.2的混合物，液体环氧树脂为环氧树脂E-51与环氧树脂TDE-85按质量比例为1: 1.25的混合物，固化剂为双氰胺与甲基那迪克酸酐按质量比为0.9: 0.22的混合物；
S5、利用涂漆模具在宽度为12.5mm、厚度为3mm的铜扁线导体的表面涂覆由步骤S3制备的高导热绝缘漆，涂覆后通过漆包机烘炉烘干，漆包机烘炉的下部温度控制在220℃、中部温度控制在350℃、上部温度控制在450℃，烘干线速度控制在15m/min；
S6、按要求重复步骤S5共10次，得到高导热绝缘漆包铜扁线，高导热绝缘漆层的厚度为0.15mm；
S7、在步骤S6得到的高导热绝缘漆包铜扁线的表面涂覆S4制备的高导热自粘漆，涂覆后通过漆包机烘炉烘干，漆包机烘炉的下部温度控制在220℃、中部温度控制在350℃、上部温度控制在450℃，烘干线速度控制在15m/min；
S8、按要求重复步骤S7共10次，得到高导热自粘漆包铜扁线，高导热自粘漆层的厚度为0.06mm；
S9、将9根高导热自粘漆包铜扁线经过换位导线装置编制组合成换位导线线束，利用绕包装置将涤纶编织网带绕包在换位导线线束外面形成捆绑网带层，涤纶编织网带的绕包张力控制在15N，涤纶编织网带层的总厚度为0.38mm，制成高导热自粘漆包换位导线。
实施例3得到的高导热自粘漆包换位导线的导热系数为0.40，而现有技术中的换位导线的导热系数仅为0.20，实施例3得到的高导热自粘漆包换位导线的导热系数提高至现有技术的2.0倍。

Claims (10)

1.一种高导热自粘漆包换位导线的制备方法，其特征是该方法包括以下步骤：
S1、取13-14重量份的导热填料并加入由19-21重量份的糠醛和39-41重量份的甲酚组成的混合溶剂中，在24-26℃以1900-2000r/min分散搅拌4-5h制成导热填料混合溶剂；
S2、将2.9-3.1重量份的甲醇加入6.9-7.1重量份的聚醋酸乙烯酯并在24-26℃以25-35r/min搅拌19-21h生成聚乙烯醇，在聚乙烯醇中加入1.9-2.1重量份的甲醛并在24-26℃以25-35r/min搅拌10-14h，聚乙烯醇在甲醛的缩合反应下生成聚乙烯醇缩甲醛树脂；
S3、在步骤S2得到的聚乙烯醇缩甲醛树脂取22-24重量份为基材并在基材中加入3-4重量份的甲酚甲醛树脂，在24-26℃以25-35r/min搅拌7-9h进行改性，然后加入步骤S1得到的导热填料混合溶剂，在24-26℃以55-65r/min搅拌3.5-4h，制成高导热绝缘漆；
S4、将13-14重量份的纳米氮化铝加入40-42重量份的二甲苯溶剂中，在24-26℃以1900-2000r/min分散搅拌4-5h制成导热填料混合溶剂；在导热填料混合溶剂中加入24-26重量份的固体环氧树脂加热至40-44℃以180-220r/min搅拌3.5-4.5h至充分溶解为透明液体，再加入16-18重量份的液体环氧树脂在24-26℃继续搅拌115-125min，最后加入3.4-3.6重量份的固化剂在24-26℃以55-65r/min搅拌25-35min制成高导热自粘漆；
S5、利用涂漆模具在铜扁线导体的表面涂覆由步骤S3制备的高导热绝缘漆，涂覆后通过漆包机烘炉烘干，漆包机烘炉的下部温度控制在180-220℃、中部温度控制在250-350℃、上部温度控制在350-450℃，烘干线速度控制在10 -15m/min；
S6、按要求重复步骤S5共6~10次，得到高导热绝缘漆包铜扁线；
S7、在步骤S6得到的高导热绝缘漆包铜扁线的表面涂覆S4制备的高导热自粘漆，涂覆后通过漆包机烘炉烘干，漆包机烘炉的下部温度控制在180-220℃、中部温度控制在250-350℃、上部温度控制在350-450℃，烘干线速度控制在10 -15m/min；
S8、按要求重复步骤S7共6~10次，得到高导热自粘漆包铜扁线；
S9、将奇数根高导热自粘漆包铜扁线经过换位导线装置编制组合成换位导线线束，利用绕包装置将涤纶编织网带绕包在换位导线线束外面形成捆绑网带层，涤纶编织网带的绕包张力控制在13-15N，制成高导热自粘漆包换位导线。
2.根据权利要求1所述的高导热自粘漆包换位导线的制备方法，其特征是：步骤S1中，导热填料为氧化铝纳米纤维、片状氮化硼和颗粒状氮化铝按质量比为1:（0.25-0.35）:（0.05-0.1）的混合物，且所述氧化铝纳米纤维的直径为20-30nm、长度为200-250μm，片状氮化硼的粒径为0.75-0.85nm、片层厚度为0.10-0.15nm，颗粒状氮化铝的外形尺寸为0.25-0.35nm。
3. 根据权利要求1所述的高导热自粘漆包换位导线的制备方法，其特征是：步骤S4中，纳米氮化铝的粒径为0.25-0.35 nm。
4.根据权利要求1所述的高导热自粘漆包换位导线的制备方法，其特征是：步骤S4中，所述固体环氧树脂为环氧树脂E03、环氧树脂E06与环氧树脂E20按质量比例为1:（1.5-1.8）:（2-2.2）的混合物。
5.根据权利要求1所述的高导热自粘漆包换位导线的制备方法，其特征是：步骤S4中，所述液体环氧树脂为环氧树脂E-51与环氧树脂TDE-85按质量比例为1:（1.2-1.25）的混合物。
6. 根据权利要求1所述的高导热自粘漆包换位导线的制备方法，其特征是：步骤S4中，所述固化剂为双氰胺与甲基那迪克酸酐按质量比为(0.9-1.1): (0.18-0.22)的混合物。
7.根据权利要求1所述的高导热自粘漆包换位导线的制备方法，其特征是：步骤S5中，铜扁线导体的宽度为3-12.5mm、厚度为0.8-3mm。
8.根据权利要求1所述的高导热自粘漆包换位导线的制备方法，其特征是：步骤S6中，高导热自粘漆包铜扁线上的高导热绝缘漆层的厚度为0.05-0.15mm，步骤S8中，高导热自粘漆层的厚度为0.02-0.06mm。
9.根据权利要求1所述的高导热自粘漆包换位导线的制备方法，其特征是：步骤S9中，高导热自粘漆包铜扁线的数量为5根、7根或者9根。
10.根据权利要求1所述的高导热自粘漆包换位导线的制备方法，其特征是：步骤S9中，涤纶编织网带层的总厚度为0.28-0.38mm。
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