CN114724744B - 用于电机的耐电晕漆包线及其制备方法及扁线电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及漆包线技术领域，具体提供一种用于电机的耐电晕漆包线及其制备方法及扁线电机。为解决现有用于电机的耐电晕漆包线耐电晕性能不佳的问题，本发明的漆包线包括电机线和绝缘层，绝缘层涂覆在电机线的外表面，绝缘层由内到外依次为将纳米无机粉体和第一分散剂分散到聚酰胺酰亚胺漆中制备而成的耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层；在聚酰亚胺漆制备的过程中添加含氟单体制备而成的含氟聚酰亚胺涂层；将纳米SiO2、第二分散剂分散到特种树脂溶液中制备而成的耐电晕特种树脂涂层；将改性树脂溶液和纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层混合制备而成的改性聚酰亚胺涂层。使本发明的漆包线耐电晕寿命和PDIV值显著提高，漆膜附着性优异，抗弯曲和延展性好。
Description
技术领域
本发明涉及漆包线技术领域，具体提供一种用于电机的耐电晕漆包线及其制备方法及扁线电机。
背景技术
新能源电动汽车电机将逐步向高功率密度、轻量化等方向发展，从而需要对电机绕组等进行优化。随着电动汽车电机功率密度逐步提升，
油冷(ATF油)技术具有更有效地冷却效果，已在新一代驱动电机制造上普遍采用。但油冷技术，由于电机运行过程中，绕组会直接与油接触,需要绝缘材料具有优异的耐油性能。国内常规的耐电晕漆包扁线，耐油性能差，在长时间与油接触过程中，漆包扁线的耐电晕性能和PDIV值下降，而且容易出现绝缘层发脆、脱落的情况，不能满足应用需求，限制了油冷型扁线绕组电机的发展与应用。目前国内油冷型驱动电机耐电晕漆包线存在价格高、供货周期长等缺陷，所以急需研发油冷型电动汽车电机用耐电晕漆包铜扁线，实现国产化应用。
另外，随着电动汽车电机额定电压升高（≥800V）以及超高频控制器的应用，现有漆包扁线已不能满足使用要求，需要漆包扁线进一步提升耐电晕性能以及PDIV值，本产品的研发对我国电动驱动电机以及新能源电动汽车行业发展具有重要意义。
相应地，本领域需要一种新的耐电晕漆包线来解决现有电机的耐电晕漆包线耐电晕性能不佳的问题。
发明内容
本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有用于电机的耐电晕漆包线耐电晕性能不佳的问题。
在第一方面，本发明提供一种用于电机的耐电晕漆包线，所述漆包线包括电机线和绝缘层，所述绝缘层涂覆在所述电机线的外表面，所述绝缘层由内到外依次为耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、含氟聚酰亚胺涂层、耐电晕特种树脂涂层、改性聚酰亚胺涂层；
其中，所述耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层为将纳米无机粉体和用于分散聚酰胺酰亚胺漆的第一分散剂加入到聚酰胺酰亚胺漆中制备而成；
所述含氟聚酰亚胺涂层为在聚酰亚胺漆制备的过程中添加含氟单体制备而成；
所述耐电晕特种树脂涂层为将纳米SiO2、用于分散特种树脂溶液的第二分散剂加入到特种树脂溶液中制备而成；其中，所述特种树脂溶液为特种树脂和能够溶解所述特种树脂的第一溶剂混合制备而成，所述特种树脂为苯并噁嗪、聚芳醚腈、聚芳醚腈砜、聚醚砜、氰酸酯单体、氰酸酯预聚体、丙烯酸六氟丁酯、双马来酰亚胺单体、甲基丙烯酸六氟丁酯中的一种或多种组合；
所述改性聚酰亚胺涂层为将改性树脂溶液和纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层混合制备而成；其中，所述纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层由纳米无机粉体和能够溶解聚酰亚胺漆的第三分散剂加入到聚酰亚胺漆中制备而成；所述改性树脂溶液为树脂与能够溶解所述树脂的第二溶剂混合制备而成，所述树脂为聚芳醚腈砜、聚醚砜、改性聚醚醚酮中的一种或多种组合。
在上述用于电机的耐电晕漆包线的优选技术方案中，所述耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、所述含氟聚酰亚胺涂层、所述耐电晕特种树脂涂层和所述改性聚酰亚胺涂层的涂层厚度比例分别5-10%、20-35%、15-30%、25-45%。
在上述用于电机的耐电晕漆包线的优选技术方案中，所述耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、所述含氟聚酰亚胺涂层、所述耐电晕特种树脂涂层和所述改性聚酰亚胺涂层的涂层厚度比例分别8%、28%、26%、38%，或者为9%、25%、27%、39%，或者为10%、26%、25%、39%。
在上述用于电机的耐电晕漆包线的优选技术方案中，所述纳米无机粉体为二氧化硅、三氧化二铝中的一种或多种组合；并且/或者，所述第一溶剂为N-甲基吡咯烷酮或N-甲基吡咯烷酮与N,N-二甲基乙酰胺的混合溶剂；并且/或者，所述第二溶剂为N-甲基吡咯烷酮或者N-甲基吡咯烷酮与N,N-二甲基乙酰胺的混合溶剂；并且/或者，所述含氟单体是六氟二酐、丙烯酸六氟丁酯中的一种或多种组合；并且/或者，所述耐电晕漆包线为漆包扁线。
本发明还提供了一种用于电机的耐电晕漆包线的制备方法，所述漆包线包括电机线和绝缘层，所述绝缘层涂覆在所述电机线的外表面，所述绝缘层由内到外依次为耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、含氟聚酰亚胺涂层、耐电晕特种树脂涂层、改性聚酰亚胺涂层；
其中，所述耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层为将纳米无机粉体和用于分散聚酰胺酰亚胺漆的第一分散剂加入到聚酰胺酰亚胺漆中制备而成；
所述含氟聚酰亚胺涂层为在聚酰亚胺漆制备的过程中添加含氟单体制备而成；
所述耐电晕特种树脂涂层为将纳米SiO2、用于分散特种树脂溶液的第二分散剂加入到特种树脂溶液中制备而成；其中，所述特种树脂溶液为特种树脂和能够溶解所述特种树脂的第一溶剂混合制备而成，所述特种树脂为苯并噁嗪、聚芳醚腈、聚芳醚腈砜、聚醚砜、氰酸酯单体、氰酸酯预聚体、丙烯酸六氟丁酯、双马来酰亚胺单体、甲基丙烯酸六氟丁酯中的一种或多种组合；
所述改性聚酰亚胺涂层为将改性树脂溶液和纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层混合制备而成；其中，所述纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层由纳米无机粉体和能够溶解聚酰亚胺漆的第三分散剂加入到聚酰亚胺漆中制备而成；所述改性树脂溶液为树脂与能够溶解所述树脂的第二溶剂混合制备而成，所述树脂为聚芳醚腈砜、聚醚砜、改性聚醚醚酮中的一种或多种组合；
所述制备方法包括：
将所述耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、所述含氟聚酰亚胺涂层、所述耐电晕特种树脂涂层、所述改性聚酰亚胺涂层由内到外依次涂覆在电机线上。
在上述用于电机的耐电晕漆包线的制备方法的优选技术方案中，所述改性聚酰亚胺涂层的所述改性树脂溶液的制备方法包括：
将聚醚砜添加到搅拌釜内，添加第二溶剂到搅拌釜内，开动搅拌，待物料完全溶解均匀后，过滤后获得所述改性树脂溶液；
其中，所述第二溶剂具体为N-甲基吡咯烷酮。
在上述用于电机的耐电晕漆包线的制备方法的优选技术方案中，所述改性聚酰亚胺涂层的制备方法包括：
将所述纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层添加到另一洁净的搅拌釜内，开动搅拌，加入所述纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层的总量的15-30%的所述改性树脂溶液，搅拌均匀后，获得所述改性聚酰亚胺涂层。
在上述用于电机的耐电晕漆包线的制备方法的优选技术方案中，“所述耐电晕特种树脂涂层为将纳米SiO2、用于分散特种树脂溶液的第二分散剂加入到特种树脂溶液中制备而成；其中，所述特种树脂溶液为特种树脂与能够溶解所述特种树脂的第一溶剂混合制备而成，所述特种树脂为苯并噁嗪、聚芳醚腈、聚芳醚腈砜、聚醚砜、氰酸酯单体、氰酸酯预聚体、丙烯酸六氟丁酯、双马来酰亚胺单体、甲基丙烯酸六氟丁酯中的一种或多种组合”具体包括：
将氰酸酯单体添加到反应瓶中加热到85至92℃，待物料全部熔融后开动搅拌；添加等质量的双马来酰亚胺单体进反应瓶中并升温至170℃至200℃，保温反应至物料常温下均相透明为止，开始降温至120℃至150℃；
添加甲基丙烯酸六氟丁酯，保温在120℃至150℃下反应2至3小时，其中甲基丙烯酸六氟丁酯的添加量为氰酸酯单体质量的6-8倍；
保温反应结束后添加第一溶剂，将反应瓶中的物质稀释成50-60%固体含量的特种树脂溶液；
向所述特种树脂溶液中添加纳米SiO2以及所述纳米SiO2的质量的2-5%的第二分散剂，其中所述纳米SiO2的粒径在40nm至80nm，在5000至8000r/min条件下均质分散0.5至1小时，转移物料到研磨机中，研磨分散3至6小时，直到D50小于100nm，经10000目滤袋高压过滤，获得所述耐电晕特种树脂涂层；
其中，所述第一溶剂具体为N-甲基吡咯烷酮，所述第二分散剂具体为KH560。
在上述用于电机的耐电晕漆包线的制备方法的优选技术方案中，“所述含氟聚酰亚胺涂层为在聚酰亚胺漆制备的过程中添加含氟单体制备而成”具体包括：
将经脱水处理的二甲基乙酰胺添加到反应釜内；
加入经脱水处理的二甲苯，搅拌下加入二氨基二苯基醚，搅拌至二氨基二苯基醚全部溶解，分批向反应釜内加入均苯四甲酸二酐，控制加料速度使料温不超过60℃，添加完毕后，搅拌约30min至均苯四甲酸二酐全部溶解、粘度基本稳定后再加入含氟单体；
加完后于60±5℃下搅拌3～4h至粘度基本稳定，加入甲基丙烯酸六氟丁酯，保温搅拌2-3h，降温到30℃，经500目滤网过滤得到所述含氟聚酰亚胺涂层；
所述含氟单体具体为六氟二酐、丙烯酸六氟丁酯中的一种或多种组合。
本发明还提供了一种扁线电机，所述扁线电机包括耐电晕漆包线，所述耐电晕漆包线为上述任一项所述的耐电晕漆包线。
本领域技术人员能够理解的是，漆包线包括电机线和绝缘层，绝缘层涂覆在电机线的外表面，绝缘层由内到外依次为耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、含氟聚酰亚胺涂层、耐电晕特种树脂涂层、改性聚酰亚胺涂层；
其中，耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层为将纳米无机粉体和用于分散聚酰胺酰亚胺漆的第一分散剂加入到聚酰胺酰亚胺漆中制备而成；
含氟聚酰亚胺涂层为在聚酰亚胺漆制备的过程中添加含氟单体制备而成；
耐电晕特种树脂涂层为将纳米SiO2、用于分散特种树脂溶液的第二分散剂加入到特种树脂溶液中制备而成；其中，特种树脂溶液为特种树脂与能够溶解特种树脂的第一溶剂混合制备而成，特种树脂为苯并噁嗪、聚芳醚腈、聚芳醚腈砜、聚醚砜、氰酸酯单体、氰酸酯预聚体、丙烯酸六氟丁酯、双马来酰亚胺单体、甲基丙烯酸六氟丁酯中的一种或多种组合；
改性聚酰亚胺涂层为将改性树脂溶液和纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层混合制备而成；其中，纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层由纳米无机粉体和能够溶解聚酰亚胺漆的第三分散剂加入到聚酰亚胺漆中制备而成；改性树脂溶液为树脂与能够溶解树脂的第二溶剂混合制备而成，树脂为聚芳醚腈砜、聚醚砜、改性聚醚醚酮中的一种或多种组合。
在采用上述技术方案的情况下，本发明的耐电晕漆包线具有优异的耐ATF油性能，在耐ATF油8周期后，各项性能保持率在70%以上，耐电晕寿命优异，耐电晕寿命和PDIV值显著提高，其中，耐电晕寿命≥500h，PDIV值≥1150Vrms，漆膜附着性优异，抗弯曲和延展性好，便于高槽满率驱动电机绕组嵌线，并且生产工艺简单，便于推广应用。
实施方式
下面来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。
为解决现有的耐电晕漆包线耐电晕性能不佳的问题，本发明的漆包线包括电机线和绝缘层，绝缘层涂覆在电机线的外表面，绝缘层由内到外依次为耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、含氟聚酰亚胺涂层、耐电晕特种树脂涂层、改性聚酰亚胺涂层；
其中，耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层为将纳米无机粉体和第一分散剂分散到聚酰胺酰亚胺漆中制备而成；
含氟聚酰亚胺涂层为在聚酰亚胺漆制备的过程中添加含氟单体制备而成；
耐电晕特种树脂涂层为将纳米SiO2、第二分散剂分散到特种树脂溶液中制备而成；其中，特种树脂溶液为特种树脂与第一溶剂混合制备而成，特种树脂为苯并噁嗪、聚芳醚腈、聚芳醚腈砜、聚醚砜、氰酸酯单体、氰酸酯预聚体、丙烯酸六氟丁酯、双马来酰亚胺单体、甲基丙烯酸六氟丁酯中的一种或多种组合；
改性聚酰亚胺涂层为将改性树脂溶液和纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层混合制备而成；其中，纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层由纳米无机粉体和第三分散剂加入到聚酰亚胺漆中制备而成；改性树脂溶液为树脂与第二溶剂混合制备而成，树脂为聚芳醚腈砜、聚醚砜、改性聚醚醚酮中的一种或多种组合。
上述设置方式的优点在于：本发明的耐电晕漆包线具有优异的耐ATF油性能，在耐ATF油8周期后，各项性能保持率在70%以上，耐电晕寿命优异，耐电晕寿命和PDIV值显著提高，其中，耐电晕寿命≥500h，PDIV值≥1150Vrms，漆膜附着性优异，抗弯曲和延展性好，便于高槽满率驱动电机绕组嵌线，并且生产工艺简单，便于推广应用。
下面对本发明的耐电晕漆包线的制备进行详细描述。
在实施例1中，将铜含量≥99.95％的圆铜杆经拉拔或精轧制得铜扁线用于制作电机线，拉拔的拉丝模具为聚晶拉丝模具，铜扁线导体表面必须光滑，不能有表面损坏、大面积氧化、肉眼可视缺陷，铜扁线的电阻率≤0.01707 Ω·mm2/m，伸长率≥40％；扁线放线后进入退火炉进行退火软化，控制退火的温度约为570℃；采用硬质合金材质（WC+Co）的涂漆模具在退火后的扁线的外表面涂覆绝缘层，具体而言，从内到外依次涂覆耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、含氟聚酰亚胺涂层、耐电晕特种树脂涂层、改性聚酰亚胺涂层，四种涂层厚度比例为8%、28%、26%、38%。线规为3.1*1.95mm，绝缘层总厚度为0.24±0.02mm，得到漆包扁线。
含氟聚酰亚胺涂层制备方法如下：
将21.9kg经脱水处理的二甲基乙酰胺添加到反应釜内；加入14.6kg脱水处理的二甲苯，搅拌下加入2.2kg二氨基二苯基醚，搅拌至二氨基二苯基醚全部溶解；
分批向反应釜内加入2kg均苯四甲酸二酐，由于反应放热较大，料温上升较快，应控制加料速度使料温不超过60℃；添加完毕后，搅拌约30min至均苯四甲酸二酐全部溶解、粘度基本稳定后，再加入0.7kg含氟单体（例如六氟二酐等，去掉这步即为聚酰亚胺漆的常规制备过程），加完后于60±5℃下搅拌3～4h至粘度基本稳定，然后加入0.5kg甲基丙烯酸六氟丁酯，保温搅拌2-3h，降温到30℃，经500目滤网过滤得到含氟聚酰亚胺涂层。
耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层制备方法如下：
将10kg聚酰胺酰亚胺漆添加到另一洁净的搅拌釜内，加入0.035kg 第一分散剂（例如市面上型号为BYK142的分散剂），开动搅拌，转速调整到1500r/min，向釜内添加0.8kg平均粒径30nm球形纳米二氧化硅（纳米无机粉体的一种），添加完毕后，将搅拌釜内物料转移到高效研磨机内，研磨分散6h（研磨过程中物料通冷却水冷却，控制物料温度≤50℃），直至D50小于100nm，再经10000目滤袋高压过滤，放出物料，得到耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层。
耐电晕特种树脂涂层制备方法如下：
将5kg的氰酸酯单体（特种树脂中的一种）添加到反应瓶中，加热到92℃，待物料全部熔融后，开动搅拌；添加5kg的双马来酰亚胺单体（特种树脂中的一种）进反应瓶中，升温185℃，保温反应至物料常温下均相透明，开始降温至128℃，添加36kg甲基丙烯酸六氟丁酯（特种树脂中的一种）进反应瓶，保温在125℃下反应2.5h，保温反应结束后，添加适量的N-甲基吡咯烷酮（第一溶剂中的一种），稀释成55%固体含量，获得特种树脂溶液；
取50kg上述特种树脂溶液至洁净搅拌桶内，添加6.05kg平均粒径在50nm的纳米SiO2及0.18kg第二分散剂（例如市面上型号为KH560的分散剂），在6500r/min条件下均质分散1h；转移物料到研磨机中，研磨分散4h，直至D50小于100nm，再经1000目滤袋高压过滤，放出物料，得到耐电晕特种树脂涂层。
改性聚酰亚胺涂层制备方法如下：
将6kg聚醚砜添（树脂中的一种）加到搅拌釜内，添加4kg的N-甲基吡咯烷酮（第二溶剂中的一种）到搅拌釜内，开动搅拌，待物料完全溶解均匀后，过滤，得到改性树脂溶液；
将10kg纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层添加到另一洁净的搅拌釜内，开动搅拌，其中，纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层是由纳米无机粉体（例如纳米二氧化硅、三氧化二铝等一种或多种组合），配合第三分散剂（例如市面上型号为KH550或者PU4063的分散剂），研磨分散到聚酰亚胺漆包线漆中，D50控制到≤100nm，制备而成，纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层可在市场进行购买；接着添加2kg上述改性树脂溶液，搅拌均匀后，经10000目滤袋高压过滤，放出物料，得到改性聚酰亚胺涂层。
在实施例2中，将铜含量≥99.95％的圆铜杆经拉拔或精轧制得铜扁线用于制作电机线，拉拔的拉丝模具为聚晶拉丝模具，铜扁线导体表面必须光滑，不能有表面损坏、大面积氧化、肉眼可视缺陷，铜扁线的电阻率≤0.01707 Ω·mm2/m，伸长率≥40％；扁线放线后进入退火炉进行退火软化，控制退火的温度约为570℃；采用硬质合金材质（WC+Co）的涂漆模具在退火后的扁线的外表面涂覆绝缘层，具体而言，从内到外依次涂覆耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、含氟聚酰亚胺涂层、耐电晕特种树脂涂层、改性聚酰亚胺涂层，四种涂层的厚度比例为9%、25%、27%、39%。线规为3.1*1.95mm，绝缘层总厚度为0.24±0.02mm，得到漆包扁线。
含氟聚酰亚胺涂层制备方法如下：
将32.6kg经脱水处理的二甲基乙酰胺添加到反应釜内，加入21.7kg脱水处理的二甲苯，搅拌下加入3.2kg二氨基二苯基醚，搅拌至二氨基二苯基醚全部溶解；
分批向反应釜内加入2.9kg均苯四甲酸二酐，由于反应放热较大，料温上升较快，应控制加料速度使料温不超过60℃；添加完毕后，搅拌约30min至均苯四甲酸二酐全部溶解、粘度基本稳定后再加入1.2kg含氟单体（例如六氟二酐等，去掉这步即为聚酰亚胺漆的常规制备过程），加完后于60±5℃下搅拌3～4h至粘度基本稳定,降温到30℃，经500目滤网过滤得含氟聚酰亚胺漆。
耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层制备方法同实施例1，在此不再赘述。
耐电晕特种树脂涂层制备方法如下：
将6.5kg的氰酸酯单体（特种树脂中的一种）添加到反应瓶中，加热到约88℃，待物料全部熔融后，开动搅拌；添加6.5kg的双马来酰亚胺单体（特种树脂中的一种）进反应瓶中，升温178℃，保温反应至物料常温下均相透明为止，开始降温至125℃，添加45.5kg甲基丙烯酸六氟丁酯（特种树脂中的一种）进反应瓶，保温在135℃下反应2.5h，保温反应结束后，添加适量的N-甲基吡咯烷酮（第一溶剂中的一种），稀释成57%固体含量，获得特种树脂溶液；
取60kg上述特种树脂溶液至洁净搅拌桶内，添加7.87kg平均粒径为45nm的纳米SiO2以及0.23kg第二分散剂（例如市面上型号为BYK180的分散剂），在7000r/min条件下均质分散1h。转移物料到研磨机中，研磨分散4h，至D50小于100nm，经10000目滤袋高压过滤，放出物料，得耐电晕特种树脂涂层。
改性聚酰亚胺涂层制备方法如下：
将8kg聚醚砜（树脂中的一种）添加到搅拌釜内，添加5.34kgN-甲基吡咯烷酮（第二溶剂中的一种）到搅拌釜内，开动搅拌，待物料完全溶解均匀后，过滤，得到改性树脂溶液；
将9kg纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层添加到另一洁净的搅拌釜内，开动搅拌，其中，纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层的制备方法与实施例1中相同；然后向纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层中添加2.2kg上述改性树脂溶液，搅拌均匀后，经10000目滤袋高压过滤，放出物料，得改性聚酰亚胺涂层。
在实施例3中，将铜含量≥99.95％的圆铜杆经拉拔或精轧制得铜扁线用于制作电机线，拉拔的拉丝模具为聚晶拉丝模具，铜扁线导体表面必须光滑，不能有表面损坏、大面积氧化、肉眼可视缺陷，铜扁线的电阻率≤0.01707 Ω·mm2/m，伸长率≥40％；扁线放线后进入退火炉进行退火软化，控制退火的温度约为570℃；采用硬质合金材质（WC+Co）的涂漆模具在退火后的扁线的外表面涂覆绝缘层，具体而言，从内到外依次涂覆耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、含氟聚酰亚胺涂层、耐电晕特种树脂涂层、改性聚酰亚胺涂层，四种涂层厚度比例为10%、26%、25%、39%。线规为3.1*1.95mm，绝缘层总厚度为0.24±0.02mm，得到漆包扁线。
含氟聚酰亚胺漆制备方法同实施例2，在此不再赘述。
耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层制备方法同实施例1，在此不再赘述。
耐电晕特种树脂涂层制备方法如下：
称取7.5kg氰酸酯单体（特种树脂中的一种）添加到反应瓶中，加热到约85℃，待物料全部熔融后，开动搅拌。添加7.5kg的双马来酰亚胺单体（特种树脂中的一种）进反应瓶中，升温182℃，保温反应至物料常温下均相透明为止，开始降温至130℃，添加52.5kg甲基丙烯酸六氟丁酯（特种树脂中的一种）到反应瓶中，保温在140℃下反应2h，保温反应结束后，添加适量的N-甲基吡咯烷酮（第一溶剂中的一种），稀释成58%固体含量，获得特种树脂溶液；
称取60kg上述特种树脂溶液，添加8kg平均粒径为40nm的纳米SiO2以及0.25kg第二分散剂（例如市面上型号为BYK180的分散剂），在6000r/min条件下均质分散1h；转移物料到研磨机中，研磨分散4.5h，至D50小于100nm，经10000目滤袋高压过滤，放出物料，得到耐电晕特种树脂涂层。
改性聚酰亚胺涂层制备方法如下：
将10.5kg聚醚砜（树脂中的一种）添加到搅拌釜内，添加7kgN-甲基吡咯烷酮（第二溶剂中的一种）到搅拌釜内，开动搅拌，待物料完全溶解均匀后，过滤，得到改性树脂溶液；
将9.6kg纳米粒子聚酰亚胺涂层添加到另一洁净的搅拌釜内，开动搅拌，其中，纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层的制备方法与实施例1中相同；然后向纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层中添加2.1kg上述改性树脂溶液，搅拌均匀后，经10000目滤袋高压过滤，放出物料，得到改性聚酰亚胺涂层。
需要说明的是，在制备含氟聚酰亚胺涂层时所添加的六氟二酐只是含氟单体中的一种，六氟二酐还可以替换成其他的含氟单体，例如，含氟单体还可以是六氟二酐、丙烯酸六氟丁酯等含氟单体中的一种或多种组合，因此不对含氟单体的类型进行限制。
此外，在制备耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层和在制备纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层时所添加的二氧化硅都只是无机粉体中的一种，二氧化硅还可以替换成其他的无机粉体，例如，无机粉体还可以是二氧化硅、三氧化二铝等中的一种或者多种组合，因此，不对无机粉体的类型进行限制。
除此之外，在制备耐电晕特种树脂涂层时添加的氰酸酯单体、双马来酰亚胺单体和甲基丙烯酸六氟丁酯均属于本发明定义的特种树脂，特种树脂还可以是苯并噁嗪、聚芳醚腈、聚芳醚腈砜、聚醚砜、氰酸酯单体、氰酸酯预聚体、丙烯酸六氟丁酯、双马来酰亚胺单体、甲基丙烯酸六氟丁酯中的一种或多种组合。N-甲基吡咯烷酮为第一溶剂的一种，第一溶剂也可以是N-甲基吡咯烷酮与N,N-二甲基乙酰胺的混合溶剂，因此不对第一溶剂的类型作出限制，只要第一溶剂能够稀释特种树脂即可。
此外，在制备改性聚酰亚胺涂层的改性树脂溶液时所添加的聚醚砜只是树脂中的一种，树脂还可以是聚芳醚腈砜、聚醚砜、改性聚醚醚酮等中的一种或组合。N-甲基吡咯烷酮为第二溶剂的一种，第二溶剂还可以是N-甲基吡咯烷酮与N,N-二甲基乙酰胺的混合溶剂，因此不对第二溶剂的类型作出限制，只要第二溶剂能够稀释树脂即可。
以上均经过发明人实验进行了验证，因此不再此针对可替换的实施方式进行详细描述。
下面对现有技术中的实施例进行描述：
对比例1中，将铜含量≥99.95％的圆铜杆经拉拔或精轧制得铜扁线，拉拔的拉丝模具为聚晶拉丝模具，铜扁线导体表面必须光滑，不能有表面损坏、大面积氧化、肉眼可视缺陷，铜扁线的电阻率≤0.01707 Ω·mm2/m，伸长率≥40％；扁线放线后进入退火炉进行退火软化，控制退火的温度约为570℃；采用硬质合金材质（WC+Co）的涂漆模具在退火后的扁线的外表面分别涂覆市售的耐电晕聚酯亚胺涂层、市售耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层，两涂层厚度比例为85%、15%。线规为3.1*1.95mm，绝缘层总厚度为0.24±0.02mm。
对比例2中，将铜含量≥99.95％的圆铜杆经拉拔或精轧制得铜扁线，拉拔的拉丝模具为聚晶拉丝模具，铜扁线导体表面必须光滑，不能有表面损坏、大面积氧化、肉眼可视缺陷，铜扁线的电阻率≤0.01707 Ω·mm2/m，伸长率≥40％；扁线放线后进入退火炉进行退火软化，控制退火的温度约为570℃；采用硬质合金材质（WC+Co）的涂漆模具在退火后的扁线的外表面涂覆市售的耐电晕聚酰亚胺单涂层。线规为3.1*1.95mm，绝缘层总厚度为0.24±0.02mm。
表1
对实施例1~3及对比例1~2耐电晕漆包线各项性能进行测试，结果参见表1。表1为实施例1~3和对比例1~2浸渍树脂的性能对比，其中，耐油试验方法为：在密封的不锈钢油罐里，将耐电晕漆包线样品浸没在ATF油（混合有ATF油总质量0.5%的水）液位下，采用耐油高低温冲击试验，温度循环方案为：25℃-(155℃保持40h-零下45℃保持8h)*4/8循环-25℃。实验开始时，由25℃加热至155℃升降温速率约为2℃/min，实验过程中155℃与零下45℃采用冲直接切换，切换时间小于 5min。
由表1可知，在初始状态下本发明的实施例1、2和3中的漆包线PDIV值均高于1150Vrms，耐电晕寿命均大于600h，相较于两个对比例均有显著提升，尤其是耐电晕寿命具有相当大的提升幅度。在耐ATF油4周期后，对比例1和对比例2中的漆包线的PDIV值和耐电晕寿命均大幅下降，并且漆包线出现开裂的情况，而本发明的漆包线PDIV值和耐电晕寿命下降幅度很小。在耐ATF油8周期后，对比例中的漆包线已经严重受损，无法检测到各项数值，而本发明的漆包线的各项性能还能够保持率在70%以上，并且没有出现绝缘层发脆、脱落的现象，抗弯曲和延展性更好，尤其是实施例1的漆包线各项测试相较于实施例2和实施例3均具有明显的优势，因此实施例1为本发明的优选实施例。
需要说明的是，上述实施方式仅仅用来阐述本发明的原理，并非旨在与限制本发明的保护范围，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员能够对上述结构进行调整，以便本发明能够应用于更加具体的应用场景。
至此，已经结合优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于电机的耐电晕漆包线，其特征在于，所述漆包线包括电机线和绝缘层，所述绝缘层涂覆在所述电机线的外表面，所述绝缘层由内到外依次为耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、含氟聚酰亚胺涂层、耐电晕特种树脂涂层、改性聚酰亚胺涂层；
其中，所述耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层为将纳米无机粉体和用于分散聚酰胺酰亚胺漆的第一分散剂加入到聚酰胺酰亚胺漆中制备而成；
所述含氟聚酰亚胺涂层为在聚酰亚胺漆制备的过程中添加含氟单体制备而成；
所述耐电晕特种树脂涂层为将纳米SiO2、用于分散特种树脂溶液的第二分散剂加入到特种树脂溶液中制备而成；其中，所述特种树脂溶液为特种树脂和能够溶解所述特种树脂的第一溶剂混合制备而成，所述特种树脂为苯并噁嗪、聚芳醚腈、聚芳醚腈砜、聚醚砜、氰酸酯单体、氰酸酯预聚体、丙烯酸六氟丁酯、双马来酰亚胺单体、甲基丙烯酸六氟丁酯中的一种或多种组合；
所述改性聚酰亚胺涂层为将改性树脂溶液和纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层混合制备而成；其中，所述纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层由纳米无机粉体和能够溶解聚酰亚胺漆的第三分散剂加入到聚酰亚胺漆中制备而成；所述改性树脂溶液为树脂与能够溶解所述树脂的第二溶剂混合制备而成，所述树脂为聚芳醚腈砜、聚醚砜、改性聚醚醚酮中的一种或多种组合。
2.根据权利要求1所述的用于电机的耐电晕漆包线，其特征在于，所述耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、所述含氟聚酰亚胺涂层、所述耐电晕特种树脂涂层和所述改性聚酰亚胺涂层的涂层厚度比例分别5-10%、20-35%、15-30%、25-45%。
3.根据权利要求2所述的用于电机的耐电晕漆包线，其特征在于，所述耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、所述含氟聚酰亚胺涂层、所述耐电晕特种树脂涂层和所述改性聚酰亚胺涂层的涂层厚度比例分别8%、28%、26%、38%，或者为9%、25%、27%、39%，或者为10%、26%、25%、39%。
4.根据权利要求1所述的用于电机的耐电晕漆包线，其特征在于，所述纳米无机粉体为二氧化硅、三氧化二铝中的一种或多种组合；并且/或者，所述第一溶剂为N-甲基吡咯烷酮或N-甲基吡咯烷酮与N,N-二甲基乙酰胺的混合溶剂；并且/或者，所述第二溶剂为N-甲基吡咯烷酮或者N-甲基吡咯烷酮与N,N-二甲基乙酰胺的混合溶剂；并且/或者，所述含氟单体是六氟二酐、丙烯酸六氟丁酯中的一种或多种组合；并且/或者，所述耐电晕漆包线为漆包扁线。
5.一种用于电机的耐电晕漆包线的制备方法，其特征在于，所述漆包线包括电机线和绝缘层，所述绝缘层涂覆在所述电机线的外表面，所述绝缘层由内到外依次为耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、含氟聚酰亚胺涂层、耐电晕特种树脂涂层、改性聚酰亚胺涂层；
其中，所述耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层为将纳米无机粉体和用于分散聚酰胺酰亚胺漆的第一分散剂加入到聚酰胺酰亚胺漆中制备而成；
所述含氟聚酰亚胺涂层为在聚酰亚胺漆制备的过程中添加含氟单体制备而成；
所述耐电晕特种树脂涂层为将纳米SiO2、用于分散特种树脂溶液的第二分散剂加入到特种树脂溶液中制备而成；其中，所述特种树脂溶液为特种树脂和能够溶解所述特种树脂的第一溶剂混合制备而成，所述特种树脂为苯并噁嗪、聚芳醚腈、聚芳醚腈砜、聚醚砜、氰酸酯单体、氰酸酯预聚体、丙烯酸六氟丁酯、双马来酰亚胺单体、甲基丙烯酸六氟丁酯中的一种或多种组合；
所述改性聚酰亚胺涂层为将改性树脂溶液和纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层混合制备而成；其中，所述纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层由纳米无机粉体和能够溶解聚酰亚胺漆的第三分散剂加入到聚酰亚胺漆中制备而成；所述改性树脂溶液为树脂与能够溶解所述树脂的第二溶剂混合制备而成，所述树脂为聚芳醚腈砜、聚醚砜、改性聚醚醚酮中的一种或多种组合；
所述制备方法包括：
将所述耐电晕聚酰胺酰亚胺涂层、所述含氟聚酰亚胺涂层、所述耐电晕特种树脂涂层、所述改性聚酰亚胺涂层由内到外依次涂覆在电机线上。
6.根据权利要求5所述的用于电机的耐电晕漆包线的制备方法，其特征在于，所述改性聚酰亚胺涂层的所述改性树脂溶液的制备方法包括：
将聚醚砜添加到搅拌釜内，添加第二溶剂到搅拌釜内，开动搅拌，待物料完全溶解均匀后，过滤后获得所述改性树脂溶液；
其中，所述第二溶剂具体为N-甲基吡咯烷酮。
7.根据权利要求6所述的用于电机的耐电晕漆包线的制备方法，其特征在于，所述改性聚酰亚胺涂层的制备方法包括：
将所述纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层添加到另一洁净的搅拌釜内，开动搅拌，加入所述纳米粒子耐电晕聚酰亚胺涂层的总量的15-30%的所述改性树脂溶液，搅拌均匀后，获得所述改性聚酰亚胺涂层。
8.根据权利要求5所述的用于电机的耐电晕漆包线的制备方法，其特征在于，“所述耐电晕特种树脂涂层为将纳米SiO2、用于分散特种树脂溶液的第二分散剂加入到特种树脂溶液中制备而成；其中，所述特种树脂溶液为特种树脂与能够溶解所述特种树脂的第一溶剂混合制备而成，所述特种树脂为苯并噁嗪、聚芳醚腈、聚芳醚腈砜、聚醚砜、氰酸酯单体、氰酸酯预聚体、丙烯酸六氟丁酯、双马来酰亚胺单体、甲基丙烯酸六氟丁酯中的一种或多种组合”具体包括：
将氰酸酯单体添加到反应瓶中加热到85至92℃，待物料全部熔融后开动搅拌；添加等质量的双马来酰亚胺单体进反应瓶中并升温至170℃至200℃，保温反应至物料常温下均相透明为止，开始降温至120℃至150℃；
添加甲基丙烯酸六氟丁酯，保温在120℃至150℃下反应2至3小时，其中甲基丙烯酸六氟丁酯的添加量为氰酸酯单体质量的6-8倍；
保温反应结束后添加第一溶剂，将反应瓶中的物质稀释成50-60%固体含量的特种树脂溶液；
向所述特种树脂溶液中添加纳米SiO2以及所述纳米SiO2的质量的2-5%的第二分散剂，其中所述纳米SiO2的粒径在40nm至80nm，在5000至8000r/min条件下均质分散0.5至1小时，转移物料到研磨机中，研磨分散3至6小时，直到D50小于100nm，经10000目滤袋高压过滤，获得所述耐电晕特种树脂涂层；
其中，所述第一溶剂具体为N-甲基吡咯烷酮，所述第二分散剂具体为KH560。
9.根据权利要求5所述的用于电机的耐电晕漆包线的制备方法，其特征在于，“所述含氟聚酰亚胺涂层为在聚酰亚胺漆制备的过程中添加含氟单体制备而成”具体包括：
将经脱水处理的二甲基乙酰胺添加到反应釜内；
加入经脱水处理的二甲苯，搅拌下加入二氨基二苯基醚，搅拌至二氨基二苯基醚全部溶解，分批向反应釜内加入均苯四甲酸二酐，控制加料速度使料温不超过60℃，添加完毕后，搅拌30min至均苯四甲酸二酐全部溶解、粘度稳定后再加入含氟单体；
加完后于60±5℃下搅拌3～4h至粘度稳定，加入甲基丙烯酸六氟丁酯，保温搅拌2-3h，降温到30℃，经500目滤网过滤得到所述含氟聚酰亚胺涂层；
所述含氟单体具体为六氟二酐、丙烯酸六氟丁酯中的一种或多种组合。
10.一种扁线电机，其特征在于，所述扁线电机包括耐电晕漆包线，所述耐电晕漆包线为权利要求1-4中任一项所述的耐电晕漆包线。
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