[發(fā)明專利]一種漆包線用納米復合改性絕緣油漆的制備方法及高性能納米復合漆包線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010164974.5
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN101824268A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 施昕昊;陳憲宏;郭玉林;劉鳳丹;謝志強
• 申請（專利權）人: 江蘇八達線纜有限公司;湖南大學
• 主分類號: C09D167/00
• 分類號: C09D167/00;C09D179/08;C09D7/12;C09D5/25;H01B7/00;H01B17/62
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

本發(fā)明涉及制備高性能納米復合漆包線油漆的方法，以及采用該納米 復合油漆制造的高性能漆包線，該漆包線可廣泛應用于普通電機、電器、 變壓器作繞組線。

技術背景

隨著高科技納米復合材料技術的不斷開發(fā)與應用，推動了金屬材料、非金 屬材料及高分子材料工業(yè)的飛躍發(fā)展，引起了電機、電器、變壓器產品的“高技 術、高質量、高等級”競爭。當前國內外電機、電器、變壓器及IT信息產業(yè)正 朝著“高壓、高頻、高效、節(jié)能、緊湊型”的高技術產品發(fā)展，推動著電磁線行 業(yè)由過去傳統(tǒng)工藝生產的普通漆包線向“新技術、新工藝、新材料”的高性能特 種漆包線發(fā)展。在這場高科技市場和高質量產品競爭中，漆包線的應用領域越 來越廣闊：①特種電機行業(yè)的變頻調速技術應用廣泛，其最大優(yōu)點是實現(xiàn)軟啟 動和快速制動，且結構簡單體積小，安全節(jié)能又可靠；變頻調速可使電機節(jié)電 30％左右，國際上變頻調速傳動以每年若15％增長率發(fā)展，其交流變頻調速逐 步取代大部份直流調速傳動的發(fā)展趨勢不可擋；②變頻技術的發(fā)展帶來了家用 電器的技術革新，采用變頻調速技術來生產變頻空調、變頻冰箱、變頻洗衣機 等等，可以達到數(shù)控，高效節(jié)能，低噪音和降低成本的目的；同時也為納米高 性能漆包線新產品拓展了新的應用市場；③變頻調速在冶金、礦山、石油、化 工、建材、機械和鐵路、運輸及電梯、家電等多個領域的廣泛應用，將會促進 高性能特種漆包線的需求量大幅地增加，市場前景廣闊。

高科技的市場發(fā)展和下游產業(yè)對漆包線的高新技術要求，將帶動漆包線的 產品結構調整，升級換代和與之相配套的漆包線“新技術、新工藝、新材料”急 待開發(fā)。

要滿足上述高壓變壓器和交流變頻電機的要求，關鍵是所使用的漆包線必 須具備相應性能。因此研發(fā)這種具有“耐高溫、耐高壓、耐高頻電脈沖”漆包線 便成為當務之急，利用納米材料優(yōu)異特性來提高當前漆包線性能是一種行之有 效的途徑。

在提高絕緣漆性能方面，US.Pat.No.4,503,124中提出了在普通絕緣漆中加 入氧化鋁粉體(粒徑要求小于0.1微米)來提高絕緣漆的耐電暈性能。由于氧 化鋁粒徑較大，所制造的線的外觀不能滿足要求，為了改善外觀和性能， US.Pat.No.4,537,804提出采用兩步涂布法，第一層為聚酯，第二層為聚酰胺與 氧化鋁的復合物。緊接著US.Pat.No.4,546,041又提出用聚酯亞胺與氧化鋁的復 合物作為絕緣線的第二層涂層，加入聚酯亞胺漆固含量的15％的氧化鋁。然而 所加入的氧化鋁粒子對涂漆設備有嚴重的磨損作用從而對生產的漆包線的圓度 產生不利影響，進而影響了漆包線的使用性能。歐洲專利EP356929和 US.Pat.4,935,302公開了配料中含有Cr₂O₃或Fe₂O₃的技術方案，由于這兩種配 料的密度較大，容易在油漆中產生分離而沉淀，導致在涂線過程中出現(xiàn)涂層分 散不均勻現(xiàn)象而影響漆包線的性能。在無機填料方面，WO96/42089和 US.Pat.5,654,095中還分別采用了TiO₂，Al₂O₃，SiO₂，ZnO，F(xiàn)e₂O₃及多種粘土， 或將幾種金屬氧化物混合使用來提高電機的使用壽命，但其應用性能仍是不能 令人滿意。在US.Pat.No.5,552,222和WO?98/33190中，提出采用三層復合的方 法來制備電磁線，底層為不含無機粒子的純有機物，中間層為含有填充物的復 合層，外層也是含有填充物的復合層，或者是與底層同類的高溫絕緣漆。這些 方法雖然在提高漆包線耐電暈性能方面取得了一定的成效，然而由于直接將填 料混入到高固含量和高粘度的絕緣油漆中，很難使填料達到分散均勻的目的， 同時固化后制備的漆膜柔韌性與附著力不佳。在此基礎上，中國專利 CN1546586A提出了一種將無機納米粒子分散在有機溶劑中，再用表面處理劑 將粒子表面作進一步處理，采用原位復合法制備高性能耐電暈電磁線漆。所采 用的無機氧化物粒子為Cr₂O₃、SiN、SiC、TiO₂、Al₂O₃、ZnO、SiO₂、CaCO₃， 可以是一種或數(shù)種的任意比例組合；所采用的絕緣油漆包括聚酯樹脂、三羥乙 基三聚異氰酸酯改性聚酯樹脂、聚酰亞胺、三羥乙基三聚異氰酸酯改性亞胺、 聚氨酯、聚酰胺酰亞胺。CN1482626A公開了涉及一種適合變頻電機用的電磁 漆包線的制造方法，首先將納米無機金屬化合物(氧化鈦、氧化鉻、氧化鐵、 氧化鋯、氧化鎂)進行微波干燥，然后將其加入到絕緣聚合物樹脂(聚酰胺、 聚酰胺酰亞胺、聚酯樹脂)和有機溶劑(甲基吡咯烷酮、醋酸丁酯)，接著再加 入分散劑，然后將這些混合物進行高速均質處理和高速砂磨，制得具有納米金 屬氧化物顆粒的復合絕緣樹脂漆，最后將在裸銅線上先涂上一層聚酯亞胺底漆， 然后再涂上一層上述具有納米金屬氧化物顆粒的復合絕緣樹脂面漆，最終制得 電磁漆包線。