本发明涉及漆包线涂料,尤其是涉及一种用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料及其制备方法。
背景技术:
1、漆包线是电气设备的重要组件,其结构是内芯为金属导线,外皮为绝缘涂层的皮芯结构。目前绝缘漆包线的种类多种多样,在电气设备领域占据重要地位,由于电器元件趋于精细化,因此漆包线为了满足应用要求也需要进行精细化发展。
2、漆包线的精细化发展主要包括金属导线拉线工艺和漆包线绝缘涂层工艺两方面,传统的漆包线绝缘涂层的主要为聚氨酯漆包线,由于传统聚氨酯漆包线在应用过程中对绝缘涂层的厚度做限定,因此普通的聚氨酯漆包线就能够满足应用需求;但本领域人员在漆包线精细化过程研究中发现,传统的漆包线绝缘涂层的厚度变薄时,其物理性能和电学性能实际达不到应用要求,因此需要提供新的超薄绝缘涂层。
3、现有技术中超薄绝缘涂层的原料主要为聚酰亚胺薄膜,如公开号cn102568703b公开的一种超薄聚酰亚胺漆包扁铜线制备方法,该方法采用了聚酰亚胺绝缘漆来制备超薄绝缘漆包线涂层,该涂层的厚度最薄可达8μm;此外,本领域人员通过沉积制膜的方法来制备超薄绝缘漆包线涂层,如公开号cn108303596a公开的一种利用薄膜沉积技术制作超薄线圈的方法及超薄线圈,该技术是利用气相沉积和化学沉积的方法将聚酰亚胺沉积到金属导线表面制得超薄绝缘漆漆包线,该绝缘漆包线的膜层厚度最小可达1μm,虽然沉积技术在制备超薄涂层时具有极强的优势,但该技术的应用成本和工业化推广的难度较大,实际应用价值小;而涂覆工艺虽然应用成本低,但其膜厚度还具有较大的挖掘空间,因此继续优选漆包线绝缘涂层的配方和制膜工艺对于获得更薄更细的漆包线具有重要意义。
技术实现思路
1、为了获得一种超薄绝缘漆包线,本发明提供了一种用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料及其应用方法,该涂料的原料中包含了基体树脂、改性聚酰亚胺环氧树脂、光引发附着力促进剂和填料,该涂料可通过光固化的形式使超薄绝缘涂料成膜,成膜的速度快温度低,形成的膜厚度在2~5 μm之间,该涂料制得的漆包线圆棒卷绕试验不开裂,热冲击1d 155℃30min不开裂,30 m长度漆膜盐水针孔为0,击穿电压在5700v至6000 v之间,漆膜性能优异。
2、本发明的具体技术方案为:
3、一种用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料,原料按质量份数记包括:基体树脂40~60份、改性聚酰亚胺环氧树脂18~23份、光引发剂3~5份、附着力促进剂0.1~0.5份和填料余量。
4、作为优选,所述聚基体树脂包括:聚氨酯丙烯酸树脂8~12份,超支化聚氨酯丙烯酸酯4~6份,丙烯酸酯8~12份。
5、作为优选,所述光引发剂包括光引发剂1173、光引发剂184、光引发剂tpo和光引发剂819中的一种。
6、作为优选,所述附着力促进剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
7、作为优选,所述改性聚酰亚胺环氧树脂的制备方法包括以下步骤:
8、步骤1:将二元酐、二元胺加入到间甲酚中进行反应,反应条件包括:反应温度30~45 ℃,氮气氛围,反应时间3~4 h,反应完成后加入脱水剂升温冷凝回流制得可溶性酸酐封端聚酰亚胺;
9、步骤2:将可溶性聚酰亚胺加入到环氧树脂混合后获得改性聚酰亚胺环氧树脂。
10、作为优选,所述环氧树酯为双酚a型环氧树脂,所述环氧树脂的环氧值为0.41~0.47。
11、作为优选,所述二元酐包括6fda、bpada、bpda、btda和odpa中的一种或几种的混合物。
12、作为优选,所述二元胺包括优选为二氨基二苯醚、对苯二胺和六氟甲基联苯二胺中的一种或几种。
13、作为优选,所述脱水剂为异喹啉。
14、作为优选,所述涂料的粘度20~50 mpas。
15、本发明提供了一种用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料,该涂料包括基体树脂、改性聚酰亚胺环氧树脂、光引发剂、附着力促进剂和填料,该涂料可通过光固化的形式使超薄绝缘涂料成膜,成膜的速度快温度低,形成的膜厚度在2~5 μm之间,制得的漆包线热冲击6d155℃ 30 min不开裂,30 m长度漆膜盐水针孔为0,击穿电压10000 v;
16、本发明在研究微细精线的超薄绝缘涂层时发现,涂层的粘度对于形成膜的厚度有重要的影响,粘度约低则涂料涂覆在金属导线表面后附着物的量就会越少,涂料成膜后膜的厚度就会越小,但绝缘漆膜厚度变薄后,整体膜的性能会显著下降无法满足应用需求,因此,本发明在选择微细精线超薄涂层涂料的原材料时,目标是使涂料的粘度足够低同时成膜的膜性能能够满足应用需求,因此,本申请在选择基体树脂时,选了低聚物的聚氨酯丙烯酸树脂、超支化聚氨酯丙烯酸酯和丙烯酸酯,基体树脂的粘度在100~200 mpas,但直接使用上述基体树脂时,粘度和成膜性能无法满足应用需要,因此,本发明又引入了改性聚酰亚胺环氧树脂,改性聚酰亚胺环氧树脂是由二元酐和二元胺脱水合成的可溶性的端酸酐聚酰亚胺,其能够与环氧树脂中的羟基和环氧基发生交联反应形成改性聚酰亚胺环氧树脂聚合物,该聚合物在引入基体树脂后能够提供聚酰亚胺基团环氧基团等多种基团,能够在涂料成膜后显著增加膜的韧性、冲击性能和绝缘性能,此外,本发明发现在基体树脂中引入改性聚酰亚胺环氧树脂后形成的树脂涂料的粘度会显著降低,因此通过上述原料的组合能够使得到的绝缘漆涂层粘度和成膜性能都达到应用要求。
17、此外,本申请为了提高绝缘漆的附着力,还添加了硅烷偶联剂作为附着力促进剂,增加超薄的绝缘漆膜层与金属导线的附着力,
18、一种上述用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料的制备方法,包括以下步骤:将基体树脂、改性聚酰亚胺环氧树脂、光引发剂、附着力促进剂、和填料加入容器中反应制得用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料,反应条件包括:温度50~60 ℃,反应时间1~3 h。
19、与现有技术相比,本发明具有以下技术效果:
20、本发明提供的微细精线超薄绝缘涂层的涂料可通过光固化的形式使超薄绝缘涂料成膜,成膜的速度快温度低,形成的膜厚度在2~5 μm之间,制得的漆包线圆棒卷绕试验不开裂,热冲击1 d 155 ℃ 30 min不开裂,30 m长度漆膜盐水针孔为0,击穿电压在5700v至6000 v之间,漆膜性能优异;本发明提供的微细精线超薄绝缘涂层的涂料的原料中通过在基体树脂中引入改性聚酰亚胺环氧树脂达到降低基体树脂的粘度同时增加绝缘漆膜成膜后的膜性能的效果。
1.一种用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料,其特征是,原料按质量份数计包括:基体树脂40~60份、改性聚酰亚胺环氧树脂18~23份、光引发剂3~5份、附着力促进剂0.1~0.5份和填料余量。
2.根据权利要求1所述的一种用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料,其特征是,所述基体树脂包括:聚氨酯丙烯酸树脂8~12份,超支化聚氨酯丙烯酸酯4~6份,丙烯酸酯8~12份,所述基体树脂的粘度为100~200 mpas。
3.根据权利要求1所述的一种用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料,其特征是,所述光引发剂包括光引发剂1173、光引发剂184、光引发剂tpo和光引发剂819中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料,其特征是,所述附着力促进剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的一种用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料,其特征是,所述改性聚酰亚胺环氧树脂的制备方法包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的一种用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料,其特征是,所述环氧树酯为双酚a型环氧树脂,所述环氧树脂的环氧值为0.41~0.47。
7.根据权利要求5所述的一种用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料,其特征是,所述二元酐包括6fda、bpada、bpda、btda和odpa中的一种或几种;所述二元胺包括优选为二氨基二苯醚、对苯二胺和六氟甲基联苯二胺中的一种或几种。
8.根据权利要求5所述的一种用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料,其特征是,所述脱水剂为异喹啉。
9.根据权利要求1所述的一种用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料,其特征是,所述涂料的粘度20~50mps。
10.一种如权利要求1至9任一所述的用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料的制备方法,其特征是,包括以下步骤:将基体树脂、改性聚酰亚胺环氧树脂、光引发剂、附着力促进剂、和填料加入容器中反应制得用于微细精线超薄绝缘涂层的涂料,反应条件包括:温度50~60℃,反应时间1~3h。