復(fù)合層漆包線聚氨醋漆包線

美國(guó)生產(chǎn)有外層為尼龍(尼龍6.6)的復(fù)合層漆包線。復(fù)合層漆包線的溫度指數(shù)為130,而單一涂層聚氨醋為120(按NEMAMWZ一C[21生產(chǎn)的)。在厚度相同的條件下,復(fù)合層漆包線的機(jī)械強(qiáng)度一般較高。0.254毫米單一涂層漆州包線的單向刮漆為2.5N(平均數(shù))和2.20N(最低數(shù)),而復(fù)合層漆包線的對(duì)應(yīng)值為2.95N和2.50N。外層為尼龍的漆包線具有較高的耐熱沖擊性能,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為于175℃下在d3圓棒上卷繞(拉伸20%以后);而單層聚氨酷漆包線則為150℃下在圓棒上卷繞(線的標(biāo)稱直徑為0.254毫米) 。

尼龍互合層漆包線具有較低的摩擦系數(shù),耐化學(xué)性,良好的下線性和槽滿率。為了得到較高的耐熱性,在聚氨醋層上涂復(fù)芳香族尼龍4。芳香族尼龍是由M-間苯二胺與間苯二甲酸和對(duì)苯二甲酸或間苯二甲酸與M-間苯三胺和n-間苯二胺縮聚反應(yīng)而成。溶劑為二甲基乙酸胺和乙酞基二甲胺。底層的厚度約為總厚度的5-70。從熱失重分析結(jié)果可知,復(fù)合層漆包線比單一涂層聚氨酚漆包線好。復(fù)合層漆包線290℃時(shí)的失重為35%,聚氨醋則為50%(聚醋亞胺為7f0/)。功,.25毫米復(fù)合層漆包線(底層漆厚為0.020毫米,外層漆厚0.012毫米)往復(fù)列漆為132次,而不涂外層的同樣漆包線僅32次。涂第二層膝時(shí)機(jī)械強(qiáng)度的提高可從鉛筆硬度(和對(duì)為B和4H)反映。焊錫試驗(yàn)時(shí)間:360℃1秒鐘。底層為聚氨酚,外層涂聚酞胺一酸亞胺,兩種漆層厚度之間的比例要合理,線能直接焊錫不留殘?jiān)?并具有i戴的耐熱性。細(xì)線涂漆時(shí)先把底層漆全部涂好,然后涂外層。涂粗規(guī)格時(shí)先涂厚的聚氨醋,然后交替涂聚酸胺-酚亞胺 。

外層采用聚酷漆的復(fù)合層漆包線,具有更高的耐熱性。出人意料的是:復(fù)合層與單一涂層的聚酷相比.還具有較高的耐熱性(300~500“C),因?yàn)樵谶@種情況一下復(fù)合絕緣不是與低耐熱性相比,而是與高耐熱性的混合物相比。試驗(yàn)是采用直徑為1.0毫米線制成的扭紋對(duì)試樣,然后通以34安的電流,經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)行擊穿電壓試驗(yàn),取擊穿電壓降到1000伏的時(shí)間。獲得如下結(jié)果:單一聚醋漆包線為5分鐘,復(fù)合層為12~21鐘在縮醛漆外面涂上聚酞亞胺漆。同樣對(duì)扭絞對(duì)試樣進(jìn)行了耐壓110伏的超負(fù)荷試驗(yàn),當(dāng)電流為37安時(shí),縮醛漆為425次,外層為聚酞亞胺的復(fù)合層漆包線為2700次,聚酞亞胺漆包線為1900次。按照NEMAMW17一C明標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的外層為尼龍的復(fù)合層漆包線,按技術(shù)要求,復(fù)合層漆包線與單一涂層的縮醛漆包線相比沒有更多的優(yōu)越性 。

復(fù)合層漆包線的外層漆的某些性能指標(biāo)要比底層漆高,如耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度,外層漆起到了保護(hù)作用和增強(qiáng)了絕緣的綜合性能,在很多情況下可以取得平均性能。這種漆包線與同一材料的單一涂層漆包線相比,不僅在技術(shù)上是可取的,而且在經(jīng)濟(jì)上也是可觀的,因?yàn)橹恍栌蒙倭康馁F重材料。復(fù)合絕緣的性能要比單一底層和外層材料的性能好,在這種情況下產(chǎn)生了新的(不是平均的)效果 。

在工業(yè)生產(chǎn)中,目前生產(chǎn)的外層有線性聚醋、聚酞胺一酞亞胺和尼龍等三種,據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo),也還有其它組分可作外層絕緣。如生產(chǎn)外層為聚酷、線性聚醋以及聚酚啥一酞亞胺。聚酯的取得是用三握乙墓異氰酸醋代替了三元醇。復(fù)合層漆包線與單一涂層相比,除耐熱性提高以外,熱沖擊性能也較好。漆包線外層采用線性聚合物,在鏈里加入復(fù)雜的酷組和簡(jiǎn)單的酷基。其制取方法是縮聚對(duì)苯二甲酸二甲醋,乙二醇和n一婆基苯酸。低層采用改性聚酷,其制取是采用除了對(duì)苯二甲酸二甲醋和眾所周知的多元醇(乙二醇和THEIC)外,采用三醋乙二醇和偏苯三酸醉,最后單獨(dú)醋化,并在20℃溫度下與聚酷三聚氰酸混合,把樹脂溶于甲酚的混合溶劑中制得絕緣漆。用這種漆涂制的主絕緣在機(jī)械和耐熱性能上超過了用大家所熟悉的方法制得的以聚醋三聚氰酸亞胺為基的漆。外層采用了不同組分的聚酞胺一酞亞胺,同樣的聚酞胺一酞亞胺可以由偏苯三酸配(或其氯素衍生物)及二元胺,如二胺基二苯甲烷和二氨聯(lián)苯氧化物,正確地判斷酞胺和亞胺基的交換 。

其特點(diǎn)是結(jié)尾的氨基和在芳香族環(huán)之間的酞胺基(n從1至5)。對(duì)苯二酞氯化物和芳香族二氨反應(yīng)生成二胺。得到的均聚物(ooHroMeP)和偏苯三酸醉在150℃~205℃反應(yīng)生成含聚酞胺環(huán)的聚酞胺一酞亞胺。這樣的聚酞胺一酞亞胺也可以在事先沒有得到均聚物的情況下從偏苯三酸醉、二胺和對(duì)苯二酷氯化物(或異苯二酞氯化物)反應(yīng)制得。復(fù)合涂層的性能超過任何一種單一涂層(在同樣厚度時(shí))。與涂六道的聚酸胺一酸亞胺相比,復(fù)合絕緣具有更好的彈性。往復(fù)刮漆的耐刮次數(shù):復(fù)合層負(fù)荷7N時(shí)為12次,單一聚酸胺一酞亞胺負(fù)荷4.9N時(shí)為127次。單向刮漆相應(yīng)為134N和40N。軟化擊穿溫度與電壓相應(yīng)為350℃、335℃,11500伏、3400伏。如上面提到的,提高了酞胺基組成的聚酞胺一酞亞胺用作復(fù)合層漆包線的外涂層,可用于冷凍機(jī)7[]。除酚胺基(NHCO)以外,按偏苯三酸酚的狡基進(jìn)行反應(yīng),聚合物的結(jié)構(gòu)在二芳基之間包含酸胺基。作底層漆所采用的聚酷漆的三官能團(tuán)組成包含著HEIC。由于在外層絕緣中加入了與芳香環(huán)交聯(lián)的亞胺基和酸胺基,在聚醋中增加了三聚氰酸環(huán),總絕緣的耐熱性有所提高(溫度指數(shù)180)。此外,絕緣具有高的耐冷凍劉性能和高的耐濕性。由于漆層的摩擦系數(shù)低和高的機(jī)械性能,因此適用于機(jī)械化繞組。在機(jī)械化繞組過程中,在專用儀器上對(duì)線的漆層進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。在此儀器上線經(jīng)過一系統(tǒng)不同直徑的導(dǎo)輪,在這種作用下線經(jīng)受了明顯的形變(拉伸、彎曲),當(dāng)產(chǎn)生缺陷時(shí),絕緣就擊穿。有文獻(xiàn)介紹了以聚醋為底漆,外層為聚酞胺-酞亞胺漆的復(fù)合層漆包線。后者是由二狡酸和三竣酸同二異氰酸酷反應(yīng)而得,一部分可以被THECI所代替,酸和三聚氰胺的克分子比為1:1 。

建議聚醋漆層外面涂上聚乙內(nèi)酞尿制成復(fù)合層漆包線,聚乙內(nèi)酞尿漆的含量為12%。溶劑為甲酚的混合溶劑,其配比為1:g。這種復(fù)合層漆包線與同樣厚度的單一涂層聚醋漆包線相比,其耐刮強(qiáng)度高(往復(fù)次數(shù)為110對(duì)68次),軟化擊穿溫度也高(按照DIN46450標(biāo)準(zhǔn)為340OC對(duì)310℃)。上述的試驗(yàn)結(jié)果是在漆層厚70微米的叻1.0毫米聚醋漆包線和漆層厚71微米(底層5微米,外層16微米)的復(fù)合層漆包線上進(jìn)行 。

聚酷亞胺作為主絕緣在工業(yè)上已經(jīng)常使用,用聚酚樹脂溶于70%氯苯酚和30%甲酚的混合溶劑中作為外層漆,底層漆采用不少于聚酷部分重量的20%THEIC制造此外,復(fù)合層漆包線有良好的耐熱性,按溫度指數(shù)試驗(yàn)方法測(cè)定的壽命值260℃時(shí)為284小時(shí),2800C時(shí)為131小時(shí),而聚酷亞胺漆包線相應(yīng)溫度時(shí)分別為168和70小時(shí) 。

有文獻(xiàn)建議,外層采用75~85%的溶化溫度高于140℃的結(jié)晶線性聚醋,15~25%重量的無定形線性聚酚或軟化溫度高于140℃的環(huán)氧樹脂,復(fù)合層漆包線彈性良好(ld),耐熱沖擊(170℃1小時(shí))擊穿電壓12~13千伏。外層采用聚酞胺一酞亞胺絕緣的漆包線按NEMAMW35~C標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)生產(chǎn)。與沒有外層的相比,它具有更高的溫度指數(shù)—20(單層180),有更高的過負(fù)載能力和熱沖擊性能。按標(biāo)準(zhǔn)要求,復(fù)合層漆包線應(yīng)經(jīng)受220℃的熱沖擊試驗(yàn),而單一層為Z000C(線經(jīng)受同樣的形變),其它的要求相同 。

作為外層漆的聚酞胺一酞亞胺是由偏苯三酸醉與二苯甲烷二異氰酸酪和卜甲基毗咯烷酮與溶劑在80℃下混合3小時(shí),和在165℃下保溫2小時(shí)。這種漆包線的優(yōu)點(diǎn)是:耐熱沖擊性好(200℃);焊錫不需去除漆層,功1.0毫米的線,底絕緣厚0.067毫米,外層0.016毫米,不去漆層在420℃下10秒鐘和450℃下5秒鐘可焊接 。

聚酞胺-酰亞胺漆同樣可用作復(fù)合層漆包線的底漆。建議在聚酚胺一酞亞胺漆層上面涂一層縮醛漆,這種漆由縮醛、酚醛、環(huán)氧樹脂和三聚氰胺組成。漆包線在200℃下24小時(shí)后能保持勿的彈性,耐冷凍,軟化擊穿溫度300℃。作主絕緣用的聚酞胺一酞亞胺漆,其大分子包含了亞胺雜環(huán),芳香環(huán),含酞胺基的脂族鏈。這樣的聚酞胺一酞亞胺是由偏苯三酸酚,芳香族二胺酸或它們的內(nèi)酞胺反應(yīng)而成。外層用的聚酞胺一酸亞胺的結(jié)構(gòu)是由4一偏苯三酸酚酞氯和芳香族二元胺縮聚而成,但這種漆如用作單一涂層時(shí),就容易產(chǎn)生氣泡,此外,材料昂貴,彈性差。復(fù)合層絕緣的擊穿溫度為138千伏/毫米。復(fù)合層的底層為聚酞胺一酞亞胺(聚酸亞胺或聚醋),外層為縮醛(自粘層—環(huán)氧)。用縮醛漆作中間層的漆包線具有較高的耐油性,與沒有中間層的漆包線相比還有較高的粘結(jié)性能 。

研究了無外層和以聚醋及聚酷亞胺漆作外層的漆包線樣品。這些研究從理論上引起了人們極大的興趣,因復(fù)合絕緣漆包線耐熱性的提高涉及到絕緣化學(xué)組分的變化 。

聚丙烯絕緣本身的耐熱性很低,因此這種絕緣作為漆包線絕緣是沒有實(shí)際使用價(jià)值的。但如在上面涂復(fù)聚酚保護(hù)層,則得到較高的耐熱性,且高于單層的聚醋和聚醋亞胺漆包線。聚丙烯絕緣外加聚酷亞胺絕緣后具有更高的溫度指數(shù)。上述結(jié)果是按失重率來測(cè)定的:在200℃溫度下50小時(shí)聚醋絕緣失重約為30%,聚丙烯加聚醋外層則為2%,在更高的溫度下復(fù)合層絕緣仍顯示其優(yōu)越性。為了解釋得到的結(jié)果,對(duì)聚丙烯進(jìn)行了紅外光譜分析。熱老化是在真空中進(jìn)行,在250℃溫度下2小時(shí),同樣對(duì)聚醞外層進(jìn)行老化試驗(yàn)〔在攝譜時(shí)去掉外層絕緣)。在這種和那種情況下,由于熱老化的結(jié)果,光譜下降區(qū)域是由于一C三N基所致,而且大于CO基的區(qū)域也顯示出來了?？梢缘贸鼋Y(jié)論,聚丙烯聚合物在惰性氣體中進(jìn)行熱處理和在與氧隔離的保護(hù)情況下形成高溫下穩(wěn)定性良好的環(huán)。在無保護(hù)層時(shí),由于氧氣的強(qiáng)力作用,這種環(huán)就無法形成,因此耐熱性差 。

漆包圓銅線、漆包圓鋁線或漆包扁線涂復(fù)幾層含不同數(shù)量填料的漆,可從導(dǎo)電線芯.去除絕緣層的快慢程度來分析決定填料含量的多少。例如:縮醛漆和填料二氧化硅的比例,第一層為2:5;第二層為3:4;第三層為4:3;第四層為5:1;最后一層不含填料,并固化三次(其余固化一次)。用這種方法制得的絕緣線有良好的導(dǎo)熱性、更高的溫度指數(shù)、良好的熱沖擊性能。由于最外層不含填料,因而可滿足絕緣彈性的要求。除二氧化硅以外,還可應(yīng)用其它的填料,如氧化鋁、氧化鎂、滑石粉、白奎、云母粉等。作為絕緣,可采用眾所周知的各種型號(hào)絕緣漆。在很多情況下,當(dāng)漆包線用于不同的電器時(shí)(半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等),要求很快從電線的端部去除絕緣,這可以通過在漆層和導(dǎo)線(銅線、合金線)之間涂隔離層的辦法來達(dá)到 。

這種漆包線可代替安裝線;與安裝線相比,其溫度指數(shù)更高?？捎霉栌袡C(jī)漆作隔離層;絕緣層采用縮醛、聚醋亞胺、聚酚胺一酞亞胺及其它漆。將聚酞胺一酞亞胺漆涂在帶有隔離層的鍍銀銅線上,這樣很容易從線上去除絕緣(剝離力為7.00N),耐刮性能也好(大于20次) 。