專利名稱：絕緣清漆組合物以及使用該絕緣清漆組合物的絕緣線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
示例性實(shí)施方式涉及防電暈放電的絕緣清漆組合物以及具有使用該絕緣清漆組合物形成的絕緣層的絕緣線。
背景技術(shù)：
電暈放電是由集中在絕緣線或絕緣電纜的絕緣體中產(chǎn)生的小裂縫處的電場引起的放電。電暈放電可能使得絕緣性能變壞，這可能導(dǎo)致絕緣惡化，并最終導(dǎo)致絕緣擊穿。尤其是，對于在電機(jī)等中使用的線圈(或變壓器)的情況，更具體地，對于具有通過用絕緣清漆涂覆導(dǎo)體之后通過固化而形成的涂層的漆包線的情況，在線(涂層)之間或內(nèi)部可能發(fā)生電暈放電，并且隨著涂層由于帶電粒子的碰撞而分解，可能產(chǎn)生熱量，從而導(dǎo)致絕緣擊穿。
在著電暈放電增加的趨勢，從而導(dǎo)致絕緣擊穿。為了抑制電暈放電，已經(jīng)建議提供一種具有通過在樹脂溶液中分散無機(jī)絕緣粒子(例如氧化鋁、氧化鎂、二氧化硅或氧化鈦)而形成的絕緣體的漆包線。無機(jī)絕緣粒子可以阻止電暈放電的發(fā)生，并且可以改進(jìn)熱傳導(dǎo)性，降低熱膨脹并增加漆包線的長度。為了在抗熱樹脂中分散無機(jī)絕緣粒子，本領(lǐng)域中已知的是一種用于向樹脂溶液中直接添加無機(jī)絕緣粒子粉末的方法。然而，這種方法具有較低的溶液穩(wěn)定性，這是因?yàn)闊o機(jī)絕緣顆粒在樹脂溶液中沉積而不是溶解。在絕緣線的制造過程中，當(dāng)用這種具有較低的溶液穩(wěn)定性的樹脂溶液涂覆導(dǎo)體時(shí)，降低了可使用性。為了克服這一缺陷，已經(jīng)建議將具有分散的無機(jī)絕緣粒子的溶膠與樹脂溶液進(jìn)行混合。這具有的優(yōu)點(diǎn)在于容易將具有分散的無機(jī)絕緣粒子的溶膠與樹脂溶液進(jìn)行混合以及具有極好的分散性，從而導(dǎo)致絕緣線具有極好的外觀和柔韌性，但是樹脂溶液應(yīng)當(dāng)具有良好的與具有分散的無機(jī)絕緣粒子的溶膠的溶劑的可混合性。然而，在絕緣清漆中使用的大部分溶劑不能很好地形成在溶劑中均勻分散無機(jī)絕緣粒子的溶膠，并且能夠在其中分散無機(jī)絕緣粒子的一些溶劑具有與樹脂溶液的較低的可混合性，從而導(dǎo)致絕緣清漆的凝固。而且，無機(jī)絕緣粒子在絕緣清漆中的分散可能在有限的條件下暫時(shí)得到改進(jìn)，但是，在長期存儲(chǔ)、穩(wěn)定性、再現(xiàn)性等方面中，絕緣清漆可能出現(xiàn)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問題而設(shè)計(jì)，并且因而本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在無機(jī)絕緣粒子和絕緣樹脂溶液之間具有極好的可混合性的絕緣清漆組合物以及使用絕緣清漆組合物的絕緣線。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種絕緣清漆組合物，該絕緣清漆組合物包括聚酰胺酰亞胺樹脂以及溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅。優(yōu)選地，相對于100重量份的聚酰胺酰亞胺樹脂，溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅的含量可以是I到40重量份。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種絕緣線，該絕緣線具有通過用絕緣清漆組合物涂覆導(dǎo)體而形成的絕緣層，所述絕緣清漆組合物包括聚酰胺酰亞胺樹脂以及相對于100重量份的聚酰胺酰亞胺樹脂為I到40重量份的溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅。經(jīng)表面處理的二氧化硅可以具有5到500nm的平均粒子直徑。經(jīng)表面處理的二氧化硅可以通過用從由以下組成的組中選擇的至少一種來對二氧化硅進(jìn)行表面處理而獲得胺、環(huán)氧樹脂、硫醇、羧酸、磺酸、磷酸、磷化氫以及氰酸。例如，溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅可以包括從由以下組成的組中選擇的至少一種3-氨丙基二甲氧基娃燒、N-2-氨乙基-3-氨丙基二甲氧基娃燒、3-縮水甘油氧基丙基二甲氧基娃燒、3-疏基丙基二甲氧基娃燒、3-異氰酸基丙基二甲氧基娃燒、N_( ^ -氨乙基、Y -氨丙基三甲氧基硅烷、N- ( @ -氨乙基)Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷以及Y -脲丙基三甲氧基硅烷。
有益效果根據(jù)本發(fā)明的使用具有均勻分散的二氧化硅無機(jī)絕緣粒子的絕緣清漆組合物而形成的絕緣層具有極好的電暈放電抵抗性，從而阻止了絕緣擊穿。


圖I是由示例3中所獲得的絕緣清漆組合物形成的絕緣層的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像。圖2是由比較例7中獲得的絕緣清漆組合物形成的絕緣層的SEM圖像。
具體實(shí)施例方式下文中，將詳細(xì)描述本發(fā)明。由于二氧化硅在其表面上具有羥基-0H，因此二氧化硅具有較低的與聚酰胺酰亞胺樹脂的親和性。相應(yīng)地，一般的二氧化硅或二氧化硅溶膠具有較低的與聚酰胺酰亞胺樹脂的可混合性。當(dāng)對二氧化硅進(jìn)行表面處理，以使二氧化硅具有允許化學(xué)鍵合的官能團(tuán)時(shí)，二氧化硅可以形成與聚酰胺酰亞胺樹脂的共價(jià)或非共價(jià)鍵，以改善與聚酰胺酰亞胺樹脂的可混合性。發(fā)明人基于以下事實(shí)完成本發(fā)明當(dāng)溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅與聚酰胺酰亞胺樹脂溶液混合時(shí)，經(jīng)表面處理的二氧化硅和樹脂溶液之間的可混合性得以改善。本發(fā)明提供了一種包括聚酰胺酰亞胺樹脂及溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅的絕緣清漆組合物。經(jīng)表面處理的二氧化硅可以通過用從以下各種物質(zhì)組成的組中選擇的至少一種物質(zhì)來對二氧化硅進(jìn)行表面處理而獲得胺、環(huán)氧樹脂、硫醇、羧酸、磺酸、磷酸、磷化氫以及氰酸。經(jīng)表面處理的二氧化硅是以溶膠狀態(tài)來使用的，以在水、醇(alcohol)、酮類(ketone)、酯類(ester)、烴類(hydrocarbon)等的溶劑中產(chǎn)生膠質(zhì)。使得溶膠或膠質(zhì)能夠形成的經(jīng)表面處理的二氧化硅具有5到500nm的平均粒子直徑。當(dāng)平均粒子直徑小于5nm時(shí)，允許化學(xué)鍵合的官能團(tuán)不能很好地形成在二氧化硅表面上，這是因?yàn)槎趸枇Ｗ泳哂休^高的表面能和內(nèi)聚強(qiáng)度。當(dāng)平均粒子直徑超過500nm時(shí)，絕緣層可能由于二氧化硅粒子與由電暈放電產(chǎn)生的帶電粒子之間的碰撞而惡化。具體地，溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅可以是單獨(dú)的或組合形式的3-氨丙基二甲氧基娃燒、N-2-氨乙基-3-氨丙基二甲氧基娃燒、3-縮水甘油氧基丙基二甲氧基娃燒、3-疏基丙基二甲氧基娃燒、3-異氰酸基丙基二甲氧基娃燒、N_( ^ -氨乙基、Y -氨丙基三甲氧基硅烷、N- ( @ -氨乙基)Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷以及Y -脲丙基三甲氧基硅燒。優(yōu)選地，相對于100重量份的聚酰胺酰亞胺樹脂，溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅的含量是I到40重量份。當(dāng)溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅的含量小于I重量份時(shí)，就不能充分地獲得防電暈放電效果，并且當(dāng)含量超過 40重量份時(shí)，二氧化硅可能凝聚。上述絕緣清漆組合物可以被涂覆到導(dǎo)體上，以在導(dǎo)體上形成絕緣層。當(dāng)使用具有絕緣層的導(dǎo)體來制造絕緣線時(shí)，絕緣線具有極好的外觀和柔韌性。示例下文中，為了更好地理解，將詳細(xì)描述本發(fā)明的各種優(yōu)選示例。然而，可以以各種方式修改本發(fā)明的示例，并且不應(yīng)當(dāng)將它們解釋成限制本發(fā)明的范圍。提供本發(fā)明的示例是為了使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明。<示例I到4以及比較例I到4>通過將50ml的氨水溶液(30wt*% )、2500ml的乙醇和90ml的蒸懼水進(jìn)行混合來制備溶劑。向溶劑中添加150ml的四烷氧基硅烷，之后攪拌12小時(shí)。為了進(jìn)行表面處理，向其中添加50ml的3-氨丙基三甲氧基硅烷。之后，再執(zhí)行12個(gè)小時(shí)的攪拌。通過離心分離法來分離出固體，并且然后將固體分散在醇基溶劑中，以產(chǎn)生經(jīng)表面處理的二氧化硅溶膠。根據(jù)示例I到4以及比較例I到4的防電暈放電的清漆組合物是通過按下面表I中的混合比將經(jīng)表面處理的二氧化硅與聚酰胺酰亞胺樹脂(包含25%的非揮發(fā)成分)進(jìn)行混合而制備的。〈比較例5到8>通過將50ml的氨水溶液(30wt% )、2500ml的乙醇和90ml的蒸餾水進(jìn)行混合來制備溶劑，并向溶劑中添加150ml的四烷氧基硅烷，之后攪拌12小時(shí)。由離心分離法來分離出固體，并且然后將固體分散在醇基溶劑中，以產(chǎn)生經(jīng)表面處理的二氧化硅溶膠。根據(jù)比較例5到8的絕緣清漆組合物是通過按下面表I中的混合比將二氧化硅溶膠與聚酰胺酰亞胺樹脂(包含25%的非揮發(fā)成分)進(jìn)行混合而制備的。表I中所指示的組分的單位是重量份。表I
權(quán)利要求
1.一種絕緣清漆組合物，該絕緣清漆組合物包括 聚酰胺酰亞胺樹脂；以及 溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的絕緣清漆組合物， 其中，相對于100重量份的聚酰胺酰亞胺樹脂，所述溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅的含量是I到40重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕緣清漆組合物， 其中，所述經(jīng)表面處理的二氧化硅是通過用從由以下組成的組中選擇的至少一種對二氧化硅進(jìn)行表面處理而獲得的胺、環(huán)氧樹脂、硫醇、羧酸、磺酸、磷酸、磷化氫以及氰酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的絕緣清漆組合物， 其中，所述溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅包括從由以下組成的組中選擇的至少一種3-氨丙基二甲氧基娃燒、N-2-氨乙基-3-氨丙基二甲氧基娃燒、3-縮水甘油氧基丙基二甲氧基娃燒、3-疏基丙基二甲氧基娃燒、3-異氰酸基丙基二甲氧基娃燒、N- ( ^ -氨乙基)Y-氨丙基三甲氧基硅烷、N-W-氨乙基)Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷以及Y-脲丙基三甲氧基娃燒。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕緣清漆組合物， 其中，所述經(jīng)表面處理的二氧化硅具有5到500nm的平均粒子直徑。
6.一種絕緣線，該絕緣線包括 導(dǎo)體；以及 通過用絕緣清漆組合物涂覆所述導(dǎo)體而形成的絕緣層， 所述絕緣清漆組合物包括 聚酰胺酰亞胺樹脂；以及 相對于100重量份的聚酰胺酰亞胺樹脂為I到40重量份的溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的絕緣線， 其中，所述經(jīng)表面處理的二氧化硅是通過用從由以下組成的組中選擇的至少一種對二氧化硅進(jìn)行表面處理而獲得的胺、環(huán)氧樹脂、硫醇、羧酸、磺酸、磷酸、磷化氫以及氰酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的絕緣線， 其中，所述溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅包括從由以下組成的組中選擇的至少一種3-氨丙基二甲氧基娃燒、N-2-氨乙基-3-氨丙基二甲氧基娃燒、3-縮水甘油氧基丙基二甲氧基娃燒、3-疏基丙基二甲氧基娃燒、3-異氰酸基丙基二甲氧基娃燒、N- ( ^ -氨乙基)Y-氨丙基三甲氧基硅烷、N-W-氨乙基)Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷以及Y-脲丙基三甲氧基娃燒。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的絕緣線， 其中，所述經(jīng)表面處理的二氧化硅具有5到500nm的平均粒子直徑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種絕緣清漆組合物以及使用該絕緣清漆組合物的絕緣線。該絕緣清漆組合物包括聚酰胺酰亞胺樹脂，以及相對于100重量份的聚酰胺酰亞胺樹脂為1到40重量份的溶膠狀態(tài)的經(jīng)表面處理的二氧化硅。使用該絕緣清漆組合物形成的絕緣層可以具有極好地電暈放電抵抗性，從而阻止了絕緣擊穿。
文檔編號C09D179/08GK102732146SQ201210088468
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者崔炯三, 樸基洪, 樸宣珠, 李濬熙 申請人:Ls電線有限公司