相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求2015年12月15日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2015-0179500號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容引入本文以供參考。
本發(fā)明涉及一種制備用在電動(dòng)機(jī)/交流發(fā)電機(jī)等的繞組線的涂膜的技術(shù),更特別地,涉及一種具有納米效應(yīng)的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合多孔絕緣涂層組合物的制備方法。
背景技術(shù):
漆包繞組線由銅(cu)導(dǎo)體和聚合物涂層組成。在漆包繞組線工業(yè)中,一直在研究高耐受性/高絕緣的涂膜材料,其即使在高電流下也能夠保證高絕緣性,同時(shí)為了加工處理、柔性和耐磨性能夠增加與銅之間的涂覆粘合性。此外,當(dāng)電動(dòng)機(jī)/交流發(fā)電機(jī)的輸出增加時(shí),漆包繞組線需要有高的耐熱性,使得漆包繞組線能夠承受高溫而不損壞。根據(jù)電動(dòng)機(jī)/交流發(fā)電機(jī)的增加輸出和減少重量的最近發(fā)展趨勢(shì),已經(jīng)著手于研究能夠具有增加的和改進(jìn)的功能的漆包繞組線的技術(shù)。
聚酯或聚酯亞胺具有較低的耐熱性但是具有較高的涂層粘合性和柔性,主要用作第一涂層來(lái)粘合銅導(dǎo)線,而聚酰胺-酰亞胺具有較高的絕緣性和較高的耐熱性,當(dāng)做第二涂層來(lái)涂覆。取決于在特定應(yīng)用領(lǐng)域中使用的部件的要求,為了增加耐磨性或耐化學(xué)性或?yàn)榱颂峁┑湍Σ撂匦?,可以額外地增加第三涂層。擊穿電壓是非常重要的特征,其隨著厚度的增加而改善。然而,由于當(dāng)涂層呈現(xiàn)為多層結(jié)構(gòu)時(shí)涂膜的厚度增加,圍繞有限個(gè)線圈的槽纏繞的導(dǎo)線的數(shù)量減少。該數(shù)量以空間系數(shù)(%)表達(dá),當(dāng)空間系數(shù)增加時(shí),有可能獲得更高的電流密度,因此允許電動(dòng)機(jī)/交流發(fā)電機(jī)的小型化和更強(qiáng)功率。對(duì)更小尺寸和更強(qiáng)功率的電動(dòng)機(jī)/交流發(fā)電機(jī)的需求持續(xù)性的增加。而且,當(dāng)涂膜的厚度增加時(shí),制造過(guò)程的復(fù)雜性也增加,這也增加成本。
特別地,環(huán)保車輛的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)具有浪涌電阻(surgeresistance)是重要的。為了改善浪涌電阻,將硅顆粒添加到漆包有機(jī)材料中,因此改善絕緣性和浪涌電阻。然而,把無(wú)機(jī)材料添加到有機(jī)材料中減少了無(wú)機(jī)材料的分散性,且漆包涂膜與銅導(dǎo)體之間的緊密接觸性質(zhì)以及柔性變劣,使得當(dāng)加工繞組線時(shí)涂膜可能發(fā)生破損。為了解決這些問(wèn)題,可包括用于改善涂層粘合性的第一涂層、包括無(wú)機(jī)材料的第二涂層、和第三涂層。此外,可增加涂層的厚度以增加擊穿電壓,。
例如,韓國(guó)登記專利第10-1104390號(hào)公開(kāi)了一種涂膜,其中具有球狀、盤狀等的二氧化硅被添加和分散到聚酰胺-酰亞胺(pai)中,涂覆在銅上,其中當(dāng)二氧化硅以12.5wt%含量添加時(shí),與二氧化硅含量是0wt%時(shí)相比擊穿電壓僅僅增加了大約20%。并且,涂膜的厚度最大是53μm,這非常厚。不可能在減少涂膜的厚度的同時(shí)增加擊穿電壓。當(dāng)二氧化硅的含量進(jìn)一步增加時(shí),擊穿電壓反而降低。原因是盡管球狀和盤狀的陶瓷具有納米尺寸,表面積的增加受到限制,以致于難以確保與有機(jī)材料的結(jié)合力。當(dāng)為了增加絕緣作用而增加涂膜的厚度或增加二氧化硅的添加量時(shí),難以控制有機(jī)材料的粘性,并且生產(chǎn)成本可能顯著地增加。盡管二氧化硅的添加量增加,但是陶瓷之間的凝聚現(xiàn)象加強(qiáng),并且有機(jī)材料的結(jié)合力減少,這可能導(dǎo)致?lián)舸╇妷旱南陆怠?/p>
因此,在生產(chǎn)用于電動(dòng)機(jī)和交流發(fā)電機(jī)的漆包繞組線時(shí),一直在研究開(kāi)發(fā)一種在具有薄涂膜的同時(shí)能確保改善擊穿電壓性能的涂層材料。
該背景技術(shù)部分公開(kāi)的上述信息僅僅是為了加強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的背景技術(shù)的理解,因此可能包含不構(gòu)成本國(guó)所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)致力于提供一種有機(jī)-無(wú)機(jī)混合多孔絕緣涂層組合物的制備方法,該方法通過(guò)在用于電動(dòng)機(jī)和交流發(fā)電機(jī)的有機(jī)涂層組合物中高速分散經(jīng)表面處理的多孔海泡石,具有在制造漆包繞組線時(shí)能形成具有薄厚度和高擊穿電壓的涂膜的優(yōu)點(diǎn)。
一方面,本公開(kāi)提供一種有機(jī)-無(wú)機(jī)混合多孔絕緣涂層組合物的制備方法,包括:將經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石納米微粒添加到耐熱樹(shù)脂溶液中,并以3600rpm或更高轉(zhuǎn)速攪拌包含海泡石納米微粒的耐熱樹(shù)脂溶液30分鐘或者更長(zhǎng)時(shí)間,其中該耐熱樹(shù)脂溶液包含至少一種選自聚酰胺-酰亞胺、聚酯、聚酯-酰亞胺和聚酰胺酸的耐熱樹(shù)脂。
另一方面,本發(fā)明提供一種方法,其基于溶液中包括的固體成分的重量添加0.1-5wt%含量的海泡石納米微粒。
另一方面,本發(fā)明提供一種方法,其添加具有230-380m2/g比表面積的海泡石納米微粒。
另一方面,本發(fā)明提供一種方法,其添加尺寸為50-500nm的海泡石納米微粒。
另一方面,本發(fā)明提供一種方法,其在耐熱樹(shù)脂溶液中添加海泡石納米微粒,該耐熱樹(shù)脂溶液基于耐熱樹(shù)脂溶液的總重量包括15-45wt%含量的耐熱樹(shù)脂。
另一方面,本發(fā)明提供一種方法,其在耐熱樹(shù)脂溶液中添加海泡石納米微粒,該耐熱樹(shù)脂溶液包括至少一種選自n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲基甲酰胺(nmf)、二甲基乙酰胺(dmac)、溶纖劑、乙二醇和酮的有機(jī)溶劑。
附圖說(shuō)明
圖1是示出包含納米多孔絕緣體的有機(jī)/無(wú)機(jī)混合涂膜的組成的示意圖。
圖2a是示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)制備有機(jī)-無(wú)機(jī)混合涂膜的方法的工藝圖。
圖2b是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式制備有機(jī)-無(wú)機(jī)混合涂膜的流程。
圖3是通過(guò)實(shí)施例1和比較例1制備的混合樹(shù)脂、和漆包繞組線(比較例1:pai(相關(guān)技術(shù)),實(shí)施例1:pai+海泡石0.5wt%)的外觀圖。
圖4是示出通過(guò)比較例2制備的漆包繞組線的圖。
具體實(shí)施方式
本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式提供一種有機(jī)-無(wú)機(jī)混合多孔絕緣涂層組合物的制備方法,包括:將經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石納米微粒添加到耐熱樹(shù)脂溶液中,以3600rpm或更高轉(zhuǎn)速攪拌包含海泡石納米微粒的耐熱樹(shù)脂溶液30分鐘或者更長(zhǎng)時(shí)間,其中耐熱樹(shù)脂溶液包括至少一種選自聚酰胺-酰亞胺、聚酯、聚酯-酰亞胺和聚酰胺酸的耐熱樹(shù)脂。
在下文中,更詳細(xì)地描述根據(jù)示例性實(shí)施方式的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合多孔絕緣涂層組合物的制備方法,該組合物具有納米效應(yīng)。應(yīng)該理解,這些示例性實(shí)施方式為了舉例說(shuō)明的目的而公開(kāi),但本發(fā)明不限于此。此外,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的,對(duì)特定示例性實(shí)施方式的各種修改可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行。
此外,在本說(shuō)明書(shū)中,除非有明確的相反描述,否則“包括”、“包含”或“含有”應(yīng)理解為意味著包括任一組成元素(或成分)并且沒(méi)有特定的限制,不能理解為排除其它組成元素(或成分)的加入。
為了實(shí)現(xiàn)用于電動(dòng)機(jī)的漆包繞組線的高擊穿電壓和涂覆粘合性,可以形成第一涂層,并且可以形成包含例如球形硅的無(wú)機(jī)微粒的第二涂層。然而,由于硅微粒可能沒(méi)有很好地分散而是聚集在有機(jī)材料中的現(xiàn)象,微粒的尺寸可能增加并且微??赡鼙┞对谕磕さ谋砻妗R虼?,可以額外的進(jìn)行第三層涂覆,相應(yīng)地,涂膜的厚度增加。為了解決厚度增加的問(wèn)題,硅球形微??梢杂霉柰檫M(jìn)行表面處理。然而,表面處理的作用不顯著,以致于與有機(jī)材料的兼容性變劣,由此其在有機(jī)材料中的分散性不好,與銅導(dǎo)體的涂覆粘合性下降,并且擊穿電壓下降。因此,現(xiàn)有技術(shù)難以在增加擊穿電壓的同時(shí)保持薄的厚度,
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)制備有機(jī)-無(wú)機(jī)混合多孔絕緣涂層材料的方法,其能在顯著地提高擊穿電壓的同時(shí)兼具有薄的涂層厚度,通過(guò)對(duì)具有多孔結(jié)構(gòu)的納米尺寸的海泡石進(jìn)行表面處理,從而提供在有機(jī)材料中的優(yōu)異分散性和在涂覆后的干燥時(shí)增加對(duì)有機(jī)材料的結(jié)合力。
特別地,根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式,涂層組合物可通過(guò)以下方式制備:不通過(guò)添加現(xiàn)有的球形硅顆粒,而是將具有多孔結(jié)構(gòu)且表面經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨處理的海泡石微粒添加到有機(jī)材料中,接著進(jìn)行高速分散。通過(guò)在銅導(dǎo)線導(dǎo)體上涂覆涂層組合物,可以獲得如下涂膜:即使沒(méi)有用來(lái)改善涂覆粘合性的第一涂層,其涂覆粘合性與現(xiàn)有技術(shù)相比也得到改善,涂膜的厚度與現(xiàn)有技術(shù)相比減少44%,并且擊穿電壓改善達(dá)到兩倍。特別地,本發(fā)明引入表面處理的海泡石,接著高速分散到有機(jī)材料中,從而應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)/交流發(fā)電機(jī)的繞組線,并具有在顯著地改善擊穿電壓的同時(shí)減少涂膜厚度的優(yōu)異效果。
因此,根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式提供一種具有納米效應(yīng)的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合多孔絕緣涂層組合物的制備方法。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合多孔絕緣涂層組合物的制備方法包括:將經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石納米微粒添加到耐熱樹(shù)脂溶液中,接著以3600rpm或更高的轉(zhuǎn)速高速分散30分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間,其中耐熱樹(shù)脂溶液包括至少一種選自聚酰胺-酰亞胺、聚酯、聚酯-酰亞胺和聚酰胺酸的耐熱樹(shù)脂。
本發(fā)明涉及一種絕緣漆、以及施用該絕緣漆的漆包繞組線等,特別地,涉及一種制備涂層組合物的方法,包括:用硅烷或二甲基氯化銨表面處理具有多孔結(jié)構(gòu)的納米尺寸海泡石,接著干燥而獲得粉末,并將干燥的粉末添加到樹(shù)脂溶液(其中,聚酰胺-酰亞胺(pai)或聚酯-酰亞胺(pei)或聚酯(pe)等混合在例如n-甲基吡咯烷酮(nmp)等的溶劑中)中,接著高速分散從而將海泡石分散在該溶液中,并且本發(fā)明還涉及制備涂膜的技術(shù),其中涂層組合物涂覆在例如銅和鋁的金屬導(dǎo)線上。
根據(jù)示例性實(shí)施方式的涂膜盡管厚度薄,但具有優(yōu)異的電絕緣性、導(dǎo)體緊密接觸性、和耐熱性,因此可以應(yīng)用在例如電動(dòng)機(jī)、交流發(fā)電機(jī)、變壓器等的元件上,并且通過(guò)薄膜和高絕緣特性提高漆包繞組線的集成性,使得電流密度增加,因此同時(shí)獲得元件的小型化和高輸出。在現(xiàn)有技術(shù)中,當(dāng)厚度減少時(shí),擊穿電壓也減少,使得在減少涂膜的厚度同時(shí)增加擊穿電壓的技術(shù)成為問(wèn)題。本發(fā)明公開(kāi)了能解決這個(gè)問(wèn)題的技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式,通過(guò)將表面處理過(guò)的海泡石高速分散于聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂等之中制備的涂層組合物,具有高耐熱性,可涂覆在銅導(dǎo)體上,因此制備漆包繞組線。當(dāng)漆包繞組線具有如圖1所示的相同結(jié)構(gòu)時(shí),可以制備在導(dǎo)體直徑為1mm的銅上厚度為18-22μm的單層涂膜。涂膜由分散于聚酰胺-酰亞胺等上漆聚合物等中的表面經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨處理的海泡石構(gòu)成。本文使用的海泡石具有堆疊滑石板(stackedtalcplate)形式的線性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),并且具有硅酸鎂復(fù)合物,而且多孔以具有顯著大的表面積。海泡石微粒具有230-380m2/g的比表面積,且具有50-500nm的尺寸。當(dāng)表面用硅烷或二甲基氯化銨進(jìn)行表面處理時(shí),在有機(jī)樹(shù)脂中的分散性增加,從而顯著改善最終涂膜的電絕緣性、耐磨性、涂覆粘合性、和耐熱性。
作為耐熱樹(shù)脂,其也是制備漆包繞組線時(shí)涂膜的粘合樹(shù)脂,任何一種或兩種或更多種的聚酰胺-酰亞胺、聚酯、聚酯-酰亞胺和聚酰胺酸可混合使用。在制備涂層組合物時(shí)耐熱樹(shù)脂可具有樹(shù)脂溶液的形式,其中,15-45wt%的耐熱樹(shù)脂與至少有一種有機(jī)溶劑混合,有機(jī)溶劑是,例如n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基乙酰胺(dmac)、溶纖劑、乙二醇、酮等。
本發(fā)明包括將多孔海泡石納米微粒高速分散在耐熱樹(shù)脂溶液中。特別地,當(dāng)將經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石直接投入有機(jī)溶劑中時(shí),海泡石可能分散不均勻,而是盡管使用高速攪拌仍然沉降下來(lái)。基于溶液中包含的固體含量,將含量為0.1-5wt%的多孔海泡石納米微粒添加到耐熱樹(shù)脂溶液中,接著以3600rpm或更高轉(zhuǎn)速、或以3600-15000rpm高速分散30分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間、或30-180分鐘。
另外,根據(jù)在聚酰胺-酰亞胺(pai)樹(shù)脂等中攪拌經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石的方法,樹(shù)脂的可混合性具有差異。例如,當(dāng)經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石添加到聚酰胺-酰亞胺溶液中,接著進(jìn)行小于3600rpm的通常攪拌,或接著進(jìn)行其中使用球磨分散器且攪拌以小于3600rpm進(jìn)行的合成攪拌(syntheticstirring)時(shí),可通過(guò)肉眼觀察到微粒沒(méi)有均勻地分散。因此,當(dāng)經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石直接投入到具有低粘度的樹(shù)脂溶液(例如聚酰胺-酰亞胺等)中,接著在能夠提供高剪切力的高速攪拌器中攪拌時(shí),海泡石可均勻地且有利地分散在溶液中,并可維持長(zhǎng)時(shí)間的分散性。
如圖2a所示,在根據(jù)相關(guān)技術(shù)制備有機(jī)-無(wú)機(jī)混合漆包繞組線的方法中,通過(guò)將陶瓷無(wú)機(jī)材料添加到聚酯或聚酯-酰亞胺或聚酰胺-酰亞胺中而制備,多層結(jié)構(gòu)的制備過(guò)程復(fù)雜(過(guò)程如圖2a所示)。在現(xiàn)有技術(shù)中,在無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料之間的結(jié)合力和無(wú)機(jī)材料在有機(jī)材料中的分散性不足,相應(yīng)地,當(dāng)直接在導(dǎo)體上進(jìn)行涂覆時(shí),導(dǎo)體與涂膜之間的涂覆粘合性下降。因此,用具有高涂覆粘合性的材料進(jìn)行第一涂覆,然后進(jìn)行第二涂覆,其中無(wú)機(jī)材料分散在中間層中。另外,需要第三涂覆,以覆蓋由于無(wú)機(jī)材料分散性不足而導(dǎo)致的大表面粗糙度或擦痕。第一、第二和第三涂層的情況下,其分別所需的次數(shù)取決于一次涂層微米數(shù)(μm)以及取決于需要的特征而確定。因此,根據(jù)使用二氧化硅或其它板狀或球狀陶瓷的制備方法,涂膜的厚度增加,并且過(guò)程復(fù)雜。
相反地,根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的涂層組合物的制備方法(過(guò)程如圖2b所示),經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石(例如,0.5wt%)直接投入到聚酯或聚酯-酰亞胺或聚酰胺-酰亞胺溶液(例如,30wt%),并通過(guò)高速攪拌器分散(大約3600rpm或更高轉(zhuǎn)速分散30分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間)。具有多孔結(jié)構(gòu)的納米尺寸的海泡石均勻地分散在溶液中,并且在涂覆后的干燥時(shí)其與有機(jī)材料具有優(yōu)異的結(jié)合力,使得表面粗糙度均勻且沒(méi)有擦痕。此外,與導(dǎo)體的涂覆粘合性也極好。因此,不需要用于增加粘合性的第一涂覆處理和額外執(zhí)行的第三涂覆處理,使得整個(gè)過(guò)程的效率顯著地改善。通過(guò)上述方法完成一次涂覆,能夠制備滿足外觀、涂覆粘合性、電絕緣性、耐熱性、和耐磨性所有要求的涂膜,該涂膜能被很薄地制備是一個(gè)很大優(yōu)勢(shì),與現(xiàn)有的漆包繞組線的涂層技術(shù)相比是很大區(qū)別。
此外,在本發(fā)明中,具有多孔結(jié)構(gòu)的納米尺寸的海泡石經(jīng)表面處理,從而在有機(jī)材料中具有優(yōu)異的分散性并且在涂覆后的干燥時(shí)增加與有機(jī)材料的結(jié)合力。特別地,盡管海泡石以大約0.1-5wt%的小含量添加,但是擊穿電壓能增加兩倍或更多,并且與導(dǎo)體的涂覆粘合性優(yōu)異,使得最終的涂膜的厚度較薄。如上所述,可以使用納米尺寸的多孔陶瓷材料的海泡石微粒以在顯著地增加擊穿電壓的同時(shí)具有薄的涂層厚度。
在本發(fā)明中,如有需要可以加入或減去與上面的描述不同的細(xì)節(jié),因此,細(xì)節(jié)不特別地限制在本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容中。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式,納米尺寸的多孔材料的海泡石經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理,并添加到耐熱樹(shù)脂溶液中,例如聚酰胺-酰亞胺等,使得在例如銅或鋁的導(dǎo)體上涂覆制備的組合物時(shí),涂膜的抗擦性優(yōu)異,并可實(shí)現(xiàn)薄的厚度,且可確保顯著地改善擊穿電壓,并且可以在一個(gè)階段完成總的涂覆過(guò)程,因此具有能簡(jiǎn)化制備有機(jī)/無(wú)機(jī)混合漆包繞組線的總流程的優(yōu)異效果。
在下文中,為了更好地理解本發(fā)明而給出實(shí)施例,然而,下面的實(shí)施例僅僅是舉例說(shuō)明性的,并不限制本發(fā)明的范圍。
比較例1-11
比較依賴于攪拌方法的與樹(shù)脂的可混合性的測(cè)試,在經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石于聚酰胺-酰亞胺(pai)樹(shù)脂等中,在如下表1所示的條件下實(shí)施。
對(duì)于高速攪拌,使用如下的具有葉片的、最大rpm為4500的高速攪拌器,以提供18m/s或更高的高剪切力。
高速攪拌器:1hphomomixer
-電動(dòng)機(jī):防爆1hp,ac電動(dòng)機(jī),1相,220v,60hz
-葉輪:rotor&stator,sus316l
間隙0.2mm
當(dāng)使用nmp溶劑時(shí),基于100wt%的pai,nmp溶劑與1wt%的經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石混合,接著以3600rpm或更高轉(zhuǎn)速高速攪拌30分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間,或以1000rpm的通常攪拌(混合量與上面相同),或接著進(jìn)行其中使用球磨分散器并且隨后實(shí)施通常攪拌的合成攪拌(混合量與上面相同)。
當(dāng)沒(méi)有分離使用nmp時(shí),基于100wt%的pai,添加1wt%重量份粉末的經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石,然后高速分散。
表1
如上表1所示,與樹(shù)脂的可混合性取決于在聚酰胺-酰亞胺(pai)樹(shù)脂等中攪拌經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石的方法而存在差別?,F(xiàn)有的聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂有著透明狀態(tài),因?yàn)闆](méi)有添加材料。相反地,當(dāng)1wt%的經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石添加到聚酰胺-酰亞胺溶液中,接著以大約1000rpm進(jìn)行通常攪拌時(shí),肉眼可觀察到微粒沒(méi)有均勻地分散。此外,即使在其中使用球磨分散器并以大約1000rpm進(jìn)行攪拌的合成攪拌的情況下,當(dāng)海泡石經(jīng)硅烷表面處理后,肉眼觀察不到海泡石微粒,并且沒(méi)有分層;然而,當(dāng)海泡石經(jīng)二甲基氯化銨表面處理后,肉眼可觀察到海泡石微粒。
因此,能理解當(dāng)以3600rpm或更高轉(zhuǎn)速的高速攪拌進(jìn)行30分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間時(shí),經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石微粒都可以均勻地分散在聚酰胺-酰亞胺溶液中。
實(shí)施例1
以如圖2b所示的相同方式,用二甲基氯化銨涂覆的海泡石(平均粒徑是50-500nm)添加到溶液中,在該溶液中30wt%的聚酰胺-酰亞胺在nmp溶劑中聚合,其中基于溶液中包含的固體量的重量,海泡石的含量是0.5wt%,接著高速分散,從而制備涂層組合物。
如上所制備的涂層組合物以18μm的厚度涂覆在直徑1mm的銅導(dǎo)體上,從而制備其上形成涂膜的漆包銅導(dǎo)線。
實(shí)施例2
以如圖2b所示的相同方式,用硅烷涂覆的海泡石(平均粒徑是50-500nm)添加到溶液中,在該溶液中30wt%的聚酰胺-酰亞胺在nmp溶劑中聚合,其中海泡石的含量是固體的0.5wt%,接著以3600rpm或更高轉(zhuǎn)速高速分散30分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間,從而制備涂層組合物。
如上所制備的涂層組合物以18μm的厚度涂覆在直徑1mm的銅導(dǎo)體上,從而制備其上形成涂膜的漆包銅導(dǎo)線。
實(shí)施例3
如下表2所示,涂層組合物以與上面實(shí)施例2相同的方式制備,除了用硅烷涂覆的海泡石的添加量是固體的1wt%。
如上所制備的涂層組合物以18μm的厚度涂覆在直徑1mm的銅導(dǎo)體上,從而制備其上形成涂膜的漆包銅導(dǎo)線。
比較例1
如圖2a所示的現(xiàn)有的方法,聚酰胺-酰亞胺以32μm的厚度涂覆在直徑1mm的銅導(dǎo)體上,其沒(méi)有添加單獨(dú)的無(wú)機(jī)材料,從而制備其上形成涂膜的漆包銅導(dǎo)線。
比較例2
以與上面實(shí)施例2相同的方式制備漆包銅導(dǎo)線,除了在添加用硅烷涂覆的海泡石之后,以大約1000rpm進(jìn)行通常攪拌。
實(shí)驗(yàn)例
根據(jù)以下方法對(duì)通過(guò)實(shí)施例1至3和比較例1和2制造的漆包銅導(dǎo)線進(jìn)行涂覆粘合性和擊穿電壓的比較評(píng)價(jià)。
粘合性性質(zhì)
在比現(xiàn)有的ksc3107涂膜抗擦性和涂覆粘合性測(cè)試更嚴(yán)厲的條件下進(jìn)行粘合力測(cè)試。當(dāng)導(dǎo)線分別被拉伸20%、25%、和30%后,測(cè)量當(dāng)把導(dǎo)線纏繞在直徑是導(dǎo)體直徑的兩倍的心軸上時(shí)導(dǎo)致的表面上的擦痕數(shù)。在嚴(yán)厲的測(cè)試條件評(píng)估涂膜的柔性和粘合性,盡管添加了無(wú)機(jī)材料。
擊穿電壓
根據(jù)ksc3600標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擊穿電壓的評(píng)估。
根據(jù)實(shí)施例1至3和比較例1和2制備的漆包銅導(dǎo)線的組成、其物理性質(zhì)的評(píng)估結(jié)果示于下表2中:
表2
圖3示出根據(jù)實(shí)施例1和比較例1制備的混合樹(shù)脂的外觀、以及漆包繞組線(比較例1:pai(相關(guān)技術(shù)),實(shí)施例1:pai+海泡石0.5wt%),圖4示出根據(jù)比較例2制備的漆包繞組線的圖片。從圖3能理解的是,與樹(shù)脂溶液經(jīng)經(jīng)過(guò)處理的比較例1相比,實(shí)施例1的漆包繞組線具有優(yōu)異的相同外觀性能光澤、優(yōu)異的表面粗糙度、和優(yōu)異的涂膜抗擦性。特別地,根據(jù)實(shí)施例1通過(guò)在30wt%的聚酰胺-酰亞胺溶液中添加0.5wt%的經(jīng)二甲基氯化銨表面處理的海泡石的混合樹(shù)脂,接著進(jìn)行高速分散,觀察得到的混合樹(shù)脂的外觀時(shí),其保持與現(xiàn)有的聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂相同的透明度,并且肉眼觀察不到海泡石微粒。此外,能理解的是,即使通過(guò)使用該溶液進(jìn)行涂覆而制備漆包繞組線時(shí),在外觀方面的評(píng)估狀態(tài),例如光澤、表面粗糙度、涂膜抗擦性等,與進(jìn)行現(xiàn)有的聚酰胺-酰亞胺涂層相比同樣令人滿意。也能理解的是,在圖4中所示的比較例2的漆包繞組線沒(méi)有進(jìn)行高速攪拌,使得該漆包繞組線具有粗糙的表面,并出現(xiàn)擦痕。
而且,如上表2所示,能理解的是,實(shí)施例1至3的漆包銅導(dǎo)線,其根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式將經(jīng)表面處理的海泡石高速分散在有機(jī)材料涂層組合物中而制備,即使在薄厚度而沒(méi)有第一涂層時(shí),該漆包銅導(dǎo)線也具有顯著優(yōu)異的涂覆粘合性,并且還具有顯著改善的擊穿電壓。特別地,實(shí)施例1的聚酰胺-酰亞胺漆包繞組線通過(guò)分散0.5wt%的經(jīng)二甲基氯化銨表面處理的海泡石而制備,其外觀干凈,并且在緊密接觸性質(zhì)測(cè)試中拉伸20%、25%和30%時(shí)都幾乎沒(méi)有顯現(xiàn)擦痕,并且擊穿電壓高達(dá)2500v。相反地,根據(jù)現(xiàn)有的方法沒(méi)有添加混合的無(wú)機(jī)材料而制備的比較例1的聚酰胺-酰亞胺漆包繞組線,其涂層外觀干凈,但是在緊密接觸性質(zhì)測(cè)試中在25%拉伸時(shí)觀察到一次擦痕,在30%拉伸中觀察到三次擦痕,并且擊穿電壓僅僅為1500v。而且,可以確定在根據(jù)現(xiàn)有的方法添加海泡石制備的比較例2中,在20%和25%拉伸中各自觀察到2次擦痕,并且在30%拉伸時(shí)觀察到10次擦痕,以致于緊密接觸性質(zhì)顯著下降,并且擊穿電壓僅僅為1000v。
因此,能理解的是,通過(guò)將具有多孔結(jié)構(gòu)且經(jīng)硅烷或二甲基氯化銨表面處理的海泡石微粒添加到有機(jī)材料中而不是添加現(xiàn)有的球形硅微粒,接著進(jìn)行高速分散而制備涂層組合物,其中通過(guò)使用上述涂層組合物而形成涂膜的實(shí)施例1至3的漆包銅導(dǎo)線,具有優(yōu)異的緊密接觸性質(zhì),并且在擊穿電壓提升4倍的同時(shí),與使用現(xiàn)有材料制備的比較例1的漆包銅導(dǎo)線相比,具有相當(dāng)于其44%的較薄厚度。
盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合目前認(rèn)為可實(shí)踐的示例性實(shí)施方式進(jìn)行描述,應(yīng)該理解本發(fā)明不限制在公開(kāi)的實(shí)施方式中,相反地,旨在涵蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的各種修改和等同的配置。