簡介
複合層漆包線的外層漆的某些性能指標要比底層漆高,如耐熱性和機械強度,外層漆起到了保護作用和增強了絕緣的綜合性能,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塗層漆包線相比,不僅在技術上是可取的,而且在經濟上也是可觀的,因為只需用少量的貴重材料。複合絕緣的性能要比單一底層和外層材料的性能好,在這種情況下產生了新的(不是平均的)效果 。
縮醛漆包線
外層採用聚酷漆的複合層漆包線,具有更高的耐熱性。出人意料的是:複合層與單一塗層的聚酷相比.還具有較高的耐熱性(300~500“C),因為在這種情況一下複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。試驗是採用直徑為1.0毫米線製成的扭紋對試樣,然後通以34安的電流,經過一段時間後進行擊穿電壓試驗,取擊穿電壓降到1000伏的時間。獲得如下結果:單一聚醋漆包線為5分鐘,複合層為12~21鍾在縮醛漆外面塗上聚酞亞胺漆。同樣對扭絞對試樣進行了耐壓110伏的超負荷試驗,當電流為37安時,縮醛漆為425次,外層為聚酞亞胺的複合層漆包線為2700次,聚酞亞胺漆包線為1900次。按照NEMAMW17一C明標準生產的外層為尼龍的複合層漆包線,按技術要求,複合層漆包線與單一塗層的縮醛漆包線相比沒有更多的優越性 。
聚氨醋漆包線
美國生產有外層為尼龍(尼龍6.6)的複合層漆包線。複合層漆包線的溫度指數為130,而單一塗層聚氨醋為120(按NEMAMWZ一C[21生產的)。在厚度相同的條件下,複合層漆包線的機械強度一般較高。0.254毫米單一塗層漆州包線的單向刮漆為2.5N(平均數)和2.20N(最低數),而複合層漆包線的對應值為2.95N和2.50N。外層為尼龍的漆包線具有較高的耐熱衝擊性能,標準規定為於175℃下在d3圓棒上卷繞(拉伸20%以後);而單層聚氨酷漆包線則為150℃下在圓棒上卷繞(線的標稱直徑為0.254毫米) 。
尼龍互合層漆包線具有較低的摩擦係數,耐化學性,良好的下線性和槽滿率。為了得到較高的耐熱性,在聚氨醋層上塗復芳香族尼龍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。從熱失重分析結果可知,複合層漆包線比單一塗層聚氨酚漆包線好。複合層漆包線290℃時的失重為35%,聚氨醋則為50%(聚醋亞胺為7f0/)。功,.25毫米複合層漆包線(底層漆厚為0.020毫米,外層漆厚0.012毫米)往複列漆為132次,而不塗外層的同樣漆包線僅32次。塗第二層膝時機械強度的提高可從鉛筆硬度(和對為B和4H)反映。焊錫試驗時間:360℃1秒鐘。底層為聚氨酚,外層塗聚酞胺一酸亞胺,兩種漆層厚度之間的比例要合理,線能直接焊錫不留殘渣,並具有i戴的耐熱性。細線塗漆時先把底層漆全部塗好,然後塗外層。塗粗規格時先塗厚的聚氨醋,然後交替塗聚酸胺-酚亞胺 。
聚醋漆包線
在工業生產中,目前生產的外層有線性聚醋、聚酞胺一酞亞胺和尼龍等三種,據文獻報導,也還有其它組分可作外層絕緣。如生產外層為聚酷、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。複合層漆包線與單一塗層相比,除耐熱性提高以外,熱衝擊性能也較好。漆包線外層採用線性聚合物,在鏈里加入複雜的酷組和簡單的酷基。其製取方法是縮聚對苯二甲酸二甲醋,乙二醇和n一婆基苯酸。低層採用改性聚酷,其製取是採用除了對苯二甲酸二甲醋和眾所周知的多元醇(乙二醇和THEIC)外,採用三醋乙二醇和偏苯三酸醉,最後單獨醋化,並在20℃溫度下與聚酷三聚氰酸混合,把樹脂溶於甲酚的混合溶劑中製得絕緣漆。用這種漆塗制的主絕緣在機械和耐熱性能上超過了用大家所熟悉的方法製得的以聚醋三聚氰酸亞胺為基的漆。外層採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苯氧化物,正確地判斷酞胺和亞胺基的交換 。
其特點是結尾的氨基和在芳香族環之間的酞胺基(n從1至5)。對苯二酞氯化物和芳香族二氨反應生成二胺。得到的均聚物(ooHroMeP)和偏苯三酸醉在150℃~205℃反應生成含聚酞胺環的聚酞胺一酞亞胺。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、二胺和對苯二酷氯化物(或異苯二酞氯化物)反應製得。複合塗層的性能超過任何一種單一塗層(在同樣厚度時)。與塗六道的聚酸胺一酸亞胺相比,複合絕緣具有更好的彈性。往復刮漆的耐刮次數:複合層負荷7N時為12次,單一聚酸胺一酞亞胺負荷4.9N時為127次。單向刮漆相應為134N和40N。軟化擊穿溫度與電壓相應為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複合層漆包線的外塗層,可用於冷凍機7[]。除酚胺基(NHCO)以外,按偏苯三酸酚的狡基進行反應,聚合物的結構在二芳基之間包含酸胺基。作底層漆所採用的聚酷漆的三官能團組成包含著HEIC。由於在外層絕緣中加入了與芳香環交聯的亞胺基和酸胺基,在聚醋中增加了三聚氰酸環,總絕緣的耐熱性有所提高(溫度指數180)。此外,絕緣具有高的耐冷凍劉性能和高的耐濕性。由於漆層的摩擦係數低和高的機械性能,因此適用於機械化繞組。在機械化繞組過程中,在專用儀器上對線的漆層進行了實驗室試驗。在此儀器上線經過一系統不同直徑的導輪,在這種作用下線經受了明顯的形變(拉伸、彎曲),當產生缺陷時,絕緣就擊穿。有文獻介紹了以聚醋為底漆,外層為聚酞胺-酞亞胺漆的複合層漆包線。後者是由二狡酸和三竣酸同二異氰酸酷反應而得,一部分可以被THECI所代替,酸和三聚氰胺的克分子比為1:1 。
建議聚醋漆層外面塗上聚乙內酞尿製成複合層漆包線,聚乙內酞尿漆的含量為12%。溶劑為甲酚的混合溶劑,其配比為1:g。這種複合層漆包線與同樣厚度的單一塗層聚醋漆包線相比,其耐刮強度高(往複次數為110對68次),軟化擊穿溫度也高(按照DIN46450標準為340OC對310℃)。上述的試驗結果是在漆層厚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)的複合層漆包線上進行 。
聚醋亞胺漆包線
聚酷亞胺作為主絕緣在工業上已經常使用,用聚酚樹脂溶於70%氯苯酚和30%甲酚的混合溶劑中作為外層漆,底層漆採用不少於聚酷部分重量的20%THEIC製造此外,複合層漆包線有良好的耐熱性,按溫度指數試驗方法測定的壽命值260℃時為284小時,2800C時為131小時,而聚酷亞胺漆包線相應溫度時分別為168和70小時 。
有文獻建議,外層採用75~85%的溶化溫度高於140℃的結晶線性聚醋,15~25%重量的無定形線性聚酚或軟化溫度高於140℃的環氧樹脂,複合層漆包線彈性良好(ld),耐熱衝擊(170℃1小時)擊穿電壓12~13千伏。外層採用聚酞胺一酞亞胺絕緣的漆包線按NEMAMW35~C標準團生產。與沒有外層的相比,它具有更高的溫度指數—20(單層180),有更高的過負載能力和熱衝擊性能。按標準要求,複合層漆包線應經受220℃的熱衝擊試驗,而單一層為Z000C(線經受同樣的形變),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,和在165℃下保溫2小時。這種漆包線的優點是:耐熱衝擊性好(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-醯亞胺漆包線
聚酞胺-醯亞胺漆同樣可用作複合層漆包線的底漆。建議在聚酚胺一酞亞胺漆層上面塗一層縮醛漆,這種漆由縮醛、酚醛、環氧樹脂和三聚氰胺組成。漆包線在200℃下24小時後能保持勿的彈性,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,芳香環,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酞胺反應而成。外層用的聚酞胺一酸亞胺的結構是由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塗層時,就容易產生氣泡,此外,材料昂貴,彈性差。複合層絕緣的擊穿溫度為138千伏/毫米。複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性能 。
聚丙烯漆包線
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,因複合絕緣漆包線耐熱性的提高涉及到絕緣化學組分的變化 。
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際使用價值的。但如在上面塗復聚酚保護層,則得到較高的耐熱性,且高於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後具有更高的溫度指數。上述結果是按失重率來測定的:在200℃溫度下50小時聚醋絕緣失重約為30%,聚丙烯加聚醋外層則為2%,在更高的溫度下複合層絕緣仍顯示其優越性。為了解釋得到的結果,對聚丙烯進行了紅外光譜分析。熱老化是在真空中進行,在250℃溫度下2小時,同樣對聚醞外層進行老化試驗〔在攝譜時去掉外層絕緣)。在這種和那種情況下,由於熱老化的結果,光譜下降區域是由於一C三N基所致,而且大於CO基的區域也顯示出來了。可以得出結論,聚丙烯聚合物在惰性氣體中進行熱處理和在與氧隔離的保護情況下形成高溫下穩定性良好的環。在無保護層時,由於氧氣的強力作用,這種環就無法形成,因此耐熱性差 。
其它結構的漆包線
漆包圓銅線、漆包圓鋁線或漆包扁線塗復幾層含不同數量填料的漆,可從導電線芯.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矽的比例,第一層為2:5;第二層為3:4;第三層為4:3;第四層為5:1;最後一層不含填料,並固化三次(其餘固化一次)。用這種方法製得的絕緣線有良好的導熱性、更高的溫度指數、良好的熱衝擊性能。由於最外層不含填料,因而可滿足絕緣彈性的要求。除二氧化矽以外,還可套用其它的填料,如氧化鋁、氧化鎂、滑石粉、白奎、雲母粉等。作為絕緣,可採用眾所周知的各種型號絕緣漆。在很多情況下,當漆包線用於不同的電器時(半導體、計算機等),要求很快從電線的端部去除絕緣,這可以通過在漆層和導線(銅線、合金線)之間塗隔離層的辦法來達到 。
這種漆包線可代替安裝線;與安裝線相比,其溫度指數更高。可用矽有機漆作隔離層;絕緣層採用縮醛、聚醋亞胺、聚酚胺一酞亞胺及其它漆。將聚酞胺一酞亞胺漆塗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(大於20次) 。
