防火绝缘涂料及其制备方法与流程

2021-02-02 18:02:40|

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本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种防火绝缘涂料及其制备方法。

背景技术：

近年来，根据对电器的小型化、高性能化、节能化等的要求，广泛地以高电压-大电流对电器进行逆变器控制。在该情况下，由于逆变器控制，经常在电器中产生高的逆变浪涌电压，而一旦产生这种逆变浪涌电压，就有可能对电器中的线圈的绝缘系统产生不良影响。特别是，在用于线圈的绝缘电线中，局部放电主要发生在线间或者对地间，由于产生该局部放电而导致绝缘皮膜的侵蚀，甚至产生绝缘破坏的问题。作为这样电器的线圈所使用的绝缘电线，使用具有一层或多层绝缘皮膜的绝缘电线，该绝缘皮膜通过在具有圆形截面的导体周围涂布、烧结使聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酯酰亚胺树脂等溶解在溶剂中调制的绝缘涂料而形成。传统绝缘涂料存在二氧化硅微粒的分散性差，对具有四边形截面的导体的涂装性不够良好的问题。

为此，公开号为cn102206464b的专利说明书中公开了一种二氧化硅微粒的分散性和对具有四边形截面的导体的涂装性均良好的绝缘涂料以及使用该绝缘涂料形成有绝缘皮膜的绝缘电线，绝缘涂料通过将包含溶剂和聚酰胺酰亚胺树脂的聚酰胺酰亚胺树脂涂料和有机硅溶胶混合而形成，绝缘涂料是在具有四边形截面的导体上设置有绝缘皮膜的绝缘电线所使用的绝缘涂料，其中，有机硅溶胶是，在以70-100重量％的比例含有沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类的分散溶剂中分散有二氧化硅微粒。

但是这种绝缘涂料仍存在不足之处，一是二氧化硅微粒分散均匀性仍不够理想，二是绝缘皮膜的韧性较差。因此，需要进行优化改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种防火绝缘涂料及其制备方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种防火绝缘涂料，该绝缘涂料是在具有四边形截面的导体上设置有绝缘皮膜的绝缘电线所使用的绝缘涂料，所述绝缘涂料由聚酰胺酰亚胺树脂涂料和有机硅溶胶混合而形成，所述聚酰胺酰亚胺树脂涂料包含溶剂和聚酰胺酰亚胺树脂，所述有机硅溶胶包括20-30％重量份的胶带物，所述胶带物包括两层胶带体和均匀分散在两层胶带体之间的二氧化硅微粒，所述胶带体由基布和涂覆在其上的乳液粘附层烘干后制成，两层所述胶带体贴合时基布朝外，乳液粘附相互贴合粘连为一体。

进一步地，上述防火绝缘涂料中，所述有机硅溶胶的分散溶剂为沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类，环酮类包含环庚酮、环己酮和环戊酮中的至少一种。

进一步地，上述防火绝缘涂料中，所述聚酰胺酰亚胺树脂涂料是，在含有沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类的溶剂中溶解所述聚酰胺酰亚胺树脂而形成，环酮类包含环庚酮、环己酮和环戊酮中的至少一种。

进一步地，上述防火绝缘涂料中，所述聚酰胺酰亚胺树脂中有机硅溶胶按重量份占比为30-40％。

进一步地，上述防火绝缘涂料中，所述胶带体中的基布材质为玻璃纤维。

进一步地，上述防火绝缘涂料中，所述胶带体中的乳液粘附层为铁氟龙乳液层。

进一步地，上述防火绝缘涂料中，所述胶带体是由成型装置先制成整块胶带体，再由整块胶带体经纵向分切、横向分切而成。

进一步地，上述防火绝缘涂料中，所述成型装置包括二氧化硅料斗、前输送对轮、后输送对轮、纵向分切刀片和滚切刀轴，所述二氧化硅料斗位于胶带i、胶带ii未贴合部分的中间区域，所述前输送对轮、后输送对轮各自位于胶带i、胶带ii贴合部分的两侧，且贴合部分在前输送对轮、后输送对轮的夹持作用下强制向后输送，所述纵向分切刀片并排设置于前输送对轮、后输送对轮之间；所述滚切刀轴位于后输送对轮的后侧，所述胶带i、胶带ii的贴合部分经纵向分切刀片形成多个条带部，所述条带部经滚切刀轴的切割作用形成各个胶带物。

进一步地，上述防火绝缘涂料中，所述胶带物的长度为0.1-1cm，宽度为长度的1/10-1/3。

一种防火绝缘涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)利用成型装置制备胶带物，成型装置包括二氧化硅料斗、前输送对轮、后输送对轮、纵向分切刀片和滚切刀轴，二氧化硅料斗位于胶带i、胶带ii未贴合部分的中间区域，前输送对轮、后输送对轮各自位于胶带i、胶带ii贴合部分的两侧，且贴合部分在前输送对轮、后输送对轮的夹持作用下强制向后输送，纵向分切刀片并排设置于前输送对轮、后输送对轮之间；滚切刀轴位于后输送对轮的后侧，胶带i、胶带ii的贴合部分经纵向分切刀片形成多个条带部，条带部经滚切刀轴的切割作用形成各个胶带物；

2)将胶带物与分散溶剂混合制成有机硅溶胶，其中胶带物重量份占比20-30％，分散溶剂为沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类，环酮类包含环庚酮、环己酮和环戊酮中的至少一种；

3)将聚酰胺酰亚胺树脂涂料和有机硅溶胶混合制成绝缘涂料，其中有机硅溶胶按重量份占比为30-40％，聚酰胺酰亚胺树脂涂料是，在含有沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类的溶剂中溶解所述聚酰胺酰亚胺树脂而形成，环酮类包含环庚酮、环己酮和环戊酮中的至少一种。

本发明的有益效果是：

1、本发明结构设计科学合理，利用胶带物中胶带体作为载体来携带二氧化硅微粒，通过混合过程使得胶带物分散均匀来实现二氧化硅微粒的分散均匀性，满足防火绝缘需求的同时，能够大幅增加绝缘皮膜的韧性。

2、本发明绝缘涂料由于内部胶带部的阻力作用，不易从导体的角部向平坦部流动，进而避免出现角部上的绝缘皮膜的厚度比平坦部的厚度薄，涂装性较好。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中成型装置的结构示意图；

图2为本发明中成型装置部分的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例电线的截面示意图；

图中：1-胶带i，2-胶带ii，3-二氧化硅料斗，4-前输送对轮，5-后输送对轮，6-纵向分切刀片，7-滚切刀轴，8-胶带物，9-导体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供了一种防火绝缘涂料，该绝缘涂料是在具有四边形截面的导体9上设置有绝缘皮膜的绝缘电线所使用的绝缘涂料，绝缘涂料由聚酰胺酰亚胺树脂涂料和有机硅溶胶混合而形成，聚酰胺酰亚胺树脂涂料包含溶剂和聚酰胺酰亚胺树脂。

本实施例中，聚酰胺酰亚胺树脂涂料是，在含有沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类的溶剂中溶解聚酰胺酰亚胺树脂而形成，环酮类包含环庚酮、环己酮和环戊酮中的至少一种。

本实施例中，聚酰胺酰亚胺树脂中有机硅溶胶按重量份占比为35％。有机硅溶胶包括25％重量份的胶带物8，有机硅溶胶的分散溶剂为沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类，环酮类包含环庚酮、环己酮和环戊酮中的至少一种。

本实施例中，胶带物8包括两层胶带体和均匀分散在两层胶带体之间的二氧化硅微粒，胶带体由基布和涂覆在其上的乳液粘附层烘干后制成，两层胶带体贴合时基布朝外，乳液粘附相互贴合粘连为一体。胶带体中的基布材质为玻璃纤维，胶带体中的乳液粘附层为铁氟龙乳液层。

本实施例中，胶带体是由成型装置先制成整块胶带体，再由整块胶带体经纵向分切、横向分切而成。成型装置包括二氧化硅料斗3、前输送对轮4、后输送对轮5、纵向分切刀片6和滚切刀轴7，二氧化硅料斗3位于胶带i1、胶带ii2未贴合部分的中间区域，前输送对轮4、后输送对轮5各自位于胶带i1、胶带ii2贴合部分的两侧，且贴合部分在前输送对轮4、后输送对轮5的夹持作用下强制向后输送，纵向分切刀片6并排设置于前输送对轮4、后输送对轮5之间；滚切刀轴7位于后输送对轮5的后侧，胶带i1、胶带ii2的贴合部分经纵向分切刀片6形成多个条带部，条带部经滚切刀轴7的切割作用形成各个胶带物8。

本实施例中，胶带物8的长度为0.5cm，宽度为长度的1/5。

上述防火绝缘涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)利用成型装置制备胶带物，成型装置包括二氧化硅料斗3、前输送对轮4、后输送对轮5、纵向分切刀片6和滚切刀轴7，二氧化硅料斗3位于胶带i1、胶带ii2未贴合部分的中间区域，前输送对轮4、后输送对轮5各自位于胶带i1、胶带ii2贴合部分的两侧，且贴合部分在前输送对轮4、后输送对轮5的夹持作用下强制向后输送，纵向分切刀片6并排设置于前输送对轮4、后输送对轮5之间；滚切刀轴7位于后输送对轮5的后侧，胶带i1、胶带ii2的贴合部分经纵向分切刀片6形成多个条带部，条带部经滚切刀轴7的切割作用形成各个胶带物8；

2)将胶带物与分散溶剂混合制成有机硅溶胶，其中胶带物重量份占比25％，分散溶剂为沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类，环酮类包含环庚酮、环己酮和环戊酮中的至少一种；

3)将聚酰胺酰亚胺树脂涂料和有机硅溶胶混合制成绝缘涂料，其中有机硅溶胶按重量份占比为35％，聚酰胺酰亚胺树脂涂料是，在含有沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类的溶剂中溶解聚酰胺酰亚胺树脂而形成，环酮类包含环庚酮、环己酮和环戊酮中的至少一种。

实施例二

本实施例中，聚酰胺酰亚胺树脂中有机硅溶胶按重量份占比为30％。有机硅溶胶包括20％重量份的胶带物8，有机硅溶胶的分散溶剂为沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类，环酮类包含环庚酮、环己酮和环戊酮中的至少一种。

本实施例中，胶带物的长度为0.1cm，宽度为长度的1/10。

上述防火绝缘涂料的制备方法，包括如下步骤：

2)将胶带物与分散溶剂混合制成有机硅溶胶，其中胶带物重量份占比20％，分散溶剂为沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类，环酮类包含环庚酮、环己酮和环戊酮中的至少一种；

3)将聚酰胺酰亚胺树脂涂料和有机硅溶胶混合制成绝缘涂料，其中有机硅溶胶按重量份占比为30％，聚酰胺酰亚胺树脂涂料是，在含有沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类的溶剂中溶解聚酰胺酰亚胺树脂而形成，环酮类包含环庚酮、环己酮和环戊酮中的至少一种。

实施例三

本实施例中，聚酰胺酰亚胺树脂中有机硅溶胶按重量份占比为40％。有机硅溶胶包括30％重量份的胶带物8，有机硅溶胶的分散溶剂为沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类，环酮类包含环庚酮、环己酮和环戊酮中的至少一种。

本实施例中，胶带物的长度为1cm，宽度为长度的1/3。

上述防火绝缘涂料的制备方法，包括如下步骤：

2)将胶带物与分散溶剂混合制成有机硅溶胶，其中胶带物重量份占比30％，分散溶剂为沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类，环酮类包含环庚酮、环己酮和环戊酮中的至少一种；

3)将聚酰胺酰亚胺树脂涂料和有机硅溶胶混合制成绝缘涂料，其中有机硅溶胶按重量份占比为40％，聚酰胺酰亚胺树脂涂料是，在含有沸点在130℃-180℃的范围内的环酮类的溶剂中溶解聚酰胺酰亚胺树脂而形成，环酮类包含环庚酮、环己酮和环戊酮中的至少一种。

实施例一至实施例三制成的绝缘涂料，涂覆在导体9外侧后形成的绝缘皮膜，通过断裂韧性kic测试试验发现，该绝缘皮膜能够使得电线的韧性提高10-20％；通过厚度测量发现，绝缘涂料由于内部胶带部8的阻力作用，不易从导体9的角部向平坦部流动，进而避免出现角部上的绝缘皮膜的厚度比平坦部的厚度薄。

本发明结构设计科学合理，利用胶带物中胶带体作为载体，来携带二氧化硅微粒，通过混合过程使得胶带物分散均匀来实现二氧化硅微粒的分散均匀性，满足防火绝缘需求的同时，能够大幅增加绝缘皮膜的韧性。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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