專利名稱：包含高溫砜聚合物共混物的磁導(dǎo)線絕緣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含專為高溫電氣絕緣系統(tǒng)使用而開發(fā)的可熔融加工的熱塑性樹脂共混物絕緣涂層的磁導(dǎo)線。更具體地說，本發(fā)明涉及磁導(dǎo)線用含砜聚合物高溫電氣絕緣系統(tǒng)，其中該砜聚合物包含兩種聚(芳基醚砜)的共混物。該共混物表現(xiàn)出比聚砜改進的電氣絕緣性和長期熱和環(huán)境老化穩(wěn)定性。
背景技術(shù)：
聚合物材料被應(yīng)用于磁導(dǎo)線絕緣涂層。雖然普遍使用熱固性材料，但磁導(dǎo)線絕緣涂料卻可包括熱塑性塑料。這些聚合物材料作為擠出涂層、包纏薄膜、粉末涂層和溶劑基瓷漆應(yīng)用。紙也常用作導(dǎo)線的包纏絕緣。
磁導(dǎo)線絕緣系統(tǒng)中使用的熱塑性聚合物的例子包括聚(芳基醚砜)，例如，聚苯砜。包含聚苯砜樹脂絕緣(層)的磁導(dǎo)線由Hanover制造公司以商品名Reymag市售供應(yīng)。聚苯砜是一種堅韌線型聚合物，具備多項吸引人的特征如優(yōu)異耐高溫、良好電氣性能、高延展性、良好韌性和非常好的水解穩(wěn)定性。聚苯砜由Solvay AdvancedPolymers(LLC)以商品名Radel供應(yīng)。它對應(yīng)于以下重復(fù)單元式 聚苯砜(PPSF)并具有約220℃的Tg。它通過雙酚與4，4′-二氯二苯砜之間的縮聚來制備，正如加拿大專利847,963中描述的。聚苯砜，由于雙酚的成本高，故是一種昂貴樹脂。磁導(dǎo)線用高溫絕緣系統(tǒng)在許多領(lǐng)域都有需求，包括變壓器、馬達、發(fā)電機、螺線管和繼電器。對此種產(chǎn)品的要求包括在使用溫度下高效和低損耗；高連續(xù)使用溫度；耐絕緣流體如礦物油、硅油、植物油、合成油及其混合物；以及承受過載條件的能力。磁導(dǎo)線不僅被要求提供介電絕緣，而且還必須提供耐受磨損、機械應(yīng)力和腐蝕的保護。因此，技術(shù)上一向需要經(jīng)濟地改進磁導(dǎo)線用絕緣系統(tǒng)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
目前磁導(dǎo)線技術(shù)領(lǐng)域需要高性能絕緣涂層，它表現(xiàn)出高耐受性的電氣絕緣、長期熱老化穩(wěn)定性和環(huán)境耐受性。目前，磁導(dǎo)線領(lǐng)域需要通過減少絕緣涂料中昂貴樹脂的用量經(jīng)濟地生產(chǎn)高性能磁導(dǎo)線絕緣涂層。再者，磁導(dǎo)線領(lǐng)域還需要生產(chǎn)含極少量可消耗的性能和穩(wěn)定性添加劑的高性能絕緣涂料。另外，磁導(dǎo)線領(lǐng)域還需要能采用擠塑涂布、溶劑涂布、薄膜包纏或粉末涂布來經(jīng)濟和可靠地給導(dǎo)線絕緣。
另外，電器技術(shù)領(lǐng)域目前需要其電器包含的絕緣磁導(dǎo)線能長期耐受高溫。目前電器技術(shù)領(lǐng)域還需要其電器包含的絕緣磁導(dǎo)線在長期暴露于各種油的期間具有優(yōu)異耐化學(xué)侵蝕能力。
這些以及其它需要已由本發(fā)明的某些實施方案滿足，這些方案提供一種絕緣磁導(dǎo)線，它包含金屬磁導(dǎo)線和一種聚合物組合物絕緣涂層，其中該絕緣涂層包含聚苯砜(PPSF)和聚砜(PSF)的共混物，其中PPSF包含下列結(jié)構(gòu)重復(fù)單元 而PSF包含下列結(jié)構(gòu)重復(fù)單元 前面所述的需要已由一種電器進一步滿足，它包含一種絕緣磁導(dǎo)線，該導(dǎo)線包含磁導(dǎo)線和一種聚合物組合物絕緣涂層，其中絕緣涂層包含聚苯砜(PPSF)和聚砜(PSF)的共混物，其中PPSF包含下列結(jié)構(gòu)重復(fù)單元
而PSF包含下列結(jié)構(gòu)重復(fù)單元 前面所述的需要已由本發(fā)明的某些實施方案滿足，這些方案提供一種絕緣磁導(dǎo)線，它包含金屬磁導(dǎo)線和一種聚合物組合物絕緣涂層，其中該絕緣涂層包含約20wt％～約80wt％PPSF和約20wt％～約80wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。
本發(fā)明的其它優(yōu)點和方面在本領(lǐng)域技術(shù)人員研讀了下面的詳述自然就清楚了，其中本發(fā)明的各種實施方案通過簡單地舉例說明為實施本發(fā)明所設(shè)想的最佳模式做了展示和描述。正如將要描述的，本發(fā)明能采用其它和不同的實施方案實施，并且其若干細節(jié)很容易從各種明顯的方面加以修改，所有這些都不偏離本發(fā)明精神和范圍。因此，下面的描述應(yīng)視為說明性的，而不是限定性的。


圖1畫出本發(fā)明一種實施方案的絕緣磁導(dǎo)線。
圖2畫出本發(fā)明一種實施方案的電器。
具體實施例方式
本發(fā)明提供具有堅固電氣絕緣涂層的磁導(dǎo)線。本發(fā)明提供一種高性能聚(芳基醚砜)共混物，它表現(xiàn)出改進的電氣絕緣和長期熱老化穩(wěn)定性。本發(fā)明允許經(jīng)濟地生產(chǎn)一種包含高性能聚(芳基醚砜)共混物涂層的磁導(dǎo)線，涂層中具有任選數(shù)量的性能和穩(wěn)定性添加劑。本發(fā)明允許以較少用量昂貴樹脂，如PPSF，生產(chǎn)絕緣磁導(dǎo)線，卻依然保持PPSF的高性能性質(zhì)。在兼具上述所有優(yōu)點的同時，本發(fā)明允許用一種含聚(芳基醚砜)的熱塑性共混物經(jīng)濟地生產(chǎn)金屬磁導(dǎo)線。這些優(yōu)點是由一種絕緣磁導(dǎo)線提供的，該導(dǎo)線包含金屬磁導(dǎo)線和一種聚合物組合物絕緣涂層，所述聚合物組合物絕緣涂層包含聚苯砜(PPSF)和聚砜(PSF)的共混物。PPSF包含下列結(jié)構(gòu)重復(fù)單元
而PFS包含下列結(jié)構(gòu)重復(fù)單元 PPSF可由各種商業(yè)來源提供，包括Solvay AdvancedPolymers(LLC)以商品名RadelR供應(yīng)的。適合本發(fā)明某些實施方案的PPSF具有約220℃的Tg。PPSF通過雙酚與4，4′-二氯二苯砜之間的縮聚來制備，正如加拿大專利847,963中描述的，在此將其全部公開收作參考。在某些實施方案中，PPSF可以是共聚物，其中最多少于50mol％雙酚殘基結(jié)構(gòu)單元被一種或多種非雙酚殘基的芳族二羥基化合物的殘基替代。該非雙酚殘基的芳族二羥基化合物殘基選自4，4’-異亞丙基二酚(雙酚A)、4，4′-二羥基二苯醚(雙酚O)、4，4’-二羥基二苯砜(雙酚S)、4，4′-二羥基二苯酮、1，4-雙(4-羥苯基)苯以及氫醌。
PSF可由各種商業(yè)來源提供，包括Solvay AdvancedPolymers(LLC)以商品名UDEL供應(yīng)的。適合本發(fā)明某些實施方案的PSF具有約185℃的Tg。PSF通過雙酚A的二鈉鹽與4，4’-二氯二苯砜之間的親核縮聚制備，正如美國專利4,108,837中描述的，在此將其全部公開收作參考。在某些實施方案中，PSF可以是共聚物，其中最多少于50mol％雙酚A殘基結(jié)構(gòu)單元被一種或多種非雙酚A殘基的芳族二羥基化合物的殘基替代。該非雙酚A殘基的芳族二羥基化合物殘基選自4，4′-二羥基二苯醚(雙酚O)、4，4’-二羥基二苯砜(雙酚S)、4，4′-二羥基二苯酮、1，4-雙(4-羥苯基)苯、4，4′-二羥基聯(lián)苯(聯(lián)苯酚)和氫醌。
PPSF/PSF共混物的性質(zhì)給磁導(dǎo)線的最終用途的應(yīng)用提供各種好處。例如，PPSF/PSF共混物涂布的磁導(dǎo)線可纏繞得比紙纏繞導(dǎo)線快并且絕緣層較少撕破。要求的絕緣厚度一般小于紙纏繞導(dǎo)線所要求的，因此繞組較小。另外，由于PPSF/PSF共混物的平衡含濕量低，故磁線圈可干燥得快，不對絕緣油的水解產(chǎn)生不利影響。另外，PPSF/PSF共混物可在較高溫度和較嚴酷的條件下在油環(huán)境中工作，從而減少在過載條件下?lián)p壞的危險。最終結(jié)果是提高了可靠性和增加了運行時間。再者，PPSF/PSF共混物涂布的磁導(dǎo)線采用較少用量昂貴的PPSF樹脂，同時卻保持了磁導(dǎo)線應(yīng)用所要求的高PPSF性能。
在圖1中，畫出本發(fā)明一種實施方案的絕緣磁導(dǎo)線10。絕緣磁導(dǎo)線10包含磁導(dǎo)線12，它可由銅、鋁等組成。磁導(dǎo)線12涂有絕緣涂料14，被涂到磁導(dǎo)線12上以提供連續(xù)涂層。
本發(fā)明其它實施方案包括一種絕緣磁導(dǎo)線，它包含金屬磁導(dǎo)線和一種聚合物組合物絕緣涂層，涂層包含約20wt％～約80wt％PPSF和約20wt％～約80wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。在本發(fā)明的某些實施方案中，絕緣磁導(dǎo)線包含金屬磁導(dǎo)線和一種聚合物組合物絕緣涂層，涂層包含大于約50wt％PPSF，以聚合物總重量為基準計。在本發(fā)明其它某些實施方案中，絕緣磁導(dǎo)線包含金屬磁導(dǎo)線和一種聚合物組合物絕緣涂層，涂層包含約30wt％～約70wt％PPSF和約30wt％～約70wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。在本發(fā)明其它某些實施方案中，絕緣磁導(dǎo)線包含金屬磁導(dǎo)線和一種聚合物組合物絕緣涂層，涂層包含約40wt％～約60wt％PPSF和約40wt％～約60wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。本發(fā)明其它某些實施方案包括一種磁導(dǎo)線組合物，它包含金屬磁導(dǎo)線和一種聚合物組合物絕緣涂層，涂層包含約70wt％PPSF和約30wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。本發(fā)明其它某些實施方案包括一種磁導(dǎo)線組合物，它包含金屬磁導(dǎo)線和一種聚合物組合物絕緣涂層，涂層包含約55wt％PPSF和約45wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。
本發(fā)明PPSF/PSF共混物可任選地包括增強填料、顏料、添加劑以及諸如此類?？捎米髟鰪娊橘|(zhì)的代表性纖維包括玻璃纖維、石棉、合成聚合物纖維、硅酸鋁纖維、硅灰石、褐塊石棉纖維等。代表性填料和其它材料包括玻璃、硅酸鈣、二氧化硅、粘土、滑石粉、云母；顏料如碳黑、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、鎘紅和鐵藍；聚合物如聚醚砜；以及其它添加劑如氧化鋁的三水合物、碳酸鈉鋁和鐵酸鋇。磁導(dǎo)線中常用的附加添加劑，例如，熱穩(wěn)定劑、紫外光穩(wěn)定劑、增塑劑等也可包括在內(nèi)。二氧化鈦和氧化鋅顏料很好地適合本發(fā)明某些實施方案。
本發(fā)明其它某些實施方案包括提供一種具有聚合物組合物絕緣涂層的絕緣磁導(dǎo)線的方法，該方法包括在金屬磁導(dǎo)線上涂布聚合物組合物絕緣層的步驟。該聚合物組合物絕緣涂料包含聚苯砜(PPSF)和聚砜(PSF)的共混物，其中PPSF包含下列結(jié)構(gòu)重復(fù)單元 而PSF包含下列結(jié)構(gòu)重復(fù)單元 本發(fā)明其它實施方案包括提供一種具有聚合物組合物絕緣涂層的絕緣磁導(dǎo)線的方法，其中該絕緣涂層包含約20wt％～約80wt％PPSF和約20wt％～約80wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。在本發(fā)明某些實施方案中，絕緣磁導(dǎo)線包含磁導(dǎo)線和一種聚合物組合物絕緣涂層，涂層包含大于50wt％PPSF，以聚合物總重量為基準計。在本發(fā)明其它某些實施方案中，絕緣磁導(dǎo)線包含金屬磁導(dǎo)線和一種聚合物組合物絕緣涂層，涂層包含約30wt％～約70wt％PPSF和約30wt％～約70wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。在本發(fā)明其它某些實施方案中，絕緣磁導(dǎo)線包含金屬磁導(dǎo)線和一種聚合物組合物絕緣涂層，涂層包含約40wt％～約60wt％PPSF和約40wt％～約60wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。本發(fā)明其它某些實施方案包括提供一種具有聚合物組合物絕緣涂層的絕緣磁導(dǎo)線的方法，其中該絕緣涂層包含約70wt％PPSF和約30wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。本發(fā)明其它實施方案包括提供一種具有聚合物組合物絕緣涂層的絕緣磁導(dǎo)線的方法，其中該絕緣涂層包含約55wt％PPSF和約45wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。
通過本發(fā)明絕緣磁導(dǎo)線的應(yīng)用實現(xiàn)的附加優(yōu)點是能采用多種技術(shù)制造絕緣磁導(dǎo)線。該絕緣層可通過包纏塑料擠出的或溶劑流延的薄膜來施加。它也可通過溶劑涂布像其它常用瓷漆那樣，或者采用已知的粉末涂布技術(shù)來施加。在溶劑涂布的情況下采用烘烤步驟，其目的僅在于趕出溶劑而不是固化并趕出溶劑。
效率最高和成本效益最佳的方法是在磁導(dǎo)線上直接熔融擠出涂層。在熔融擠出制造方法中，不要求溶劑回收系統(tǒng)并且固化步驟也是任選的。為提供磁導(dǎo)線涂層施涂所需產(chǎn)量要求的擠出機相當小并且安裝也很經(jīng)濟。PPSF/PSF絕緣涂料的卓越熱穩(wěn)定性也容許在最高達400℃加工溫度下進行磁導(dǎo)線的熔融擠出加工。磁導(dǎo)線既可褙合成型(conforming)拉制，也可軋制。本發(fā)明PPSF/PSF絕緣涂層可用于各種不同(斷面)尺寸的圓形或異形鋁和銅線。
本發(fā)明的其它實施方案包括由金屬褙合成型(conforming)(生產(chǎn))線與擠出涂布線彼此串連地成形磁導(dǎo)線，然后給磁導(dǎo)線包衣(＝涂布)。通過此種技術(shù)可生產(chǎn)各種不同圓形和矩形不同(斷面)尺寸的導(dǎo)線。金屬磁導(dǎo)線特別適合用于充油變壓器中。
其它本發(fā)明某些實施方案包括一種提供包含PPSF/PSF聚合物組合物絕緣涂層的絕緣磁導(dǎo)線的方法。該方法包括熔融擠出的步驟。熔融擠出方法包括提供金屬進料原料和將進料原料連續(xù)喂入到旋轉(zhuǎn)擠出壓機中并連續(xù)成形磁導(dǎo)線。該磁導(dǎo)線可與擠出操作呈串連地成形，或者它可在單獨步驟中成形，然后在聚合物組合物涂布之前加熱。金屬導(dǎo)線可按照如上所述采用旋轉(zhuǎn)擠出壓機成形，或者它可以拉制。它也可通過將圓形導(dǎo)線軋制或軋扁成矩形來成形。擠出的磁導(dǎo)線以規(guī)定速度送過擠出口型。在本發(fā)明的某些實施方案中，以砜聚合物為基礎(chǔ)的本發(fā)明絕緣體采用拔管(tubing)或半拔管(semi-tubing)技術(shù)來擠出，該方法涉及某種直角機頭組件和中心頂針加口型的構(gòu)造，它所包含的流道旨在使成形的磁導(dǎo)線上的涂層達到最大限度的均一性。該軟管圍繞著擠出的磁導(dǎo)線并與之隔一定間距地擠出，該軟管被擠出后在接觸擠出的磁導(dǎo)線之前聚合物材料的厚度被減小或拉薄。在接觸的磁導(dǎo)線與正在擠出的聚合物材料之間設(shè)有真空，從而導(dǎo)致大氣壓壓力逐漸將擠出的聚合物材料壓向擠出的磁導(dǎo)線直至接觸。聚合物借助壓力擠出技術(shù)的施加也是合適的。在壓力擠出中，金屬導(dǎo)線在直角機頭中與熔融聚合物彼此接觸從而形成涂層(或包衣)，而不擠出軟管。磁導(dǎo)線在加熱條件下被擠出，但該溫度被控制在適當范圍以便讓聚合物材料施涂到導(dǎo)線上。選擇該溫度，以便控制聚合物在導(dǎo)線上的冷卻速率，這又可使涂層內(nèi)的應(yīng)力趨于最低并使涂層對磁導(dǎo)線的附著力達到最大。磁導(dǎo)線的具體金屬并不嚴格要求，而是可包括任何常用的導(dǎo)電材料，包括，例如，鋁、鋁基合金、銅和銅基合金。
本發(fā)明其它實施方案包括本發(fā)明絕緣磁導(dǎo)線在高溫電氣絕緣系統(tǒng)中的應(yīng)用。合適的高溫電氣絕緣系統(tǒng)包括這樣電器變壓器、馬達、發(fā)電機、交流發(fā)電機、螺線管、繼電器等。在圖2中，畫出按照本發(fā)明的一種實施方案的變壓器20。變壓器20包括2個線圈21a、21b，由絕緣磁導(dǎo)線圍繞著鐵心30包纏而構(gòu)成。變壓器20可以是升壓變壓器，其中線圈21a將是初級線圈(即，具有電流通過它)，而線圈21b將是次級線圈(具有在其內(nèi)感應(yīng)出的電流)。替代地，變壓器20可以是降壓變壓器，其中線圈21a將是次級線圈(具有在其內(nèi)感應(yīng)出的電流)而線圈21b將是初級線圈(即，具有電流通過它)。在任何一種實施方案中，鐵心30由鐵或諸如此類構(gòu)成。
在表1中，給出實例1的PPSF/PSF共混物的性質(zhì)，它與PPSF樹脂，對照樣1進行對比。PPSF/PSF共混物的吸濕稍微少于PPSF，并表現(xiàn)出比PPSF大的熔體穩(wěn)定性。熔體穩(wěn)定性通過測定熔體在410℃下暴露40min后在50s1下測定的熔體粘度與10min后測定的熔體粘度之比來表征。PPSF/PSF共混物表現(xiàn)出1.3的粘度比，相比之下PPSF樹脂的是1.5。實例1是一種70wt％/30wt％，以聚合物總重量為基準計，RADELR PPSF/UDELPSF共混物。如上面所展示，PPSF/PSF共混物具有與PPSF樹脂，對照例1，可比的卓越阻燃性、機械強度和極低吸濕。這些性質(zhì)顯示PPSF/PSF共混物與磁導(dǎo)線應(yīng)用領(lǐng)域的相容性。例如，PPSF/PSF共混物表現(xiàn)出優(yōu)于PSF樹脂，對比例1，的性質(zhì)。PPSF/PSF共混物特別堅韌的性能可從其高缺口伊佐德沖擊強度得到證明。另外，PPSF/PSF共混物表現(xiàn)出比PSF樹脂卓越的熱性能，正如表1的熱撓曲溫度結(jié)果證明的。應(yīng)當指出，由于是兩種聚合物的不可混溶共混物(即，對應(yīng)每種聚合物將出現(xiàn)一個玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)，PPSF/PSF共混物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是185/220。
表1聚苯砜和聚苯砜共混物的選擇的性能

對涂以PPSF/PSF絕緣共混物的鋁導(dǎo)線的相關(guān)性能特征做了評估，結(jié)果載于表2。從表2可以看出，涂以PPSF/PSF共混物的導(dǎo)線表現(xiàn)出良好撓曲性、附著力和伸長，與涂以較貴的PPSF樹脂的鋁導(dǎo)線不相上下。該PPSF/PSF磁導(dǎo)線絕緣還耐熱沖擊并且可在直至200℃的溫度保持介電強度。在200℃的溫度，耗散維持為約0.007，比許多以聚乙烯醇縮甲醛為基礎(chǔ)的樹脂和紙低得多。因此，涂以本發(fā)明絕緣涂層的磁導(dǎo)線適合用于高溫系統(tǒng)。
表2采用試驗方法NEMA MW 1000/ASTM D-1676的磁導(dǎo)線NEMA MW 1000質(zhì)量試驗。全部測定由Eltek InternationalLaboratories對矩形鋁磁導(dǎo)線樣品進行。

本發(fā)明絕緣涂層在熱變壓器油中老化5個月后也保持性能不變，結(jié)果載于表3。導(dǎo)線是通過將導(dǎo)線牽引通過一個熔流設(shè)備而涂以樹脂的。通過將導(dǎo)線送過機頭并維持設(shè)備充滿開車的樹脂粒料，涂料被送過機頭并涂到裸線上。對每種涂布的導(dǎo)線而言，將一定長度圍繞一根1/4英寸直徑的棒纏繞，并具有1/16英寸直徑，成為一彈簧似的。另外又切出兩段每段約2～3英寸的直導(dǎo)線。然后，把導(dǎo)線放入到玻璃-襯里的Parr反應(yīng)器，其中充滿足夠浸沒導(dǎo)線的變壓器油。將反應(yīng)器放入到烘箱中，溫度設(shè)定在150℃。導(dǎo)線在150℃±1℃下接受反應(yīng)器中加熱油的處理。定期從烘箱中取出反應(yīng)器，令其冷卻至室溫，然后從反應(yīng)器中取出導(dǎo)線以便評估。每一種評估后，將導(dǎo)線重新浸泡在玻璃-襯里的Parr反應(yīng)器裝的油中。在不同間隔取評估樣品，結(jié)果載于表3。
PPSF樹脂(RADELR)不表現(xiàn)出任何在熱油環(huán)境中的失效。另外，顯然，本發(fā)明樹脂共混物(PPSF/PSF)在5個月的時間以后未表現(xiàn)出應(yīng)力-龜裂行為。這一結(jié)果始料未及，因為該熱油環(huán)境溫度已接近共混物中包含的PSF的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)并且在此溫度下PSF本來預(yù)計將變得更加對環(huán)境敏感。PSF樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg＝185℃)低于PPSF樹脂(Tg＝220℃)。再者，含有PSF樹脂(UDEL)的試樣在暴露于150℃的硅油僅一周后就表現(xiàn)出應(yīng)力-龜裂行為。然而，本發(fā)明樹脂共混物(70wt％PPSF/30wt％PSF)在熱油老化實驗中卻未表現(xiàn)出應(yīng)力-龜裂行為。因此，本發(fā)明所使用的PPSF/PSF樹脂共混物提供PPSF樹脂所特有的高性能表現(xiàn)。
表3-熱變壓器油實驗

本發(fā)明享有在生產(chǎn)高溫電氣絕緣系統(tǒng)用絕緣磁導(dǎo)線方面的工業(yè)應(yīng)用價值。本發(fā)明特別適用于生產(chǎn)具有用于高溫電氣絕緣系統(tǒng)的聚合物絕緣涂層的絕緣磁導(dǎo)線。另外，本發(fā)明特別適用于生產(chǎn)表現(xiàn)出堅牢電氣絕緣和長期熱老化穩(wěn)定性并且經(jīng)濟性優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的具有聚(芳基醚砜)共混物涂層的磁導(dǎo)線。
在本公開中展示和描述的僅僅是本發(fā)明優(yōu)選的實施方案以及少數(shù)關(guān)于其多用途特性的例子。這些都不應(yīng)構(gòu)成對權(quán)利要求范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員懂得，本發(fā)明仍能采用各種各樣其它實施方案和環(huán)境并且在如本文所描述的本發(fā)明概念范圍內(nèi)很容易做出改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種絕緣磁導(dǎo)線，它包含金屬磁導(dǎo)線和一種聚合物組合物絕緣涂層，所述聚合物組合物絕緣涂層包含聚苯砜(PPSF)和聚砜(PSF)的共混物，其中PPSF包含下列結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元 而PSF包含下列結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元
2.權(quán)利要求1的絕緣磁導(dǎo)線，其中該絕緣涂層包含約20wt％～約80wt％PPSF和約20wt％～約80wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。
3.權(quán)利要求2的絕緣磁導(dǎo)線，其中該絕緣涂層包含大于50wt％PPSF，以聚合物總重量為基準計。
4.權(quán)利要求1的絕緣磁導(dǎo)線，其中該絕緣涂層包含約70wt％PPSF和約30wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。
5.權(quán)利要求1的絕緣磁導(dǎo)線，其中該絕緣涂層包含約55wt％PPSF和約45wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。
6.權(quán)利要求1～5中任何一項的絕緣磁導(dǎo)線，其中該絕緣涂層還包含至少一種增強填料、纖維、顏料和/或添加劑。
7.權(quán)利要求6的絕緣磁導(dǎo)線，其中纖維選自玻璃纖維、石棉、合成聚合物纖維、硅酸鋁纖維、硅灰石、褐塊石棉纖維等。
8.權(quán)利要求6的絕緣磁導(dǎo)線，其中增強填料選自玻璃、硅酸鈣、二氧化硅、粘土、滑石粉和云母。
9.權(quán)利要求6的絕緣磁導(dǎo)線，其中顏料選自碳黑、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、鎘紅和鐵藍。
10.權(quán)利要求9的絕緣磁導(dǎo)線，其中顏料是二氧化鈦或氧化鋅。
11.權(quán)利要求1～10中任何一項的絕緣磁導(dǎo)線，其中PPSF可以是共聚物，其中最多少于50mol％雙酚殘基結(jié)構(gòu)單元被一種或多種非雙酚殘基的芳族二羥基化合物的殘基替代，且其中該非雙酚殘基的芳族二羥基化合物殘基選自4，4’-異亞丙基二酚、4，4′-二羥基二苯醚、4，4’-二羥基二苯砜、4，4′-二羥基二苯酮、1，4-雙(4-羥苯基)苯以及氫醌。
12.權(quán)利要求1～10中任何一項的絕緣磁導(dǎo)線，其中PSF可以是共聚物，其中最多少于50mol％雙酚A殘基結(jié)構(gòu)單元被一種或多種非雙酚A殘基的芳族二羥基化合物的殘基替代，且其中該非雙酚A殘基的芳族二羥基化合物殘基選自4，4′-二羥基二苯醚、4，4’-二羥基二苯砜、4，4′-二羥基二苯酮、1，4-雙(4-羥苯基)苯、4，4′-二羥基聯(lián)苯和氫醌。
13.一種提供具有聚合物組合物絕緣涂層的絕緣磁導(dǎo)線的方法，所述方法包括在裸金屬磁導(dǎo)線上涂布聚合物組合物絕緣涂層的步驟，所述聚合物組合物絕緣涂層包含聚苯砜(PPSF)和聚砜(PSF)的共混物，其中PPSF包含下列結(jié)構(gòu)重復(fù)單元 而PSF包含下列結(jié)構(gòu)重復(fù)單元
14.權(quán)利要求13的方法，其中該絕緣涂層包含約20wt％～約80wt％PPSF和約20wt％～約80wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。
15.權(quán)利要求14的方法，其中該絕緣涂層包含大于50wt％PPSF，以聚合物總重量為基準計。
16.權(quán)利要求13的方法，其中該絕緣涂層包含約70wt％PPSF和約30wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。
17.權(quán)利要求13的方法，其中該絕緣涂層包含約55wt％PPSF和約45wt％PSF，以聚合物總重量為基準計。
18.權(quán)利要求13～17中任何一項的方法，其中涂布步驟選自熔融擠出、溶劑涂布、粉末涂布和薄膜包覆。
19.權(quán)利要求18的方法，其中涂布步驟是熔融擠出。
20.權(quán)利要求13～19中任何一項的方法，其中在將絕緣涂層擠出到金屬磁導(dǎo)線上之前將金屬磁導(dǎo)線進行預(yù)熱。
21.權(quán)利要求13～19中任何一項的方法，其中絕緣涂料在擠出到金屬磁導(dǎo)線上之前進行熔融過濾。
22.權(quán)利要求13～19中任何一項的方法，其中所述熔融擠出步驟不涉及溶劑。
23.權(quán)利要求13～19中任何一項的方法，還包含任選的烘烤措施以使所述涂層固化。
24.權(quán)利要求23的方法，還包括冷卻所述金屬磁導(dǎo)線上的固化的涂層。
25.權(quán)利要求13～24中任何一項的方法，其中PPSF可以是共聚物，其中最多少于50mol％雙酚殘基結(jié)構(gòu)單元被一種或多種非雙酚殘基的芳族二羥基化合物的殘基替代，且其中該非雙酚殘基的芳族二羥基化合物殘基選自4，4’-異亞丙基二酚、4，4′-二羥基二苯醚、4，4’-二羥基二苯砜、4，4′-二羥基二苯酮、1，4-雙(4-羥苯基)苯以及氫醌。
26.權(quán)利要求13～24中任何一項的方法，其中PSF可以是共聚物，其中最多少于50mol％雙酚A殘基結(jié)構(gòu)單元被一種或多種非雙酚A殘基的芳族二羥基化合物的殘基替代，且其中該非雙酚A殘基的芳族二羥基化合物殘基選自4，4′-二羥基二苯醚、4，4’-二羥基二苯砜、4，4′-二羥基二苯酮、1，4-雙(4-羥苯基)苯、4，4′-二羥基聯(lián)苯和氫醌。
27.權(quán)利要求1～12中任何一項的絕緣磁導(dǎo)線在高溫電氣絕緣系統(tǒng)中的應(yīng)用。
28.權(quán)利要求27的絕緣磁導(dǎo)線的應(yīng)用，其中高溫電氣絕緣系統(tǒng)選自變壓器、馬達、發(fā)電機、交流發(fā)電機、螺線管和繼電器。
29.按照權(quán)利要求13～26中任何一項方法獲得的絕緣磁導(dǎo)線在高溫電氣絕緣系統(tǒng)中的應(yīng)用。
30.權(quán)利要求27或29的絕緣磁導(dǎo)線的應(yīng)用，其中高溫絕緣系統(tǒng)選自變壓器、馬達、發(fā)電機、交流發(fā)電機、螺線管和繼電器。
31.權(quán)利要求27或29的絕緣磁導(dǎo)線的應(yīng)用，其中金屬磁導(dǎo)線在使用中接觸選自礦物油、硅油、植物油、合成油及其混合物的絕緣流體。
32.包含權(quán)利要求1～12中任何一項的絕緣磁導(dǎo)線的電器。
33.權(quán)利要求32的電器，其中該電器選自變壓器、馬達、發(fā)電機、交流發(fā)電機、螺線管和繼電器。
全文摘要
一種包含專為高溫電氣絕緣系統(tǒng)使用而開發(fā)的可熔融加工、熱塑性樹脂共混物絕緣涂層的磁導(dǎo)線。本發(fā)明涉及磁導(dǎo)線專用含砜聚合物共混物高溫電氣絕緣系統(tǒng)。該砜聚合物共混物包含兩種聚(芳基醚砜)，例如，聚苯砜和聚砜。
文檔編號C09D181/06GK1675308SQ03819643
公開日2005年9月28日 申請日期2003年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月19日
發(fā)明者S·溫伯格, G·W·卡普塔, M·J·埃爾-希布里 申請人:索爾維先進聚合物有限責任公司