本發(fā)明涉及電磁線，具體為一種peek復(fù)合絕緣電磁線的制備工藝。

背景技術(shù)：

1、聚醚醚酮(peek)是一種性能優(yōu)異的熱塑性工程塑料,具有高耐熱性、優(yōu)良的機(jī)械性能和易加工特性,在電磁線絕緣領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而,單一的peek絕緣層在高電壓、高溫等苛刻環(huán)境下的絕緣性能和可靠性仍有待提高。

2、目前,復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)通常包括中間層和外絕緣層,但簡單地將不同材料組合而成的絕緣層容易在層間形成界面,導(dǎo)致絕緣效果下降。此外,現(xiàn)有的絕緣材料在耐高溫性能上也存在不足,在長期高溫環(huán)境下易發(fā)生熱分解和絕緣失效。

3、因此,亟需開發(fā)一種新型復(fù)合絕緣材料體系,通過合理的材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計,在保證優(yōu)異絕緣性能的同時,兼顧高耐熱性和良好的界面相容性,以滿足日益苛刻的電磁線絕緣要求。本發(fā)明針對上述技術(shù)問題,提出了一種納米二氧化硅超支化聚酯/peek復(fù)合多層絕緣結(jié)構(gòu),旨在從材料和工藝的角度,全面提升電磁線的絕緣性能和使用可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種peek復(fù)合絕緣電磁線的制備工藝，具有優(yōu)異的絕緣、耐高溫性能。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：一種peek復(fù)合絕緣電磁線的制備工藝，所述包括以下步驟：

5、（1）向四氫呋喃溶劑中加入聚乳酸進(jìn)行溶解，溶解后加入丁二酸酐，攪拌并緩慢滴加辛酸亞錫催化劑，在70-110℃下水浴反應(yīng)3-6h，反應(yīng)后減壓蒸餾除去溶劑，洗滌產(chǎn)物，過濾并干燥，得到羧基聚乳酸；

6、（2）將80-100重量份的丙烯酸、10-15重量份的乙烯基三乙氧基硅烷、70-90重量份的去離子水和2-4重量份的丙二醇混合配置成溶液a，將3-6重量份的巰基丙酸、0.1-0.2重量份的維生素c、40-60重量份的去離子水和2-5重量份的丙二醇混合配置成溶液b，向持續(xù)攪拌的溶液a中滴加溶液b，并在60-90℃下繼續(xù)攪拌反應(yīng)4-8h，得到丙烯酸改性硅烷偶聯(lián)劑；

7、（3）向n，n-二甲基甲酰胺溶劑中加入cbz基2-氨基-1，3-丙二醇進(jìn)行溶解，然后再加入羧基聚乳酸、丙烯酸改性硅烷偶聯(lián)劑和二丁基二月桂酸錫，進(jìn)行酯化反應(yīng)，在80-120℃下反應(yīng)20-24h，反應(yīng)后丙酮洗滌3-6h，過濾并干燥，得到超支化聚酯；

8、（4）將超支化聚酯加入到二氯甲烷溶劑中，然后加入納米二氧化硅，在40-70℃下攪拌反應(yīng)4-6h，得到納米二氧化硅超支化聚酯；

9、（5）將導(dǎo)體進(jìn)行拉絲成型處理，然后對其表面涂覆納米二氧化硅超支化聚酯和聚醚醚酮漆的混合液，進(jìn)行烘烤、冷卻，得到第一絕緣層；然后在第一絕緣層表面再進(jìn)行納米二氧化硅超支化聚酯的涂覆，進(jìn)行烘干，得到第二絕緣層；最后在第二絕緣層表面進(jìn)行納米二氧化硅超支化聚酯和聚醚醚酮漆的混合液的涂覆，烘干，得到第三絕緣層；然后對導(dǎo)體進(jìn)行收卷打包處理，得到peek復(fù)合絕緣電磁線。

10、優(yōu)選的，所述（1）中聚乳酸、丁二酸酐、辛酸亞錫催化劑的質(zhì)量比為1.2-1.5：1：0.01-0.03。

11、優(yōu)選的，所述（2）中溶液a和溶液b的質(zhì)量比為40-50：22-34。

12、優(yōu)選的，所述（3）中cbz基2-氨基-1，3-丙二醇、羧基聚乳酸、丙烯酸改性硅烷偶聯(lián)劑、二丁基二月桂酸錫的質(zhì)量比為2.1-3.4：1：1.5-1.8：0.03-0.05。

13、優(yōu)選的，所述（4）中超支化聚酯、納米二氧化硅的質(zhì)量比為1.1-1.6：1。

14、優(yōu)選的，所述（5）中第一絕緣層的厚度為10-20μm；第二絕緣層的厚度為15-30μm；第三絕緣層的厚度為50-80μm。

15、優(yōu)選的，所述（5）中納米二氧化硅超支化聚酯和聚醚醚酮漆的混合液的質(zhì)量比為2.1-2.6：1。

16、本發(fā)明具有如下有益的技術(shù)效果:

17、顯著提升電磁線的電氣絕緣性能:本發(fā)明通過將納米二氧化硅超支化聚酯與peek進(jìn)行混合復(fù)合,并設(shè)計三層絕緣結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮了兩種材料的協(xié)同增效作用。納米二氧化硅超支化聚酯中的無機(jī)納米粒子具有優(yōu)異的電氣絕緣性,而超支化聚酯和peek則提供了良好的柔韌性和機(jī)械強度。三者的復(fù)合使電磁線的絕緣性能得到顯著提升,可滿足高壓、高頻等苛刻工況下的使用要求。

18、大幅改善電磁線的耐高溫性能:超支化聚酯和peek均為耐高溫聚合物材料,其復(fù)合后制備的絕緣層在高溫下能夠維持優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能。同時,納米二氧化硅粒子的加入進(jìn)一步提高了材料的耐熱性能。與單一絕緣材料相比,本發(fā)明復(fù)合絕緣電磁線的耐受溫度顯著提高,可滿足高溫環(huán)境下的應(yīng)用需求。

19、實現(xiàn)絕緣層間的高界面相容性:本發(fā)明采用了內(nèi)外層為納米二氧化硅超支化聚酯/peek混合層,中間層為納米二氧化硅超支化聚酯層的三層絕緣結(jié)構(gòu)。這種梯度設(shè)計有助于緩和內(nèi)外層之間的材料差異,提高界面相容性。超支化聚酯獨特的三維球狀結(jié)構(gòu)和大量的末端基團(tuán),能夠與peek形成更多的分子間作用力和鏈纏結(jié),增強界面粘接。納米二氧化硅的引入也改善了界面相容性。三個絕緣層之間形成緊密的分子聯(lián)絡(luò)網(wǎng)絡(luò),有效消除了常規(guī)復(fù)合絕緣層的界面問題。

20、優(yōu)化電磁線的綜合性能:本發(fā)明的復(fù)合絕緣材料體系不僅具備優(yōu)異的電氣絕緣性和耐熱性,而且具有良好的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性。納米二氧化硅超支化聚酯兼具無機(jī)納米粒子的高強度和超支化聚合物的韌性,與peek形成互補,使電磁線的機(jī)械強度、抗沖擊性和耐磨性得到提升。同時,超支化聚酯和peek都具有優(yōu)異的耐化學(xué)品性能,可以防止電磁線在惡劣環(huán)境中受到腐蝕和降解。

21、工藝簡單,易于產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用:本發(fā)明采用涂覆-烘烤-冷卻的多層復(fù)合絕緣制備工藝,操作簡單,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。原材料均為市售產(chǎn)品或通過簡單合成獲得,成本較低。通過調(diào)控絕緣層厚度、涂覆次數(shù)等工藝參數(shù),可以靈活地制備出滿足不同應(yīng)用需求的復(fù)合絕緣電磁線產(chǎn)品,具有廣闊的市場應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種peek復(fù)合絕緣電磁線的制備工藝，其特征在于，所述包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的peek復(fù)合絕緣電磁線的制備工藝，其特征在于，所述（1）中聚乳酸、丁二酸酐、辛酸亞錫催化劑的質(zhì)量比為1.2-1.5：1：0.01-0.03。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的peek復(fù)合絕緣電磁線的制備工藝，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的peek復(fù)合絕緣電磁線的制備工藝，其特征在于，所述（3）中cbz基2-氨基-1，3-丙二醇、羧基聚乳酸、丙烯酸改性硅烷偶聯(lián)劑、二丁基二月桂酸錫的質(zhì)量比為2.1-3.4：1：1.5-1.8：0.03-0.05。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的peek復(fù)合絕緣電磁線的制備工藝，其特征在于，所述（4）中超支化聚酯、納米二氧化硅的質(zhì)量比為1.1-1.6：1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的peek復(fù)合絕緣電磁線的制備工藝，其特征在于，所述（5）中第一絕緣層的厚度為10-20μm；第二絕緣層的厚度為15-30μm；第三絕緣層的厚度為50-80μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的peek復(fù)合絕緣電磁線的制備工藝，其特征在于，所述（5）中第一絕緣層和第三絕緣層納米二氧化硅超支化聚酯和聚醚醚酮漆的混合液的質(zhì)量比為2.1-2.6：1。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電磁線技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種PEEK復(fù)合絕緣電磁線的制備工藝，該電磁線采用納米二氧化硅超支化聚酯與聚醚醚酮(PEEK)混合復(fù)合作為絕緣材料,通過三層絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計,發(fā)揮兩種材料的協(xié)同增效作用。制備過程依次涂覆三層絕緣:第一層和第三層為納米二氧化硅超支化聚酯/PEEK混合層,第二層為納米二氧化硅超支化聚酯層。實驗表明,該復(fù)合絕緣電磁線具有優(yōu)異的電絕緣性能和耐高溫特性,擊穿電壓可達(dá)13kV以上,直流絕緣電阻高達(dá)210^16Ω,800攝氏度下質(zhì)量剩余率在88.7?91.7%,性能遠(yuǎn)超單一材料或簡單組合絕緣。三個絕緣層形成緊密的分子聯(lián)絡(luò)網(wǎng)絡(luò),強化了絕緣效果和結(jié)構(gòu)完整性。本發(fā)明開發(fā)的PEEK復(fù)合絕緣電磁線在高電壓、高溫等苛刻環(huán)境下具有卓越的絕緣可靠性和使用壽命,可廣泛應(yīng)用于航空航天、電力電子、新能源等高端領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：陳紅星,魯?shù)聜},孫耀猛,周朝洪,宋靜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州宇盛電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10