国外聚酯亚胺漆包线漆改性方法概述

1、国外聚酯亚胺漆包线漆改性方法概述?特稿?,亚,j斟7归一国外聚酯亚胺漆包线漆改性方法概述.724f联(七上海中国电工厂杨志精c甚.7聚酯亚胺镣包线是目前国内外使用非常普遍的f,h级漆包线品种.它与普通的聚酯漆包线相比.具有较高的电气性能,机械强度,优越的耐热冲击性能和耐软化击穿性能,已较广泛地应用于f,h级绝缘要求的电机,耐氟电机,变压器及仪表的线较大圈绕组.作为聚酯胺绝缘漆料主要组份的聚酯亚胺树脂为分子链中含有亚胺键的聚酯树脂实际上是酰亚胺改婚攀醋树脂,它是由一种多元醇,多元酸体系的聚酯和分子中含有五元亚胺环的二元羧酸作q要组份的树脂.这种树脂一般是由对苯二甲酸,间苯二甲酸或其低级烷基酯,多

2、元醇和峨帔二羧酸在高温下反应而得的.其中二亚胺一凌酸是由1克分子的芳香族二胺与至少:克分子的偏苯三_酸酐在高温下反应而得的.聚酚砸胺树脂摄早由德国的dr?beck-公司合成.1962年该公司在合成美国g.e.公司类型的靡酯树脂时,二元酸的一部分由芳香族的二胺二羧酸代替.制碍耐热性,耐热冲击性能鼯捋的聚酯亚胺树脂.这种产品后来以fereiecfh商品名称在市场销售.1965年美国schenectady化学公司发表了比rerehecfh剐热性更好的全芳香族聚酯亚胺的专利.1966年美翻g.e.公司发表了由酯酸酐与芳香族=胺所制成的聚酯亚胺树脂的专利,1年该公司推.967出了商娃名称为im1dexe

3、的聚酯破涂料七十年代初以来,欧美及i1本市场上出售的聚酯艟涂料多数为上几种,或是将e述涂料经改性的涂料.目前市售的聚酯亚胺涂料还有scheetay化学公司的isomii_)r等.,用聚酯亚胺涂料涂制的漆包线由于其耐热性能,耐热冲击性能,耐软化击穿性能,机械强嘘苄11耐冻剂性能均优于聚酯臻包线,因此已在欧洲及日本等国家较广泛地作为f,h级耐热性躁包线使用,美国则提倡使用檗酯亚胺/聚酰胺酰亚胺复合漆包线及聚酯亚胺/尼龙复合潦包线一聚酯亚胺漆包线且有良好的性能(尤其是热性能),但聚酯?哐胺漆的涂线性能比较差.所涂得漆包线的表面和附着性能也较差,某些性能还达不到特殊使用的要求.因此提高聚酯亚波漆包线的

4、性能一直成为20多年来国外漆包线及绝缘漆制造行业所研究的课题.使用其他材料与聚酯哑胺组合或对聚酯亚胺添加某些组份进行改性是提高聚酯亚胺漆包线漆料性能的主要途径,国外(尤其是日本)已有较多的专利公布.一.德国曾在聚酯亚胺漆料中添加bayer公司的聚海因树脂来提高聚酯亚胺漆的涂线性能,并提高漆包线的热冲,软化击穿和耐水解性能,取得了较良好的效果,但由于聚海因树脂制造工艺复杂,价格昂贵这种改肚方法未能得到广泛的实用.德国的dr.beck公司在其申请的美国专利3,793,250中,使用一种含有五元环内酰胺的漆料与鞯酯亚麟淹组合,提高了漆料的涂线性能和漆包线的表面性能.含有五元环内酰胺潦料的制法是将乙二

5、醇,theic,二氨基二苯甲烷,亚甲基丁二酸在高温下反应后,加人漆料含固一2一并皿套量i%的钛酸四丁酯?用甲酚/石脑油(7:3)稀释到29含固量而得.聚酯亚胺漆的制法是将乙二醇,theic,44二氨基二苯甲烷,偏苯三甲酸酐在甲酚溶液中进行加热反应后,加入钛酸四丁酯,并用甲酚/石脑油(7:3)稀释到黯含固量而得将上述的含有五元环内酰胺的漆料与上述聚酯亚胺漆料按35:65的比例混合,配成聚酯亚胺一内酰胺混合漆料,与单独的聚酯亚胺漆相比,涂得的漆包线表面光滑,均匀,附着力良好,其他性能也有所提高.德国dr.beck公司申请的美国专利3,839,264中介绍了含有季戊四醇组份的聚酯亚胺漆.这种漆料合成

6、时,部分多元醇使用季戊四醇,季戊四醇用量占总原料的37例如将461g的偏苯三甲酸酐,234g的二氢基二苯甲烷,72g的乙二醇,35g的委戊四醇及500g的甲酚与2g的草酸锡及2g的氧化锑在高温下反应碍的聚酯亚胺漆.涂得的漆包线具有优越的耐超热性能?1ram直径的漆包线按din46453规定做耐超负荷试验时,其超负荷时间可达9o分钟.这种漆包线适用于需要耐超热的场合如电话装置的双动选择开关,汽车风挡制水器电机及手工动力工具等由德国karlschmidt及beck申请的美国专利3,929,7l4中.介绍了配方中含有均苯四甲酸酐组份的聚亚胺漆.这种漆料涂制的漆包线的耐热冲击性能,耐溶剂性能等均有较大

7、的提高.此外该专利的实例中介绍在用一步法制造聚酯亚胺漆时,添加极少量的环烷酸铈及乙酸镉.可以制得高含固量,低粘度的聚酯亚胺漆,美国schenectady化学公司在其申请的美国专利4,362.86i中介绍,在聚酯亚胺漆料制备时使用由偏苯三甲酸和二苯氨基甲烷反应制得的二亚胺羧酸作为原料,并在制得的聚酯亚胺漆中添加三聚氰胺苯酚甲醛树酯,四异丙基钛酸醋及封闭异氰酸酯,涂得的漆包线具有突出的性能,热冲可达260,软化击穿达380c,作为单一涂层结构可以与聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺复合涂层体系抗争,其耐冷冻剂及耐灼烧性能也良好此外,schenectady化学公司在其申请的美国专利4,478.913中介绍了该公

8、司研究成的在聚酯亚胺漆料中混合一种以聚酰胺酰亚胺为端基的酯的这种漆料,涂得的漆膜光滑度极好.漆膜连续性明显提高,击穿电压及耐刮性能有所提高,并可以高速涂线.美国rea电磁线公司申请的美国专利4,115,342中推出一种低温焊锡聚酯亚胺漆包线这种漆包线可在285315c下1秒之内进行焊锡.热塑流动温度至少为230c漆料的组成为:一种亚胺化的聚酯树脂(其游离一0h含量为41o重量),封闭异氰酸酯,溶剂及一种催化剂.催化剂l】人量为树脂量的0.11o.催化剂用于加速亚胺化聚酯树脂和封闭异氰酸酯之间的反应较好的催化剂为橡胶加速剂808,系丁醛苯胺的缩聚产物,由杜邦公司制造.日本对聚酯亚胺漆改性的研究更

9、为广泛,公布的专利最多,其改性方法大致可以归纳为以下几类:一是在聚酯亚胺漆中添加聚酰胺或再添加环氧,其作用是提高聚酯亚胺漆包线的耐水,耐湿热,耐冷冻剂,耐龟裂及耐电化腐蚀性能.聚酯亚胺漆包线在通电的情况下,在水是或与水接触放置后,漆膜的绝缘性能被破坏,这样电机电器与水或水蒸气接触使用时,引起早期的绝缘破坏由日立化成公司申请的日本特许公报昭5717904介绍了该公司研究的克服聚酯亚胺漆包线耐水,耐电化腐蚀性能差的方法是:在由对苯二甲酸,闯苯二甲酸或其低级烷基酯,多元酸及二亚胺基羧酸反应制得的聚酯亚胺树脂】o0份重量中加入325份重量的高分子热塑性聚酰胺树脂,在有机溶剂中混合后得到的漆料直接涂于导

10、体上或涂于其他绝缘体上,制得的漆包线的水中耐开裂性(5伸长)良3一好,耐水性(至破坏时间,小时)可达240-800,耐普通聚酯亚胺漆包线只有80左右.et立电线(株)电请的日本公开特许公报昭59-174662介绍,该公司在100份重的聚酯亚胺树脂中混合745份重的高分子量热塑性聚酰胺树脂及双酚型环氧树脂215份重量,所组成的漆料直接涂于导体上或涂于其他绝缘体上,制得的聚酯亚胺漆包线,带电后耐水性能,耐热软化性能,耐摩性能均优良,例如通电耐水可达316一】70小时.该专利指出,这种聚酯亚胺漆包线之所以具有上述优良特性,这是因为漆料中混合的高分子热塑性聚酰胺中的酰胺键和双酚环氧树脂中的环氧基之问的

11、交联固化反应及聚酯亚胺本身的交联固化作用及其相互作用引起的.由古河电气公司申请的et本公开特许公报平37775介绍了该公司研制的聚酰胺改性的聚酯亚胺绝缘漆,其主要组份聚酯亚胺树脂中亚胺基含有量为35以上,醇组份中theic的克分子比为60%(比例很大),羟基/羧基的比率为1.03-1.25(比例很小),并混合09份重的聚酰胺树脂将其改性这种漆料涂得的漆包线具有优越的耐热性,耐热冲击性及耐湿热性,例如耐湿热性(o.2hzo,150c,扭绞法)为j0以上,而一般聚酯亚胺则在40以下.et立电缆公司申请的日本特许公报昭554155中介绍,聚酯亚胺树脂100份中添加高分子量热塑性环氧树脂32o份重,并

12、可以再添加四丁基钛酸酯及环烷酸锌(添加量为树脂量的12),涂得的漆包线能克服耐水,耐电蚀性能差的缺点,而不损害其他性能.et本研究的对聚酯亚胺漆改性的第二种方法是在聚酯亚胺漆中添加三聚氰胺树脂或苯酚甲醛树脂,或二者同时加入,目的是提高聚酯亚胺漆包线的附着性,改善急拉断时的脱漆性能,提高耐扭统性能,尤其是大规格厚漆膜的聚酯亚胺漆包线.聚酯亚胺漆包线的弹性及附着性比较差,尤其是大规格的这种漆包线作为耐热性电线使用时存在一定的问题,日立化成公司在其申请的13本特许公报平430423中,使用特定的苯酚甲醛树脂添加到聚酯亚胺漆中,涂制得弹性及附着性能优良的聚酯亚胺漆包线.所添加的苯酚甲酸树脂是由甲醛或甲

13、醛溶液(福马林)与烷基苯酚(烷基中c为410)在催化剂作用下反应而得的.烷基苯酚使用叔丁基苯酚,壬基或辛基苯酚等该专利中使用的烷基苯酚甲醛树脂代表性的有日立化成公司的pr一1140,pr1140a,pr140b等,添加量为聚酯亚胺树脂量的o1.一5用这种改性漆涂得的lmm的漆包线的弹性(20伸长,卷绕)为1d,未经改性的则为3d;老化后卷绕(20o<c,6h)为1d,未经改性的则为2d;附着性(急拉断时的脱漆,ram)为5,未经改性的则为10.日立化公司申请的日本特许公报平一56864中介绍,在分子链中含有亚胺键,至少有部分醇为theic的聚酯亚胺漆中,加入其树脂量0.030.5的三聚氰

14、胺树脂(密胺树脂),使涂得的聚酯亚胺漆包线具有优良的附着性,而弹性,热冲,耐热软化性能不会下降该专利的实施例比较表明,凡添加三聚氰胺的,涂得漆包线的附着性(急拉断时的脱漆,ram)为23,而不添加三聚氰胺的则为12.可见添加三聚氰胺的漆料对提高漆包线的附着性有明显的效果.日本研究的对聚酯亚胺漆改性的第三种方法是在聚酯亚胺漆中添加封闭异氰酸酯等.其主要作用是使聚酯亚胺漆包线具有直焊性,耐高频性能,并提高漆包线的热冲及拉伸针孔性能.如由大日精化工业(株)申请的日本公开特许公报平3236107介绍在50的聚酯亚胺树脂溶液260克中添加420克的封闭异氰酸酯(其组成为coronate2503封闭异氰酸

15、酯400g,甲酚200g,二甲苯200g),所配成的漆料涂得的漆包线(0.32ram),其焊锡性为:390c,2.5秒,400,i.5秒;根据jis30031984第1】-2条测定的耐高频性能为100秒以上,并具有良好的d耐热冲击性能1996年7月17el公布的由日本大日精化工业(株)申请的欧洲专利ep289955一b2介绍该公司研制的直焊性聚酯亚胺漆是由下列化合物反应制得的:(a)含有五元环状亚胺基团的二元羧酸(或其衍生物,或其混台物)(b)三元羧散(或其衍生物.或其混合物);(c)二元醇;(d)三元醇.上述(a),(b),(c),(d)组份的比例分别为一2o当量,1030当量,26一0当量

16、及1040当量用这种漆料涂成的漆包线具有较好的直焊性日本大日精化(株)对直焊性聚酯亚胺漆曾作过较深入的研究,该公司申请的这方面专利还有:?公开特许公报昭63289711+1988.i1.88公布公开特许公报昭63289712.1988.11.88公布公开特许公报平3237170,l991.10.23公布此外还有由日立化成(株)申请的日本公开特许公报平3156805,1991.7.4公布.日本对聚酯亚胶漆的改性除以上几种方法外,还使用其他方法改性,以提高聚酯亚胺漆包线的性能如日本东芝化成公司申请的日本公开特许公报昭62-288672中介绍在聚酯亚胺树脂中,添加0.110重的钛系列的偶合剂,如异两基一三(十二烷基苯磺酰)钛酸酯以及四辛基双(二一十三烷基磷酸盐)钛酸酯,加入量为树脂量的0.2,能进一步提高聚酯亚胺漆包线的耐热性,尤其是耐热冲击性能又如,由古河电气公司申请的日本公开特许公报jpo4o一45179a中介绍,将0.010.5份重的单元醇胺或多元醇胺添加到100份重