專利名稱：制造低摩擦系數(shù)瓷漆的方法，和涂有該瓷漆的導電體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制造具有低摩擦系數(shù)的磁導線瓷漆的方法，以及一種涂有這種瓷漆的導電體。
在制造電動機的過程中，能夠被組合進定子核心中的繞線量越多，發(fā)動機的性能就越好。此外，發(fā)動機制造商也在設法提高產品成品率。因此，在已知的方法中，繞組被自動地插入到定子中。
通常由涂上一層或多層基于瓷漆的絕緣層的導電體組成了在這種電動機中使用的導線。
在非常高的速度下制造這些線纜，因此，他們會受到能夠損壞其絕緣體并能導致不規(guī)則纏繞的高能級機械應力和摩擦的影響。插入的線圈也會導致同類型的應力和摩擦。
為了解決該問題，文獻US-4 693 936公開了通過使酸酐、二異氰酸酯和多官能團的有機硅氧烷起反應而獲得的瓷漆來制造所述繞組線的外部絕緣層。
這種瓷漆的優(yōu)點在于，它是由利用聚硅氧烷改性的聚合物制成的。由于聚硅氧烷對空氣具有比對有機介質更強的親合力，所以在聚合瓷漆時，他們會向表面聚集和遷移。這種遷移在瓷漆層的表面上產生富含聚硅氧烷的薄層，利用該富含聚硅氧烷的層可以提供所需的光滑性。
在文獻US-4 693 936中說明的用于制造上述瓷漆的方法的要點在于·使酸酐與異氰酸酯反應；·以及使以這種方法獲得的產品與官能化的聚硅氧烷的反應。
該方法不能令人滿意。聚硅氧烷反應得不完全；結果一部分未反應的聚硅氧烷在聚合物中呈游離狀態(tài)并且在聚合瓷漆層時會提高游離度。特別是，該情況加劇損害聚合釜中的催化劑，并促使催化劑過早降解。
另外，產生的瓷漆經(jīng)時不穩(wěn)定，并且數(shù)小時后隨著在液體表面形成固體堆積物，可觀察到瓷漆析出。
文獻US2001/0020081公開了一種從官能化的聚硅氧烷制造聚酰亞胺瓷漆的方法，通過使2，3，3′，4′-聯(lián)苯四羧酸酐(包含在合成瓷漆中的官能化單體)與官能化聚二甲基硅氧烷反應來獲得官能化聚硅氧烷。
以這種方式獲得瓷漆也是不穩(wěn)定的，即會出現(xiàn)沉淀物。另外，它不會具有如所要求那樣低的摩擦系數(shù)。
因此，本發(fā)明的目的是開發(fā)一種制造上述類型瓷漆的方法，該瓷漆不會導致預先破壞聚合釜，并且能夠制造具備經(jīng)時穩(wěn)定和增強了光滑性的瓷漆，即其摩擦系數(shù)低于現(xiàn)有技術瓷漆的摩擦系數(shù)。
為達到該目的，本發(fā)明提供了一種制造瓷漆的方法，該瓷漆選自聚氨酯、聚酰胺、聚酰胺-酰亞胺、聚酯、聚酯-酰亞胺、聚酯酰氨-酰亞胺、聚酰亞胺、聚環(huán)氧化合物，以及聚苯基氧化物化合物；所述方法包括一種步驟，其中，通過使具有活性第一官能團的官能化聚硅氧烷與在合成所述瓷漆時使用的第一官能化單體反應，從而獲得官能化聚硅氧烷低聚物，所述第一單體具有與該第一官能團反應的第二官能團，所述方法的特征在于，其次它還包含以下步驟·使所述官能化聚硅氧烷低聚物與在合成所述瓷漆時使用的第二官能化單體反應，所述第二單體具有與所述官能化聚硅氧烷低聚物反應的第三官能團，由此，獲得具有與所說瓷漆相同的有機鏈的接枝聚硅氧烷；以及·利用所述第一和第二單體以及所述接枝聚硅氧烷來合成所述瓷漆。
因此，通過本發(fā)明的方法，對聚硅氧烷進行預處理，以便引入一種或多種與要合成的瓷漆的鏈相同的有機(烴)鏈。結果，在瓷漆的合成過程中，接枝聚硅氧烷反應完全，并且沒有留下對合成釜有害的殘留物。此外，接枝聚硅氧烷在有機介質中更容易溶解，所以導致最終的瓷漆比現(xiàn)有技術的瓷漆更加穩(wěn)定。另外，瓷漆的摩擦系數(shù)也大大小于現(xiàn)有技術瓷漆的摩擦系數(shù)。
有機鏈包含大量分別由第一和第二交替單體形成的連續(xù)型重復結構；這些鏈的長度是所引入的第一和第二單體數(shù)量的函數(shù)。
實際上，為了合成該瓷漆，利用接枝聚硅氧烷來取代一部分常規(guī)雙官能化單體是有可能的。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點，在合成所述瓷漆之前，將所述官能化聚硅氧烷接枝到所述接枝的聚硅氧烷上。
該操作通過提高瓷漆的硅氧烷含量來進一步增強該瓷漆的光滑性。
在一個實施方案中，所述官能團選自酸、酐、醇和胺基。
最好將單體雙官能化。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點在對以下各種本發(fā)明實施方案和涂上一層本發(fā)明瓷漆的導電體的描述中得以體現(xiàn)，并通過非限制例來表現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明導體的剖面圖。
導體1包括，例如銅，導電核心2，它覆蓋著一層由常規(guī)瓷漆構成的、其本身覆蓋著一層本發(fā)明的瓷漆4的瓷漆3，瓷漆4是利用以下實施例1至3中的一個實施例獲得的。由于本發(fā)明的瓷漆4層提供光滑性能，所以它總是覆蓋著導體1的外層；除在本發(fā)明的瓷漆4之下的層3之外，導體1通常具備一或更多其它瓷漆層(未顯示)。
實施例1該實施例中，接枝聚硅氧烷用于合成聚酰胺-酰亞胺。
將0.15摩爾的酸官能化聚硅氧烷和構成第一官能化單體的1.5摩爾二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)放入到1000克(g)在80℃下的N-甲基吡咯烷酮中。
將混合物加熱到190℃并在所述溫度下攪拌2小時。這樣產生了官能化聚硅氧烷低聚物，既包含異氰酸酯官能團。
然后將該溶液冷卻到120℃并且添加1.2摩爾的偏苯三酸酐(TMA)作為第二官能化單體。將該混合物加熱至160℃保持2小時。獲得了一種與最終聚酰胺-酰亞胺瓷漆的鏈相同的短有機鏈接枝的聚硅氧烷。
然后通過將混合物加熱至190℃再在所述溫度下將其攪拌一小時，從而使0.3摩爾的聚硅氧烷反應。
然后將得到的二酸引入聚酰胺-酰亞氨的合成中，代替常規(guī)二酸(對苯二酸、間苯二酸、己二酸等等)的不同部分。對所屬技術領域的專業(yè)人員來說該合成完全常規(guī)和眾所周知的；所以在此沒有做具體描述。例如，為此目的可參考文獻US-4 750 576。
實施例2該實施例中，接枝聚硅氧烷用于該聚酰胺的合成。
將0.15摩爾的酸官官能化聚硅氧烷和1.5摩爾作為第一官能化單體的MDI添加到1000克80℃的N-甲基吡咯烷酮中。
將該混合物加熱到190℃并在所述溫度下攪拌2小時。生成官能化聚硅氧烷低聚物，既包含異氰酸酯官能團。
然后將該溶液冷卻到120℃并添加1.2摩爾作為第二官能化單體的對苯二酸(TPA)。將該混合物在160℃加熱2小時并在所述溫度下攪拌1小時。生成一種與最終聚酰胺瓷漆的鏈相同的短有機鏈接枝的聚硅氧烷。
然后通過把該混合物加熱到190℃使0.3摩爾的聚硅氧烷反應，并在之后將該混合物保持在所述溫度下攪拌一小時。
然后將得到的二酸放入聚酰胺的合成中，代替常規(guī)二酸(對苯二酸、癸二酸等等)的不同部分。對于本技術領域的技術人員來說該合成也完全常規(guī)和眾所周知的；實施例3該實施例中，接枝聚硅氧烷用于合成聚酯或聚酯-酰亞胺。
將0.15摩爾的酸官能化聚硅氧烷和作為第一官能化單體的1.5摩爾的甲基乙二醇添加到1000克甲酚中。獲得了包含醇官能團的官能化聚硅氧烷低聚體。
反應之后，將1.2摩爾作為第二官能化單體的對苯二酸(TPA)添加到該溶液中。使該混合物反應以形成具有短有機鏈的醇接枝的聚硅氧烷，該鏈與最終聚酯或聚酯-酰亞胺瓷漆的鏈相同。
然后使0.3摩爾的聚硅氧烷反應。
然后將用該方法生成的二酸加入到聚脂或聚酯-酰亞氨的合成中，替代常規(guī)二酸的不同部分，該合成包含在合成聚氨脂中。
在此，對于本技術領域的技術人員來說，該合成還是完全常規(guī)和已知的。
因此，本實施方案可以獲得具有低摩擦系數(shù)的瓷漆，該瓷漆特別適用于涂敷用于制造電動機線圈的導電體。本發(fā)明方法生產的產品經(jīng)時穩(wěn)定，并且不會對聚合釜造成損壞地給出被穩(wěn)定化的聚硅氧烷。
在合成瓷漆的常規(guī)方法中，本發(fā)明的接枝聚硅氧烷的使用無需對所述方法作任何的修改，并且制得的瓷漆具有與那些現(xiàn)有瓷漆一致的摩擦系數(shù)以外的特性。
最后，在可以在從合成瓷漆本身分離出來的優(yōu)先步驟期間完成接枝聚硅氧烷的合成的情況下，就有可能基于以下工作條件完成這種合成，即更加嚴格，以獲得各種反應物的所有反應，沒有對瓷漆制造本身造成損害。
當然，本發(fā)明并不限于上述實施例。
特別是，可以由任何在制造瓷漆時使用的傳統(tǒng)物質來構成官能化單體和活性基團，只要選擇適合一起反應的反應基團。
最后，在不超出本發(fā)明范圍的情況下，可以用等效裝置替代任一裝置。
權利要求
1.一種制造瓷漆的方法，該瓷漆選自聚氨酯、聚酰胺、聚酰胺-酰亞胺、聚酯、聚酯-酰亞胺、聚酯酰胺-酰亞胺、聚酰亞胺、聚環(huán)氧化合物，以及聚苯基氧化物化合物；所述方法包括一個步驟，其中，通過使具有活性第一官能團的官能化聚硅氧烷與在合成所述瓷漆時使用的第一官能化單體反應，從而獲得官能化聚硅氧烷低聚物，所述第一單體具有與第一官能團反應的第二官能團，所述方法的特征在于，其次它還包含以下步驟使所述官能化聚硅氧烷低聚物與在合成所述瓷漆時使用的第二官能化單體反應，具有第三官能團的所述第二單體與所述官能化聚硅氧烷低聚物反應，由此獲得具有有機鏈的接枝聚硅氧烷，該鏈等同于所述瓷漆的那些鏈；以及利用所述第一和第二單體以及所述接枝聚硅氧烷來合成所述瓷漆。
2.按照權利要求1的方法，其特征在于，在合成所述瓷漆之前將所述官能化的聚硅氧烷接枝到所述接枝聚硅氧烷上。
3.按照權利要求1或2的方法，其特征在于，所述官能團選自酸、酐、醇以及胺基。
4.按照權利要求1至3中任意一項的方法，其特征在于，所述單體是雙官能化的。
5.一種導電體，其特征在于，它被一層由按照權利要求1至4中任意一項的方法獲得的瓷漆層所涂敷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造瓷漆的方法，該瓷漆選自聚氨酯、聚酰胺、聚酰胺－酰亞胺、聚酯、聚酯－酰亞胺、聚酯酰胺－酰亞胺、聚酰亞胺、聚環(huán)氧化合物，以及聚苯基氧化物化合物；所述方法包括一個步驟，其中，通過使具有活性第一官能團的官能化聚硅氧烷與在合成所述瓷漆時使用的第一官能化單體反應，從而獲得官能化聚硅氧烷低聚物，具有第二官能團的所述第一單體與第一官能團反應。根據(jù)本發(fā)明，該方法還包括以下步驟使所述官能化聚硅氧烷低聚物與在合成所述瓷漆時使用的第二官能化單體反應，具有第三官能團的所述第二單體與所述官能化聚硅氧烷低聚物反應，由此獲得具有有機鏈的接枝聚硅氧烷，該鏈等同于所述瓷漆的那些鏈；以及利用所述第一和第二單體以及所述接枝聚硅氧烷來合成所述瓷漆。
文檔編號C09D183/10GK1450135SQ0216112
公開日2003年10月22日 申請日期2002年12月21日 優(yōu)先權日2001年12月21日
發(fā)明者弗吉尼·斯塔德, 阿諾·皮查克齊克, 勞倫特·希爾德克內克特 申請人:尼克桑斯公司