一種熱融自粘及自潤滑漆包線漆及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱融自粘及自潤滑漆包線漆及其制備方法。該熱融自粘及自潤滑漆包線漆是芳香族二元酸及脂肪族二元酸與二異氰酸酯反應生成聚酰胺嵌段與端羥基聚醚軟段的共聚物，按照摩爾比，所述熱融自粘及自潤滑漆包線漆包括以下組分：4，4’?二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）210?250份、帶長鏈烷基的脂肪族二元酸 120?140份、端羥基聚醚 40?60份、芳香族二元酸 50?70份、N?甲基吡咯烷酮(NMP) 800?1000份、二甲苯500?600份、抗氧化劑1?2份。用本發(fā)明的熱融自粘及自潤滑漆包線漆制成的熱融自粘漆包線具有靜摩擦系數(shù)低，粘結力強，工藝方便的特點。
【專利說明】
一種熱融自粘及自潤滑漆包線漆及其制備方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種熱融自粘及自潤滑漆包線漆及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著弱電技術的發(fā)展出現(xiàn)了自粘性漆包線，它能在溶劑的作用下或者在直接通電 加熱下實現(xiàn)線與線之間的粘合成型，可簡化線圈制造過程，省略浸漬工序，既經(jīng)濟又環(huán)保， 而且還能改善線圈的整體性，提高線圈的質(zhì)量，是制造形狀復雜、尺寸精密無骨架線圈不可 缺少的材料。
[0003] 據(jù)文獻資料記載，1958年美國成功研制出具有實用意義的自粘性漆包線漆，20世 紀60年代中期我國也成功研制出復合涂層的自粘性漆包線漆。當時主要是出于制造黑白電 視機偏轉線圈的需要。70年代我國研制了自粘直焊漆包線，阻燃自粘漆包線和F級自粘線 等。90年代有醇溶自粘漆包線的開發(fā)。80-90年代自粘性漆包線已成功應用于三相電動機、 密封電機和變壓器中。至于家電（如吸塵器、微波爐等）、音響設備等各個方面，更是自粘性 漆包線的常用場合。同時自粘性漆包線漆的材料也從聚乙烯醇縮丁醛、聚酯、環(huán)氧等發(fā)展到 脂肪族聚酰胺、聚酯亞胺和芳香族聚酰胺等品種上。
[0004] 近年來，隨著產(chǎn)品設計水平的提高，電機、電器和電子產(chǎn)品朝著體積小的方向發(fā) 展，線圈在使用過程中會產(chǎn)生非常大的熱量，所以對絕緣材料的耐熱等級要求也在不斷提 高，自粘漆包線除了要求有良好的電性能、機械性能及化學性能外以，還需具有較好的潤滑 性以適應高速自動繞線、機械嵌線的加工需求。
[0005] 在各種用作自粘漆料組分中，由于縮丁醛在高溫下的粘合強度較差，環(huán)氧樹脂在 粘合時需用強電流加熱，因此這兩種材料用作自粘漆料組分時均有一定的局限性。多年以 前，漆包線用的自粘材料已逐步轉向聚酰胺樹脂。對于全芳香族聚酰胺樹脂，由于其主鏈結 構中沒有可以粘結的單元，即使是升溫至260°C，它也不會相互粘結成型；全脂肪族聚酰胺 樹脂雖然有很好的粘結能力，可是其耐潮濕性能和耐冷凍劑性能卻很差，同時樹脂本身的 耐熱性能也較低。
[0006] 雖然目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了改性脂肪族、脂肪-脂環(huán)族共聚酰胺為漆基樹脂的熱 融自粘漆包線漆及漆包線，但是在高速繞線情況下，由于潤滑性不足，還是會出現(xiàn)漆膜刮傷 現(xiàn)象。為了解決潤滑性不足問題，目前普遍的解決方法是在熱融自粘漆包線表面涂覆表面 潤滑油，但是還是存在表面潤滑油與自粘漆包線漆相容性差，產(chǎn)生粘結不良等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明提供一種熱融自粘及自潤滑漆包線漆 及其制備方法，該種熱融自粘及自潤滑漆包線漆以芳香族二元酸及脂肪族二元酸與二異氰 酸酯反應生成聚酰胺嵌段，以端羥基聚醚作為軟段。制成線圈后表面光潔，有較低摩擦系 數(shù)，且具有良好的粘合性能，低吸濕特性，耐熱性好(220°C以上），可與聚酯亞胺底漆同爐溫 固化，成型線材熱融粘結性及潤滑性好，主要應用于耐熱性較高的自粘漆包線線圈的制造。
[0008] 本發(fā)明的熱融自粘及自潤滑漆包線漆是芳香族二元酸及脂肪族二元酸與二異氰 酸酯反應生成聚酰胺嵌段與端羥基聚醚軟段的共聚物，按照摩爾比，該熱融自粘及自潤滑 漆包線漆包括以下組分： 4,4'_二苯甲烷二異氰酸酯(MDI) 210-250份 帶長鏈烷基的脂肪族二元酸 120-140份 端羥基聚醚 40-60份 芳香族二元酸 50-70份 N-甲基吡咯烷酮(NMP) 800-1000份 二甲苯 500-600份 抗氧化劑 1-2份。
[0009] 該種熱融自粘及自潤滑漆包線漆的制備方法，包括下述步驟： 1、 按上述配方設定的摩爾比，在300L帶有攪拌器及回流管的反應釜內(nèi)，加入N-甲基吡 咯烷酮(NMP)、帶長鏈烷基的脂肪族二元酸及端羥基聚醚，開始以轉數(shù)為25-30rpm的速度攪 拌升溫至70-75°C。待帶長鏈烷基的脂肪族二元酸及端羥基聚醚完全溶解后，降溫至55-65 °C，加入芳香族二元酸，溶解后，加入4,4'_二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)，繼續(xù)降溫至40°C，同 時降低攪拌速度至轉數(shù)至l〇-15rpm; 2、 自加入4，4 二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)開始計時，持續(xù)攪拌16小時后，加快攪拌速 度至25-30 rpm，一小時內(nèi)升溫至85°C，持續(xù)攪拌3小時； 3、 持續(xù)攪拌3小時后，升溫至120°C，加快攪拌速度至40-45 rpm持續(xù)攪拌3小時，降溫至 90°C，加入二甲苯，降低攪拌速度至轉數(shù)15-20rpm，取樣測粘度，控制粘度在800 - lOOOmPa. s，如果粘度偏大，加二甲苯調(diào)低，粘度合格后，加入抗氧化劑，在90 °C下持續(xù)攪拌 1小時后，過濾出料得到熱融自粘及自潤滑漆包線漆。
[0010] 在上述方案基礎上，所述的帶長鏈烷基的脂肪族二元酸由己二酸、葵二酸、2-甲基 己二酸、三甲基己二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸及十三碳二元酸中的一種或兩種以上 物質(zhì)組成。
[0011] 在上述方案基礎上，所述的端羥基聚醚由數(shù)均分子量在800-2000的乙二醇聚氧乙 烯醚、四氫呋喃均聚醚、丙二醇聚醚中的一種或兩種以上物質(zhì)組成。
[0012] 在上述方案基礎上，所述的芳香族二元酸由對苯二甲酸、間苯二甲酸、4，4 聯(lián)苯 二甲酸、2-甲基對苯二甲酸、5-甲基間苯二甲酸、萘二甲酸中的一種或兩種以上物質(zhì)組 成。
[0013] 在上述方案基礎上，所述的抗氧劑由亞磷酸三苯酯、4.4 雙(a，a-二甲基芐基)二 苯胺、N，N 雙[3-(3,5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]六甲撐二胺中的一種或兩種以上物 質(zhì)組成。
[0014] 由于采用了上述技術方案，選用芳香族二元酸及脂肪族二元酸與二異氰酸酯反應 生成聚酰胺嵌段，以端羥基聚醚作為軟段。避免了全芳香族聚酰胺樹脂主鏈結構中沒有可 以粘結的單元，無法熱融粘結的問題，同時端羥基聚醚具有極低的摩擦系數(shù)和分子鏈的柔 順性，而聚酰胺樹脂本身的潤滑性良好，通過引入端羥基聚醚進一步改善了聚酰胺樹脂的 潤滑性。
[0015] 與現(xiàn)有技術相比，用本發(fā)明制成的熱融自粘漆包線具有以下優(yōu)點： (1) 靜摩擦系數(shù)低，靜摩擦系數(shù)可達0.05以下； (2) 帶有自潤滑功能，無需在漆包線表面涂覆潤滑油，減少了生產(chǎn)工序； (3) 粘結力強，室溫螺旋線圈粘結強度是普通改性聚酰胺酰亞胺自粘漆包線的1.5倍 以上； (4) 涂覆性佳，涂制的漆包線表面光滑光亮； (5) 工藝余度寬，便于實現(xiàn)穩(wěn)健工藝生產(chǎn)。
[0016]以下結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
【具體實施方式】 [0017] 實施例1: 1、 按摩爾比，在300L帶有攪拌器及回流管的反應釜內(nèi)，加入N-甲基吡咯烷酮(匪P)800 份、己二酸80份、十二碳二元酸50份及四氫呋喃均聚醚40份，開始以轉數(shù)為25-30rpm的速度 攪拌升溫至70_75°C。待己二酸、十二碳二元酸及四氫呋喃均聚醚完全溶解后，降溫至55-65 °C，加入對苯二甲酸30份、2-甲基對苯二甲酸20份，溶解后，加入4，4 二苯甲烷二異氰酸 酯(MDI)230份，繼續(xù)降溫至40°C，同時降低攪拌速度至轉數(shù)至10-15rpm; 2、 自加入4，4 二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)開始計時，持續(xù)攪拌16小時后，加快攪拌速 度至25-30 rpm，一小時內(nèi)升溫至85°C，持續(xù)攪拌3小時； 3、 持續(xù)攪拌3小時后，升溫至120°C，加快攪拌速度至40-45 rpm持續(xù)攪拌3小時，降溫至 90°C，加入二甲苯500份，降低攪拌速度至轉數(shù)15-20rpm，取樣測粘度，控制粘度在800- lOOOmPa. s，如果粘度偏大，加二甲苯調(diào)低，粘度合格后，加入抗氧化劑亞磷酸三苯酯1份， 在90°C下持續(xù)攪拌1小時后，過濾出料得到熱融自粘及自潤滑漆包線漆。
[0018] 實施例2: 1、 按摩爾比，在300L帶有攪拌器及回流管的反應釜內(nèi)，加入N-甲基吡咯烷酮(匪P)900 份、2-甲基己二酸90份、三甲基己二酸45份及乙二醇聚氧乙烯醚45份，開始以轉數(shù)為25-30rpm的速度攪拌升溫至70-75°C。待2-甲基己二酸、三甲基己二酸及乙二醇聚氧乙烯醚完 全溶解后，降溫至55-65°C，加入4,4'_聯(lián)苯二甲酸40份、5-甲基間苯二甲酸20份，溶解后， 加入4,4'_二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)240份，繼續(xù)降溫至40°C，同時降低攪拌速度至轉數(shù)至 l〇-15rpm； 2、 自加入4，4 二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)開始計時，持續(xù)攪拌16小時后，加快攪拌速 度至25-30 rpm，一小時內(nèi)升溫至85°C，持續(xù)攪拌3小時； 3、 持續(xù)攪拌3小時后，升溫至120°C，加快攪拌速度至40-45 rpm持續(xù)攪拌3小時，降溫至 90°C，加入二甲苯550份，降低攪拌速度至轉數(shù)15-20rpm，取樣測粘度，控制粘度在800- lOOOmPa. s，如果粘度偏大，加二甲苯調(diào)低，粘度合格后，加入抗氧化劑4.4雙(a，a-二甲 基芐基）二苯胺1份，在90°C下持續(xù)攪拌1小時后，過濾出料得到熱融自粘及自潤滑漆包線 漆。
[0019] 實施例3: 1、按摩爾比，在300L帶有攪拌器及回流管的反應釜內(nèi)，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)1000 份、十一碳二元酸75份、十三碳二元酸45份及丙二醇聚醚55份，開始以轉數(shù)為25-30rpm的速 度攪拌升溫至70_75°C。待十一碳二元酸、十三碳二元酸及丙二醇聚醚完全溶解后，降溫至 55-65°C，加入間苯二甲酸65份，溶解后，加入4,4'_二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)250份，繼續(xù) 降溫至40°C，同時降低攪拌速度至轉數(shù)至10-15rpm; 2、 自加入4，4 二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)開始計時，持續(xù)攪拌16小時后，加快攪拌速 度至25-30 rpm，一小時內(nèi)升溫至85°C，持續(xù)攪拌3小時； 3、 持續(xù)攪拌3小時后，升溫至120°C，加快攪拌速度至40-45 rpm持續(xù)攪拌3小時，降溫至 90°C，加入二甲苯600份，降低攪拌速度至轉數(shù)15-20rpm，取樣測粘度，控制粘度在800- lOOOmPa.s，如果粘度偏大，加二甲苯調(diào)低，粘度合格后，加入抗氧化劑N，N 雙[3-(3,5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]六甲撐二胺1份，在90°C下持續(xù)攪拌1小時后，過濾出料得到熱 融自粘及自潤滑漆包線漆。
[0020] 效果比較:分別以實施例1、2、3制成的熱融自粘及自潤滑漆包線漆，用于涂覆烘 烤制造0.315mm標準線徑的自粘漆包線為試驗品，以市售改性聚酰胺酰亞胺自粘絕緣漆涂 覆烘干制造同一線徑的漆包線為對照品。對各項性能進行比較，結果如下： 漆包線樣線的制備： 涂線設備：臥式漆包機H4200MN-24 (12+12) -8 (6+2 ) 工藝參數(shù)： 漆包線規(guī)格為：0.315mm; 固化區(qū)：480°C ; 循環(huán)風機:700RPM ;排廢風機：700RPM 車速：245m/min 涂漆道次：7+1。
[0021] 注： 各測試項目的試驗方法照如下執(zhí)行： 導體直徑與漆包線外徑、自粘層厚度:按照GB/T 4074.1-2008; 漆包線表面：肉眼觀察； 靜摩擦系數(shù):按照GB/T 4074.3-2008; 螺旋線圈粘結強度:按照GB/T 4074.3-2008; 扭絞線圈粘結強度:按照GB/T 4074.3-2008。
【主權項】
1. 一種熱融自粘及自潤滑漆包線漆，其特征在于：按照摩爾比，所述熱融自粘及自潤滑 漆包線漆包括下述組分： 4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯(1?1) 210-250份 帶長鏈烷基的脂肪族二元酸 120-140份 端羥基聚醚 40-60份 芳香族二元酸 50-70份 N-甲基吡咯烷酮(NMP) 800-1000份 二甲苯 500-600份 抗氧化劑 1_2份。2. 根據(jù)權利要求1所述的熱融自粘及自潤滑漆包線漆，其特征在于:所述的帶長鏈烷 基的脂肪族二元酸由己二酸、葵二酸、2-甲基己二酸、三甲基己二酸、十一碳二元酸、十二碳 二元酸及十三碳二元酸中的一種或兩種以上物質(zhì)組成。3. 根據(jù)權利要求1所述的熱融自粘及自潤滑漆包線漆，其特征在于:所述的端羥基聚 醚由數(shù)均分子量在800-2000的乙二醇聚氧乙烯醚、四氫呋喃均聚醚、丙二醇聚醚中的一種 或兩種以上物質(zhì)組成。4. 根據(jù)權利要求1所述的熱融自粘及自潤滑漆包線漆，其特征在于:所述的芳香族二元 酸由對苯二甲酸、間苯二甲酸、4,4'_聯(lián)苯二甲酸、2-甲基對苯二甲酸、5-甲基間苯二甲 酸、萘二甲酸中的一種或兩種以上物質(zhì)組成。5. 根據(jù)權利要求1所述的熱融自粘及自潤滑漆包線漆，其特征在于:所述的抗氧劑由亞 磷酸三苯酯、4.4'-雙(α，α-二甲基芐基）二苯胺、N，N 雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯 基)丙酰]六甲撐二胺中的一種或兩種以上物質(zhì)組成。6. -種熱融自粘及自潤滑漆包線漆的制備方法，其特征在于:所述方法包括下述步驟： ⑴、按照權利要求1配方設定的摩爾比，在300L帶有攪拌器及回流管的反應釜內(nèi)，加入 N-甲基吡咯烷酮(NMP)、帶長鏈烷基的脂肪族二元酸及端羥基聚醚，開始以轉數(shù)為25-30rpm 的速度攪拌升溫至70-75Γ，待帶長鏈烷基的脂肪族二元酸及端羥基聚醚完全溶解后，降溫 至55-65°C，加入芳香族二元酸，溶解后，加入4，4 二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)，繼續(xù)降溫至 40°C，同時降低攪拌速度至轉數(shù)至10_15rpm; (2) 、自加入4，4二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)開始計時，持續(xù)攪拌16小時后，加快攪拌速 度至25-30 rpm，一小時內(nèi)升溫至85°C，持續(xù)攪拌3小時； (3) 、持續(xù)攪拌3小時后，升溫至120°C，加快攪拌速度至40-45 rpm持續(xù)攪拌3小時，降溫 至90 °C，加入二甲苯，降低攪拌速度至轉數(shù)15-20rpm，取樣測粘度，控制粘度在800 - lOOOmPa. s，如果粘度偏大，加二甲苯調(diào)低，粘度合格后，加入抗氧化劑，在90 °C下持續(xù)攪拌 1小時后，過濾出料得到熱融自粘及自潤滑漆包線漆。
【文檔編號】C09D175/08GK105820741SQ201610175955
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】唐杰, 謝飛, 黃宗祥, 宋孝飛
【申請人】天恒達電工科技股份有限公司