[发明专利]一种双马树脂基复合材料缠绕电磁线及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双马树脂基复合材料缠绕电磁线及其制备方法，在金属导线表面缠绕聚酰亚胺复合薄膜，高温烧结形成第一绝缘层；对第一绝缘层表面进行氧化刻蚀处理；在处理后的第一层绝缘层外表面缠绕连续绝缘纤维和双马树脂组成的预浸料，加热后，固化形成第二绝缘层。与现有技术相比，本发明提供双马树脂基复合材料缠绕电磁线具有更优异的耐热性以及绝缘的可靠性和耐久性，预期能够提高电机等设备的耐热等级和使用寿命，具有光明的应用前景。

技术领域

本发明涉及电气绝缘技术领域，特别是一种双马树脂基复合材料缠绕电磁线及其制备方法。

背景技术

电磁线是工业电机、变压器等设备最核心的关键材料，电磁线的品质直接决定了电气设备的性能，譬如电机节能效率和运转的平稳性。电磁线保护层的绝缘性能是其关键技术指标之一，绝缘性不佳极易导致设备发生毁灭性的电气故障；高温绝缘性能直接决定了电机的耐热等级。

耐高温电磁线的传统绝缘技术是通过在金属导线表面绕包一定厚度的聚酰亚胺(PI)薄膜形成绝缘保护层；由于聚酰亚胺薄膜不溶不熔的特性，需要在聚酰亚胺薄膜的表面涂覆一层氟46(F46)树脂，在高温下F46树脂熔熔化将交叉叠层绕包的PI薄膜粘结成为连续密封的绝缘保护层。PI薄膜具有非常优异的高温绝缘性能，F46树脂在250℃以下也具有长期的稳定性；因此，电磁线PI/F46绕包绝缘层能够满足250℃以下设备电气绝缘的要求。F46树脂的熔点约260℃，当温度大于260℃时F46树脂粘结强度显著下降，导致PI薄膜层间脱粘，绝缘保护层的密封性下降。改进措施是在聚酰亚胺/氟46树脂表面浸渍聚酰胺酸溶液，加热驱除溶剂并环化脱水，原位生成PI漆膜；反复浸渍多次形成较厚的一层PI漆膜绝缘层；浸渍的PI漆膜能够显著提升PI/F46绕包绝缘层的密封性。然而，PI漆膜性能较差且与PI/F46复合膜间的界面粘结强度低，在长期高温下PI漆膜发生脆裂、脱粘剥落等问题，影响电磁线绝缘层的使用寿命。

双马树脂是一类热固性PI树脂，固化过程中无小分子放出，能够形成致密的交联网络结构；是耐高温树脂基复合材料最理想的基体树脂之一。双马树脂固化物耐溶剂性能优异，耐热性能与传统热塑性PI树脂相当。在电磁线PI/F46绕包绝缘层的表面缠绕一层绝缘纤维增强双马树脂预浸料，固化后形成连续的复合材料绝缘层，能够同时提升电磁线绝缘层的密封性和力学性能；制备的电磁线在250～300℃耐温等级电气设备中具有广泛的应用前景，社会经济效益显著。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种双马树脂基复合材料缠绕电磁线及其制备方法，能够显著提高电磁线的耐辐射性能以及绝缘的可靠性和耐久性，提升电机等设备的使用寿命。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种双马树脂基复合材料缠绕电磁线的制备方法，包括以下步骤：

S1、在金属导线表面缠绕聚酰亚胺复合薄膜，高温烧结形成第一绝缘层；

S2、对第一绝缘层表面进行氧化刻蚀处理；

S3、在处理后的第一层绝缘层外表面缠绕连续绝缘纤维和双马树脂组成的预浸料，加热后，固化形成第二绝缘层。

进一步地，所述步骤S1中，所述聚酰亚胺复合薄膜为聚酰亚胺/氟46树脂复合薄膜；所述第一绝缘层的厚度为0.2-0.7mm；高温烧结温度为320-350℃。

进一步地，所述步骤S2中，所述氧化刻蚀处理采用低温空气等离子体处理，低温空气等离子体的放电功率为100-600瓦，处理时间1-10秒。

进一步地，所述连续绝缘纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、PBO纤维、聚酰亚胺纤维中的一种或一种以上的组合。

进一步地，所述步骤S3中加热时，于180℃下加热1h，然后升温至200℃加热2h，再升温至250℃加热2h。