一种热熔自粘漆及其在漆包线的应用的制作方法

1.本发明涉及漆材料，具体涉及一种热熔自粘漆及其在漆包线的应用。


背景技术：

2.漆包线用自粘漆被广泛应用在音响线圈、小型电机、空心马达、电动工具以及异型线圈和无骨架线圈等。
3.漆包线自粘漆主要分为热熔自粘漆和醇溶自粘漆，是重要的电工绝缘涂料，主要涂覆在各种类型不同线径漆包线的外层。一般是用漆包机在导体上将漆包线漆反复涂覆、高温烘焙而成。自粘性漆包线所特有的粘结特性使线圈在成型过程中不再需要“骨架”，也省去了某些产品加工过程中的浸渍处理，这不仅可减小产品的体积、重量，而且可以大大简化线圈的制造工艺，提高工效，降低成本，减轻环境污染，因此是其他品种漆包线所无法取代的。
4.目前，自粘漆主要为缩丁醛和脂肪族聚酰胺自粘性漆包线，这些产品的缺点是再软化温度低，一般在120℃以下，这就限制了在高温和热特性要求高的领域中的应用，另外采用完全的芳香族聚酰胺树脂，其主链结构中没有可以粘结的单元，即使是升温到 260 ℃，它也不会相互粘结成型。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种热熔自粘漆及其在漆包线的应用。
6.本发明的技术解决方案如下：一种热熔自粘漆，包括以下原料：混合二元酸、二异氰酸酯或者二胺以及蒙脱土。
7.优选地，还包括由不同粒度段组成的沸石。
8.优选地，所述沸石至少包括0.1
‑
5μm的第一粒径段沸石和20
‑
50μm的第二粒径段沸石。
9.优选地，还包括含有润滑剂的沸石。
10.优选地，还包括有树枝状聚醚。
11.本发明还公开了一种漆包线，所述漆包线包括导体、涂覆在其表面的绝缘漆以及形成在绝缘漆表面的如上任意一项所述的热熔自粘漆。
12.优选地，所述绝缘漆和热熔自粘漆的厚度比为1:2
‑
5；和/或；所述导体、绝缘漆和粘自粘漆的同心度≤1.5。
13.本发明还公开了一种漆包线的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将混合二元酸、二异氰酸酯或者二胺混合，继续加入树枝状聚醚，混匀，加热至150
‑
200℃，加入蒙脱土，冷却至80
‑
110℃，加入由不同粒度段组成的沸石，待溶液呈均匀态后，继续降温至25
‑
40℃，制得热熔自粘漆；步骤二：加工金属导体加热至50
‑
60℃，将加热至熔融状态的绝缘漆均匀涂覆在金
属导体表面，将液态的热熔自粘漆加入离心机内，再将涂覆有绝缘漆的金属导体放入离心机中进行低速离心5
‑
8min，再进行高速离心1
‑
5min，最后低速离心1
‑
3min，将离心后的金属导体擦拭后用热蒸汽烘干，制得漆包线。
14.优选地，所述步骤一中，降温速率为10
‑
20℃/min。
15.优选地，所述沸石还包括以下预处理：将沸石和润滑剂在130
‑
200℃下混合，然后冷却。
16.本发明至少具有以下有益效果之一：（1）本发明的一种热熔自粘漆，通过加入蒙脱土，一方面由于蒙脱土呈片状结构，容易将树脂的规整性破坏，降低其结晶度，提高了韧性，另一方面，由于沸石具有特殊的空间结构，并且具有较大的比表面积和较强的静电场，能够把一定距离内更细的颗粒和粘粒吸附在它的周围，渐渐形成微团聚体，使得具有更加立体的多通道的树状沸石群，吸附空间更加立体，通过利用其吸附性，吸附在其内部的润滑剂热熔后溢出速率更快，上述的拉圆作用力更小，从而使得漆液成膜效果好，即提前将润滑剂吸附至沸石内部，一方面保证润滑剂的润滑作用，另一方面能够减少其对树脂粘结性的影响。
17.（2）本发明的一种热熔自粘漆，通过加入树枝状聚醚，由于树枝状聚醚的结构上对称具有疏水的基团朝外，有机基团朝外，因此，其特殊的结构能够使得整个树脂（漆液）的表面张力下降，由于根据漆液表面的表面张力作用，不均匀的表面其各处的曲率不同，各点的正压力不平衡，带漆形状呈橄榄形，这时漆液在表面张力作用下，克服漆液自身的粘度，有一个拉圆过程，在高粘度的漆中，如表面张力不能克服漆液的内摩擦力作用，则造成漆膜不均匀，因此，漆膜表面张力越小，拉圆作用时间短，橄榄形的尖角很快会消失，重力的作用影响也小，漆液的成膜性能更优异，出现颗粒不均匀现象的概率更小，漆表面更加光滑。
18.（3）本发明的一种热熔自粘漆，在由混合二元酸和二异腈酸酯或二胺反应得到的树脂，因此，采用混合二元酸进行制备，另外还由于混合二元酸中芳香族二元酸含有苯环结构，使得树脂的主链上含有苯环，该结构对树脂的低温性能有很大的影响，苯环在低温下的振动具有次级转变，会增加树脂在低温下的柔韧性，还有可能是由于低温诱导结晶所产生的自增强效应引起的增效效果。
19.（4）本发明的一种热熔自粘漆在漆包线上的应用，通过控制降温速率，能够控制树脂的结晶度，从而提高其柔韧性。
具体实施方式
20.以下具体实施例作为本发明技术方案的进一步说明。
21.需要说明的是下述金属导体采用选择型号为0.38mm铜杆；树枝状聚醚的制备方法为在三口烧瓶中加入碳酸钾（2.76g、0.02mol）、3,5
‑
二羟基苯甲醇（1.12g，0.008mol）、冠醚（0.528g，0.002mol）及丙酮（100ml），在搅拌下升温至回流，将苄氯于恒压滴液漏斗中缓缓滴入反应液中并继续回流反应96h，反应完毕后，将丙酮旋干，用ch2cl2溶解瓶内固体残留物，并滤出不溶物，得到的滤液倒入去离子水中，震荡分层， 水层用ch2cl2萃取，合并有机相，将溶剂旋干，得到的固体产物于甲苯/正己烷中重结晶，得到粉末，制得以下结构式的树枝状聚醚。
22.结构式如下：实施例1一种漆包线包括以下制备方法：步骤一：按摩尔比，将25份苯二甲酸和10份癸二酸、34份4,4'二苯甲烷二异氰酸酯混合，继续加入5份树枝状聚醚，混匀，加热至180℃，加入1.2份蒙脱土，冷却80℃，加入1.6份由不同粒度段组成的沸石，待溶液呈匀态后，继续降温至25℃，制得热熔自粘漆；降温速率为15℃/min。
23.步骤二：加工金属导体加热至50℃，将加热至熔融状态的聚氨酯弹性体均匀涂覆在金属导体表面，将液态的热熔自粘漆加入离心机内，再将涂覆有聚氨酯弹性体的金属导体放入离心机中进行低速（500rpm）离心5min，再进行高速（1000rpm）离心3min，最后低速（200rpm）离心1min，将离心后的金属导体擦拭后用热蒸汽烘干，制得漆包线。所述沸石包括0.1
‑
0.5μm的第一粒径段沸石和20
‑
30μm的第二粒径段沸石。
24.实施例2一种漆包线包括以下制备方法：步骤一：按摩尔比，将25份苯二甲酸和10份癸二酸、34份4,4'二苯甲烷二异氰酸酯混合，继续加入5份树枝状聚醚，混匀，加热至180℃，加入1.2份蒙脱土，冷却90℃，加入1.6份由不同粒度段组成的沸石，待溶液呈匀态后，继续降温至30℃，制得热熔自粘漆；降温速率为15℃/min。
25.步骤二：加工金属导体加热至50℃，将加热至熔融状态的聚氨酯弹性体均匀涂覆在金属导体表面，将液态的热熔自粘漆加入离心机内，再将涂覆有聚氨酯弹性体的金属导体放入离心机中进行低速（500rpm）离心8min，再进行高速（900rpm）离心5min，最后低速（300rpm）离心2min，将离心后的金属导体擦拭后用热蒸汽烘干，制得漆包线。所述沸石包括0.1
‑
0.3μm的第一粒径段沸石和20
‑
30μm的第二粒径段沸石。
26.实施例3一种漆包线包括以下制备方法：步骤一：按摩尔比，将25份苯二甲酸和10份癸二酸、34份4,4'二苯甲烷二异氰酸酯混合，继续加入5份树枝状聚醚，混匀，加热至180℃，加入1.2份蒙脱土，冷却90℃，加入1.6份由不同粒度段组成的沸石，待溶液呈匀态后，继续降温至30℃，制得热熔自粘漆；降温速率为18℃/min。
27.步骤二：加工金属导体加热至50℃，将加热至熔融状态的聚氨酯弹性体均匀涂覆在金属导体表面，将液态的热熔自粘漆加入离心机内，再将涂覆有聚氨酯弹性体的金属导体放入离心机中进行低速（500rpm）离心8min，再进行高速（900rpm）离心5min，最后低速（300rpm）离心2min，将离心后的金属导体擦拭后用热蒸汽烘干，制得漆包线。所述沸石包括0.1
‑
0.3μm的第一粒径段沸石和20
‑
30μm的第二粒径段沸石。
28.实施例4一种漆包线包括以下制备方法：步骤一：按摩尔比，将25份苯二甲酸和10份癸二酸、34份4,4'二苯甲烷二异氰酸酯混合，继续加入5份树枝状聚醚，混匀，加热至180℃，加入1.2份蒙脱土，冷却90℃，加入1.6份由不同粒度段组成的沸石，待溶液呈匀态后，继续降温至30℃，制得热熔自粘漆；降温速率为15℃/min。
29.步骤二：加工金属导体加热至50℃，将加热至熔融状态的聚氨酯弹性体均匀涂覆在金属导体表面，将液态的热熔自粘漆加入离心机内，再将涂覆有聚氨酯弹性体的金属导体放入离心机中进行低速（500rpm）离心8min，再进行高速（900rpm）离心5min，最后低速（300rpm）离心2min，将离心后的金属导体擦拭后用热蒸汽烘干，制得漆包线。所述沸石包括0.3
‑
1μm的第一粒径段沸石和40
‑
50μm的第二粒径段沸石。
30.实施例5一种漆包线包括以下制备方法：步骤一：按摩尔比，将25份苯二甲酸和10份癸二酸、34份4,4'二苯甲烷二异氰酸酯混合，继续加入5份树枝状聚醚，混匀，加热至180℃，加入1.2份蒙脱土，冷却90℃，加入1.6份由不同粒度段组成的沸石，待溶液呈匀态后，继续降温至30℃，制得热熔自粘漆；降温速率为15℃/min。
31.步骤二：加工金属导体加热至50℃，将加热至熔融状态的聚氨酯弹性体均匀涂覆在金属导体表面，将液态的热熔自粘漆加入离心机内，再将涂覆有聚氨酯弹性体的金属导体放入离心机中进行低速（500rpm）离心8min，再进行高速（900rpm）离心5min，最后低速（300rpm）离心2min，将离心后的金属导体擦拭后用热蒸汽烘干，制得漆包线。所述沸石包括0.1
‑
0.3μm的第一粒径段沸石和20
‑
30μm的第二粒径段沸石。
32.其中所述沸石还包括以下预处理：将质量比10：3的沸石和高分子石蜡在130℃下混合，然后冷却至室温，备用。
33.实施例6本实施例是在实施例5的基础上进行变化，具体是步骤一：按摩尔比，将25份苯二甲酸和10份癸二酸、34份1,11
‑
十一烷二胺混合，继续加入5份树枝状聚醚，混匀，加热至180℃，加入1.2份蒙脱土，冷却至90℃，加入1.6份由不同粒度段组成的沸石，待溶液呈匀态后，继续降温至30℃，制得热熔自粘漆；降温速率为15℃/min。其余同实施例5。
34.对比例1（无蒙脱土）一种漆包线包括以下制备方法：步骤一：按摩尔比，将25份苯二甲酸和10份癸二酸、34份4,4'二苯甲烷二异氰酸酯混合，继续加入5份树枝状聚醚，混匀，加热至180℃，冷却至90℃，加入1.6份由不同粒度段组成的沸石，待溶液呈匀态后，继续降温至30℃，制得热熔自粘漆；降温速率为15℃/min；
步骤二：加工金属导体加热至50℃，将加热至熔融状态的聚氨酯弹性体均匀涂覆在金属导体表面，将液态的热熔自粘漆加入离心机内，再将涂覆有聚氨酯弹性体的金属导体放入离心机中进行低速（500rpm）离心8min，再进行高速（900rpm）离心5min，最后低速（300rpm）离心2min，将离心后的金属导体擦拭后用热蒸汽烘干，制得漆包线。所述沸石包括0.1
‑
0.3μm的第一粒径段沸石和20
‑
30μm的第二粒径段沸石。
35.对比例2（无沸石）一种漆包线包括以下制备方法：步骤一：按摩尔比，将25份苯二甲酸和10份癸二酸、34份4,4'二苯甲烷二异氰酸酯混合，继续加入5份树枝状聚醚，混匀，加热至180℃，冷却至90℃，加入1.6份由不同粒度段组成的沸石，待溶液呈匀态后，继续降温至30℃，制得热熔自粘漆；降温速率为15℃/min。
36.步骤二：加工金属导体加热至50℃，将加热至熔融状态的聚氨酯弹性体均匀涂覆在金属导体表面，将液态的热熔自粘漆加入离心机内，再将涂覆有聚氨酯弹性体的金属导体放入离心机中进行低速（500rpm）离心8min，再进行高速（900rpm）离心5min，最后低速（300rpm）离心2min，将离心后的金属导体擦拭后用热蒸汽烘干，制得漆包线。所述沸石包括0.1
‑
0.3μm的第一粒径段沸石和20
‑
30μm的第二粒径段沸石。
37.对比例3（一个粒径段沸石）一种漆包线包括以下制备方法：步骤一：按摩尔比，将25份苯二甲酸和10份癸二酸、34份4,4'二苯甲烷二异氰酸酯混合，继续加入5份树枝状聚醚，混匀，加热至180℃，加入1.2份蒙脱土，冷却至90℃，加入1.6份由不同粒度段组成的沸石，待溶液呈匀态后，继续降温至30℃，制得热熔自粘漆；降温速率为15℃/min。
38.步骤二：加工金属导体加热至50℃，将加热至熔融状态的聚氨酯弹性体均匀涂覆在金属导体表面，将液态的热熔自粘漆加入离心机内，再将涂覆有聚氨酯弹性体的金属导体放入离心机中进行低速（500rpm）离心8min，再进行高速（900rpm）离心5min，最后低速（300rpm）离心2min，将离心后的金属导体擦拭后用热蒸汽烘干，制得漆包线。所述沸石为20
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30μm的沸石。其中所述沸石还包括以下预处理：将质量比10：3的沸石和润滑剂在130℃下混合，然后冷却至室温，备用对比例4（无树枝状聚醚）一种漆包线包括以下制备方法：步骤一：按摩尔比，将25份苯二甲酸和10份癸二酸、34份4,4'二苯甲烷二异氰酸酯混合，混匀，加热至180℃，加入1.2份蒙脱土，冷却至90℃，加入1.6份由不同粒度段组成的沸石，待溶液呈匀态后，继续降温至30℃，制得热熔自粘漆；降温速率为15℃/min。
39.步骤二：加工金属导体加热至50℃，将加热至熔融状态的聚氨酯弹性体均匀涂覆在金属导体表面，将液态的热熔自粘漆加入离心机内，再将涂覆有聚氨酯弹性体的金属导体放入离心机中进行低速（500rpm）离心8min，再进行高速（900rpm）离心5min，最后低速（300rpm）离心2min，将离心后的金属导体擦拭后用热蒸汽烘干，制得漆包线。所述沸石包括0.1
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0.3μm的第一粒径段沸石和20
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30μm的第二粒径段沸石。
40.对比例5（降温速率不同）一种漆包线包括以下制备方法：
步骤一：按摩尔比，将25份苯二甲酸和10份癸二酸、34份4,4'二苯甲烷二异氰酸酯混合，继续加入5份树枝状聚醚，混匀，加热至180℃，加入1.2份蒙脱土，冷却至90℃，加入1.6份由不同粒度段组成的沸石，待溶液呈匀态后，继续降温至30℃，制得热熔自粘漆；降温速率为5℃/min。
41.步骤二：加工金属导体加热至50℃，将加热至熔融状态的聚氨酯弹性体均匀涂覆在金属导体表面，将液态的热熔自粘漆加入离心机内，再将涂覆有聚氨酯弹性体的金属导体放入离心机中进行低速（500rpm）离心8min，再进行高速（900rpm）离心5min，最后低速（300rpm）离心2min，将离心后的金属导体擦拭后用热蒸汽烘干，制得漆包线。所述沸石包括0.1
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0.3μm的第一粒径段沸石和20
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30μm的第二粒径段沸石。
42.对比例6（无芳香二元酸）一种漆包线包括以下制备方法：步骤一：按摩尔比，将35份癸二酸、34份4,4'二苯甲烷二异氰酸酯混合，混匀，加热至180℃，待溶液呈匀态后，继续降温至30℃，制得热熔自粘漆；步骤二：加工金属导体加热至50℃，将加热至熔融状态的聚氨酯弹性体均匀涂覆在金属导体表面，将液态的热熔自粘漆加入离心机内，再将涂覆有聚氨酯弹性体的金属导体放入离心机中进行低速（500rpm）离心8min，再进行高速（900rpm）离心5min，最后低速（300rpm）离心2min，将离心后的金属导体擦拭后用热蒸汽烘干，制得漆包线。
43.对实施例和对比例进行以下性能测试，测试结果见表1。
44.漆表面采用肉眼观察；漆的再软化温度的测试方法：按照gb/t9284标准。
45.漆的断裂伸长率的测试参考gb/t 1040.2
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2006。
试样漆表面漆的再软化温度（℃）漆的断裂伸长率%（30℃）漆的断裂伸长率%（
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70℃）实施例1光滑无亮点2008978实施例2光滑无亮点2008873实施例3光滑无亮点2008772实施例4光滑无亮点2008977实施例5光滑无亮点2009179实施例6光滑无亮点2009078对比例1有亮点1806935对比例2有亮点1806632对比例3有亮点1806228对比例4有亮点1847135对比例5有亮点1856831对比例6有亮点1205823
46.从上表可以看出，实施例的性能优于对比例性能，通过对比例1的分析可知，实施例中由于加入了蒙脱土，蒙脱土呈片状结构，容易将树脂的规整性破坏，降低其结晶度，提高了韧性。通过对比例2的分析可知，由于实施例中加入了沸石，由于沸石具有特殊的空间结构，并且具有较大的比表面积和较强的静电场，能够把一定距离内更细的颗粒和粘粒吸附在它的周围，渐渐形成微团聚体，使得具有更加立体的多通道的树状沸石群，吸附空间更加立体，吸附在其内部的润滑剂热熔后溢出速率更快，上述的拉圆作用力更小，从而使得漆液成膜效果好，因此，表面更加光滑，成分更加均匀，性能也进一步提高。通过对比例3的分
析可知，由于实施例中不同粒径段的沸石空间更加立体化，吸附空间更加立体，吸附在其内部的润滑剂热熔后溢出速率更快，拉圆作用力更小，从而使得漆液成膜效果好，性能更加优异。对比例4的分析可知，实施例中通过加入树枝状聚醚，由于其树枝状且对称具有疏水的基团朝外，能够使得整个树脂（漆液）的表面张力下降，由于根据漆液表面的表面张力作用，不均匀的表面其各处的曲率不同，各点的正压力不平衡，带漆形状呈橄榄形，这时漆液在表面张力作用下，克服漆液自身的粘度，有一个拉圆过程，在高粘度的漆中，如表面张力不能克服漆液的内摩擦力作用，则造成漆膜不均匀，因此，漆膜表面张力越小，拉圆作用时间短，橄榄形的尖角很快救护消失，重力的作用影响也小，漆液的成膜性能更优异，出现颗粒不均匀现象的概率更小。对比例5的分析可知，降温速率也会影响树脂的结晶度，从而相应影响性能，根据对比例6的分析可知，由于实施例中采用了混合二元酸中芳香族二元酸含有苯环结构，使得树脂的主链上含有苯环，该结构对树脂的低温性能有很大的影响，苯环在低温下的振动具有次级转变，会增加树脂在低温下的柔韧性，主要是由于低温诱导结晶所产生的自增强效应。
47.在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
48.在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，
“‑”
和“～”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如：“a
‑
b”表示大于或等于a，且小于或等于b的范围。“a～b”表示大于或等于a，且小于或等于b的范围。
49.在本发明的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
50.以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。