本發(fā)明屬于輸配電線路器材領(lǐng)域，涉及一種電線及其制備方法，尤其涉及一種耐高溫耐高電壓電線及其制備方法。
背景技術(shù)：
耐熱能力和耐電壓能力是漆包線極為關(guān)鍵的性能指標，也是研究人員和生產(chǎn)制造商研究的重點。為了提高漆包線的耐熱等級，近年來，對漆包線用漆進行改性處理開始出現(xiàn)，但是現(xiàn)有的改性處理技術(shù)導(dǎo)致漆層耐電壓能力隨服役時間持續(xù)下降的問題日顯突出。因此，如何在提高漆包線耐熱等級的同時，保證其耐電壓能力，是漆包線安全可靠應(yīng)用的關(guān)鍵。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種耐高溫耐高電壓電線及耐高溫耐高電壓電線的制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種耐高溫耐高電壓電線，所述電線由金屬導(dǎo)體、內(nèi)膜層和外膜層組成。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述電線的內(nèi)膜層厚度為10μm-35μm，其擊穿電壓為3.8kV-5.2kV，最低軟化擊穿溫度為520℃，最小體積電阻率為80×1015Ω·cm，最小電氣強度為250MV/m；所述外膜層厚度為8μm-25μm，其擊穿電壓為3.8kV-4.9kV，最低軟化擊穿溫度為500℃，最小體積電阻率為60×1015Ω·cm，最小電氣強度為180MV/m，最小吸水率為0.58％。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述電線的彎曲半徑比為20-25。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種耐高溫耐高電壓電線的制造方法，包括：
每100份納米SiO2粉，采用40份無水乙醇作為溶劑、2份聚乙二醇作為改性包覆劑，超聲分散處理20min后，攪拌30min、抽濾、烘干和研磨，制得包覆改性SiO2納米粉；
每100份納米AlN粉，采用50份無水乙醇作為溶劑、12份濃度為4％的γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(即，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)作為表面改性劑，超聲分散處理30min后，攪拌40min、抽濾、烘干和研磨，制得表面改性AlN納米粉；
按重量份：N,N-二甲基甲酰胺2份-8份，混合二甲苯42份-50份，N-甲基-2-吡咯烷酮70份-75份，苯甲醇2份-8份，甲基苯酚2份-9份，4,4′-二氨基二苯甲烷100份，二苯基甲烷二異氰酸酯2份-8份，制成第一混合溶液。
將2份-9份的包覆納米SiO2和2份流平劑緩慢加入到上述第一混合溶液中，機械攪拌30min，超聲分散處理30min，制得內(nèi)膜層涂料；
采用循環(huán)風(fēng)機以2500r/min的風(fēng)速，并控制溫度在120℃，對導(dǎo)體進行表面處理；
用F-75型噴槍對導(dǎo)體進行第一次噴涂，壓力為0.3MPa-0.5MPa，噴涂距離80mm，噴涂角度為45°，噴涂厚度10μm-15μm；
對第一次噴涂后的導(dǎo)體進行在線干燥處理，烘干溫度為120℃；并以25m/min進行在線燒結(jié)固化，固化溫度為300℃，冷卻后制得內(nèi)膜涂層；
按重量份：N,N-二甲基甲酰胺37份-46份，混合二甲苯25份-29份，N,N-二甲基乙酰胺12份-17份，N-甲基-2-吡咯烷酮78份-107份，偏苯三甲酸酐3份-5份，4,4′-二氨基二苯甲烷100份，二苯基甲烷二異氰酸酯3份-7份，制成第二混合溶液；
將6份-10份的表面改性的納米AlN和3份流平劑緩慢加入到上述第二混合溶液中，機械攪拌30min，超聲分散處理45min，制得外膜層涂料；
用F-75型噴槍對涂有內(nèi)膜等的電線進行第二次噴涂，壓力為0.5MPa-0.6MPa，噴涂距離90mm，噴涂角度為90°，噴涂厚度15μm-25μm；
對第二次噴涂后的導(dǎo)體進行在線干燥處理，烘干溫度為125℃；并以45m/min進行在線燒結(jié)固化，固化溫度為270℃，冷卻后制得外膜涂層。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述納米SiO2粉的平均粒徑為10nm，所述納米AlN粉的平均粒徑為15nm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明實施例所制備的耐高溫耐高電壓電線，綜合運用多種材料和創(chuàng)新性工藝，通過對納米SiO2進行包覆改性處理，添加至由N,N-二甲基甲酰胺、混合二甲苯、N-甲基-2-吡咯烷酮、苯甲醇2份-8份、甲基苯酚、4,4′-二氨基二苯甲烷、二苯基甲烷二異氰酸酯等合成的涂料，制造內(nèi)膜層；對納米AlN進行表面處理，添加至由N,N-二甲基甲酰胺、混合二甲苯、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、偏苯三甲酸酐、4,4′-二氨基二苯甲烷、二苯基甲烷二異氰酸酯等合成的涂料，制造外膜層。根據(jù)本發(fā)明實施例的耐高溫耐高電壓電線的制造方法，顯著提高了電線的耐高溫能力和耐電壓能力，使電線應(yīng)用更安全。
具體實施方式
為使本發(fā)明技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，通過以下幾個具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1：
一種耐高溫耐高電壓電線的制造方法，包括：
每100份納米SiO2粉，采用40份無水乙醇作為溶劑，2份聚乙二醇作為改性包覆劑，超聲分散處理20min后，攪拌30min、抽濾、烘干和研磨，制得包覆改性SiO2納米粉；
每100份納米AlN粉，采用50份無水乙醇作為溶劑，12份濃度為4％的γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷作為表面改性劑，超聲分散處理30min后，攪拌40min、抽濾、烘干和研磨，制得表面改性AlN納米粉；
按重量份：N,N-二甲基甲酰胺2份，混合二甲苯42份，N-甲基-2-吡咯烷酮75份，苯甲醇5份，甲基苯酚3份，4,4′-二氨基二苯甲烷100份，二苯基甲烷二異氰酸酯5份，制成第一混合溶液；
將2份的包覆納米SiO2和2份的流平劑緩慢加入到上述第一混合溶液中，機械攪拌30min，超聲分散處理30min，制得內(nèi)膜層涂料；
采用退火銅導(dǎo)體，采用循環(huán)風(fēng)機以2500r/min的風(fēng)速，并控制溫度在120℃，對導(dǎo)體進行表面處理；
用F-75型噴槍對導(dǎo)體進行第一次噴涂，壓力為0.3MPa，噴涂距離80mm，噴涂角度為45°，噴涂厚度10μm；
對第一次噴涂后的電線進行在線干燥處理，烘干溫度為120℃；并以25m/min進行在線燒結(jié)固化，固化溫度為300℃，冷卻后制得內(nèi)膜涂層；
按重量份：N,N-二甲基甲酰胺37份，混合二甲苯25份，N,N-二甲基乙酰胺13份，N-甲基-2-吡咯烷酮78份，偏苯三甲酸酐3份，4,4′-二氨基二苯甲烷100份，二苯基甲烷二異氰酸酯5份，制成第二混合溶液。
將6份的表面改性的納米AlN和3份的流平劑緩慢加入到上述第二混合溶液中，機械攪拌30min，超聲分散處理45min，制得外膜層涂料；
用F-75型噴槍對涂有內(nèi)膜等的電線進行第二次噴涂，噴涂壓力為0.5MPa，噴涂距離90mm，噴涂角度為90°，噴涂厚度15μm；
對第二次噴涂后的電線進行在線干燥處理，烘干溫度為125℃；并以45m/min進行在線燒結(jié)固化，固化溫度為270℃，冷卻后制得外膜涂層。
本實施例所制得電線的內(nèi)膜層的擊穿電壓為3.8kV，軟化擊穿溫度為520℃，體積電阻率為80×1015Ω·cm，電氣強度為250MV/m；制得外膜層的擊穿電壓為3.8kV，軟化擊穿溫度為500℃，體積電阻率為60×1015Ω·cm，電氣強度為180MV/m；吸水率為0.58％；制得電線的彎曲半徑比為21。
實施例2：
一種耐高溫耐高電壓電線的制造方法，包括：
每100份納米SiO2粉，采用40份無水乙醇作為溶劑，2份聚乙二醇作為改性包覆劑，超聲分散處理20min后，攪拌30min、抽濾、烘干和研磨，制得包覆改性SiO2納米粉；
每100份納米AlN粉，采用50份無水乙醇作為溶劑，12份濃度為4％的γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷作為表面改性劑，超聲分散處理30min后，攪拌40min、抽濾、烘干和研磨，制得表面改性AlN納米粉；
按重量份：N,N-二甲基甲酰胺6份，混合二甲苯46份，N-甲基-2-吡咯烷酮72份，苯甲醇6份，甲基苯酚3份，4,4′-二氨基二苯甲烷100份，二苯基甲烷二異氰酸酯6份，制成第一混合溶液；
將5份的包覆納米SiO2和2份流平劑緩慢加入到上述第一混合溶液中，機械攪拌30min，超聲分散處理30min，制得內(nèi)膜層涂料；
采用退火銅導(dǎo)體，采用循環(huán)風(fēng)機以2500r/min的風(fēng)速，并控制溫度在120℃，對導(dǎo)體進行表面處理；
用F-75型噴槍對導(dǎo)體進行第一次噴涂，噴涂壓力為0.4MPa，噴涂距離80mm，噴涂角度為45°，噴涂厚度12μm；
對第一次噴涂后的電線進行在線干燥處理，烘干溫度為120℃；并以25m/min進行在線燒結(jié)固化，固化溫度為300℃，冷卻后制得內(nèi)膜涂層。
按重量份：N,N-二甲基甲酰胺42份，混合二甲苯28份，N,N-二甲基乙酰胺13份，N-甲基-2-吡咯烷酮90份，偏苯三甲酸酐3份，4,4′-二氨基二苯甲烷100份，二苯基甲烷二異氰酸酯4份，制成第二混合溶液。
將8份的表面改性的納米AlN和3份的流平劑緩慢加入到上述第二混合溶液中，機械攪拌30min，超聲分散處理45min，制得外膜層涂料；
用F-75型噴槍對涂有內(nèi)膜等的電線進行第二次噴涂，噴涂壓力為0.5MPa，噴涂距離90mm，噴涂角度為90°，噴涂厚度20μm；
對第二次噴涂后的電線進行在線干燥處理，烘干溫度為120℃；并以45m/min進行在線燒結(jié)固化，固化溫度為270℃，冷卻后制得外膜涂層。
本實施例所制得電線的內(nèi)膜層的擊穿電壓為5.2kV，軟化擊穿溫度為530℃，體積電阻率為82×1015Ω·cm，電氣強度為280MV/m；制得外膜層的擊穿電壓為4.9kV，軟化擊穿溫度為520℃，體積電阻率為62×1015Ω·cm，電氣強度為185MV/m；吸水率為0.59％；制得電線的彎曲半徑比為23。
實施例3：
一種耐高溫耐高電壓電線的制造方法，包括：
每100份納米SiO2粉，采用40份無水乙醇作為溶劑、2份聚乙二醇作為改性包覆劑，超聲分散處理20min后，攪拌30min、抽濾、烘干和研磨，制得包覆改性SiO2納米粉；
每100份納米AlN粉，采用50份無水乙醇作為溶劑、12份濃度為4％的γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷作為表面改性劑，超聲分散處理30min后，攪拌40min、抽濾、烘干和研磨，制得表面改性AlN納米粉；
按重量份：N,N-二甲基甲酰胺8份，混合二甲苯50份，N-甲基-2-吡咯烷酮75份，苯甲醇8份，甲基苯酚9份，4,4′-二氨基二苯甲烷100份，二苯基甲烷二異氰酸酯8份，制成第一混合溶液；
將9份的包覆納米SiO2和2份流平劑緩慢加入到上述第一混合溶液中，機械攪拌30min，超聲分散處理30min，制得內(nèi)膜層涂料；
采用退火銅導(dǎo)體，采用循環(huán)風(fēng)機以2500r/min的風(fēng)速，并控制溫度在120℃，對導(dǎo)體進行表面處理；
用F-75型噴槍對導(dǎo)體進行第一次噴涂，壓力為0.5MPa，噴涂距離80mm，噴涂角度為45°，噴涂厚度15μm；
對第一次噴涂后的電線進行在線干燥處理，烘干溫度為120℃；并以25m/min進行在線燒結(jié)固化，固化溫度為300℃，冷卻后制得內(nèi)膜涂層；
按重量份：N,N-二甲基甲酰胺46份，混合二甲苯29份，N,N-二甲基乙酰胺17份，N-甲基-2-吡咯烷酮102份，偏苯三甲酸酐5份，4,4′-二氨基二苯甲烷100份，二苯基甲烷二異氰酸酯6份，制成第二混合溶液。
10份的表面改性的納米AlN和3份流平劑緩慢加入到上述第二混合溶液中，機械攪拌30min，超聲分散處理45min，制得外膜層涂料；
用F-75型噴槍對涂有內(nèi)膜等的電線進行第二次噴涂，壓力為0.6MPa，噴涂距離90mm，噴涂角度為90°，噴涂厚度25μm；
對第二次噴涂后的電線進行在線干燥處理，烘干溫度為120℃；并以45m/min進行在線燒結(jié)固化，固化溫度為270℃，冷卻后制得外膜涂層。
本實施例所制得電線的內(nèi)膜層的擊穿電壓為5kV，軟化擊穿溫度為525℃，體積電阻率為82×1015Ω·cm，電氣強度為265MV/m；制得外膜層的擊穿電壓為4.5kV，軟化擊穿溫度為510℃，體積電阻率為62×1015Ω·cm，電氣強度為185MV/m；吸水率為0.65％；制得電線的彎曲半徑比為25。
以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。