一种新能源汽车用聚酰胺酰亚胺漆包扁铜线的制作方法

本发明涉及聚酰胺酰亚胺漆包扁铜线领域，具体涉及一种新能源汽车用聚酰胺酰亚胺漆包扁铜线。

背景技术：

1、新能源汽车的核心部件是变频驱动电机，而电机绕组匝间的绝缘漆包线在高频脉冲电压作用下产生的强烈局部放电，是目前导致变频电机绝缘破坏的主要原因，变频驱动电机脉冲电压的迅速翻转，在电磁线表面形成较强的反向电场叠加，并且同时存在切向电场，使空间电荷在介质内部逐渐贯穿，导致高分子绝缘层老化，为了适应高瞬时功率、高功率密度、变速工况、强过载能力和大启动转矩等要求，需要漆包线具有较好的耐电晕性能。

2、目前常用的提高漆包线耐电晕性能的方法是在聚酰胺酰亚胺漆基材中加入无机填料，无机填料的加入可以有效改善漆包线的抗电晕性能，但由于在电机绝缘系统的生产制造过程中，漆包线会受到一定程度的拉伸，导致其聚酰胺酰亚胺漆层厚度降低，进而导致其漆包线的抗电晕性能下降，因此需要一种在一定拉伸程度情况下仍具有较好耐电晕性能的漆包线。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新能源汽车用聚酰胺酰亚胺漆包扁铜线，解决了现有聚酰胺酰亚胺漆包扁铜线耐电晕性能不足的问题，同时其在一定拉伸情况下仍具有较好耐电晕性能。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种新能源汽车用聚酰胺酰亚胺漆包扁铜线，其通过如下步骤制得：将扁铜芯送入漆包机中，先以改性聚酰胺酰亚胺漆对其进行涂覆，涂覆层数为6层，烘干固化，再以自润滑漆包线漆进行涂覆，涂覆层数为2层，绕卷，制得一种新能源汽车用聚酰胺酰亚胺漆包扁铜线；

3、所述改性聚酰胺酰亚胺漆通过如下步骤制得：称取如下重量份原料：15-20份复合树脂和20-25份聚酰胺酰亚胺漆，将复合树脂和聚酰胺酰亚胺漆在温度为50-60℃下混合，制得改性聚酰胺酰亚胺漆；

4、所述复合树脂通过如下步骤制得：

5、步骤a1：将六方氮化硼和乙醇混合并超声分散10-12h，制得a液，将钛酸四丁酯、无水乙醇和冰醋酸混合，在搅拌速率为300-400rpm，室温条件下，搅拌30min，制得b液，将b液缓慢滴入a液中，在搅拌速率为200-300rpm，室温条件下，搅拌5-6h，陈化12h，80℃干燥12h，400℃下煅烧2.5h，制得负载氮化硼；

6、六方氮化硼和乙醇用量比为0.3-0.5g：100-120ml，钛酸四丁酯、无水乙醇和冰醋酸用量比为10-12ml：40-45ml：2-3ml，a液和b液用量比为100-120ml：50-60ml；

7、反应过程中，在超声作用下，六方氮化硼被剥离，形成氮化硼纳米片，再通过溶胶凝胶法，以钛酸四丁酯为钛源，并经过煅烧，将二氧化钛负载于氮化硼纳米片上，制得负载氮化硼；

8、步骤a2：将改性氧化石墨烯、负载氮化硼和四氢呋喃混合，在室温条件下，超声分散8-10h，再加入tris缓冲液和去离子水，再在搅拌速率为200-300rpm，室温条件下，搅拌并加入多巴胺盐酸盐，反应3-4h，制得前驱体1；

9、改性氧化石墨烯、负载氮化硼、tris缓冲液和多巴胺盐酸盐用量比为3-4g：4-6g：5-6g：1-1.2g；

10、反应过程中，在超声作用下，由于改性氧化石墨烯中接枝的苯胺三聚体与负载氮化硼中氮化硼之间的π-π相互作用，使得改性氧化石墨烯与负载氮化硼之间以非共价键相堆积，形成层状结构，再加入多巴胺盐酸盐进行改性，在表面接枝多巴胺，制得复合填料；

11、步骤a3：将复合填料和n,n-二甲基乙酰胺混合并超声分散1.5-2h，在搅拌速率为300-400rpm，温度为室温条件下，搅拌并加入4，4’-二氨基二苯醚和均苯四甲酸二酐，反应3-4h，制得复合树脂；

12、复合填料、n,n-二甲基乙酰胺、4，4’-二氨基二苯醚和均苯四甲酸二酐用量比为0.45-0.5g：40ml：2.8-3g：4-5g；

13、反应过程中，复合填料中接枝的多巴胺中氨基与4，4’-二氨基二苯醚中氨基和均苯四甲酸二酐中酸酐基团反应，形成酰胺基团，制得复合树脂；

14、所述改性氧化石墨烯通过如下步骤制得：

15、步骤b1：将苯胺、4,4'-二氨基二苯胺硫酸盐水合物、氯化钠和去离子水混合，在搅拌速率为300-400rpm，温度为-5℃条件下，搅拌并加入过硫酸铵和盐酸溶液，反应1-1.5h，制得苯胺三聚体，将苯胺三聚体、4-全氟己基苯胺和四氢呋喃混合，在搅拌速率为300-400rpm，温度为40℃条件下，反应3-4h，制得中间体a；

16、盐酸溶液摩尔浓度为1mol/l，苯胺、4,4'-二氨基二苯胺硫酸盐水合物、氯化钠、过硫酸铵和盐酸溶液用量比为0.8-0.81mol：0.8-0.81mol：70-75g：0.8mol：200ml，苯胺三聚体和4-全氟己基苯胺用量比为2.2-2.5g：0.02-0.021mol；

17、反应过程中，在过硫酸铵的作用下，苯胺与4,4'-二氨基二苯胺硫酸盐水合物发生聚合反应，制得苯胺三聚体，而苯胺三聚体再与4-全氟己基苯胺反应，制得中间体a；

18、步骤b2：将中间体a、氧化石墨烯和n,n-二甲基甲酰胺混合并超声分散20-30min，在搅拌速率为200-300rpm，室温条件下，搅拌并加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺，反应4-6h，制得改性氧化石墨烯；

19、中间体a、氧化石墨烯、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺用量比为0.07-0.072mol：0.4-0.5g：0.002mol：0.002mol；

20、反应过程中，在1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺的作用下，中间体a中氨基与氧化石墨烯中羧基发生酰胺化反应，将苯胺三聚体接枝于氧化石墨烯上，制得改性氧化石墨烯；

21、本发明的有益效果：本发明公开了一种新能源汽车用聚酰胺酰亚胺漆包扁铜线，通过在所使用的聚酰胺酰亚胺漆中加入复合树脂，使得聚酰胺酰亚胺漆包扁铜线具有良好的耐电晕性能，同时其在一定拉伸情况下仍具有较好的耐电晕性能，所述复合树脂中含有复合填料，由于复合填料外部接枝有多巴胺，改变了复合填料的表面极性，使得复合填料可以较好地于复合树脂中分散，进而使其均匀分散于聚酰胺酰亚胺漆中，发挥出其良好的抗电晕性能，由于复合填料中改性氮化硼负载有纳米二氧化钛，而二氧化钛、氮化硼和石墨烯的介电常数存在一定差异，从而使得复合填料形成梯度的过渡层，进而有效改善聚酰胺酰亚胺漆内电场的分布，进而使得漆包扁铜线具有良好的耐电晕性能，同时由于复合填料表面接枝的多巴胺中氨基与均苯四甲酸二酐中酸酐基团反应，在漆包扁铜线受到外力而被拉伸时，外力传导到复合填料上，而又由于复合填料是以改性氮化硼和改性石墨烯通过非共价键链接制得，因此复合填料具有一定的形变能力，这使得复合填料在外力作用时，复合填料可以随着拉伸而形变，从而减少了拉伸对漆包扁铜线耐电晕性能的影响，而通过中间体a在氧化石墨烯中引入了全氟链段，在一定程度上改变了氧化石墨烯的导电性能，避免因氧化石墨烯加入导致的绝缘性能下降。