一种绝缘电线及其制备方法、线圈和电子/电气设备与流程

本发明涉及绝缘电线，更具体地，涉及一种绝缘电线及其制备方法、线圈和电子/电气设备。

背景技术：

1、聚醚醚酮（polyether ether ketone, peek）是一种高性能热塑性聚合物，以其卓越的机械性能、耐化学腐蚀性和良好的电气绝缘特性而闻名。尤其是在电气工程领域，由于其优异的电绝缘性能和较高的工作温度范围，peek常被考虑作为导线的绝缘材料。然而，在将peek应用于绝缘导线的实际过程中遇到了一些问题，包括peek与金属导体之间的黏附力较差。这种不良的黏附性不仅影响了产品的机械强度，还可能导致在使用过程中出现绝缘层剥离的风险，进而影响到电气设备的安全运行。另一方面，peek树脂在高于200℃的环境中，其介电系数会随着工作温度的升高而呈现出上升趋势，导致其绝缘性能下降。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的绝缘电线，以解决现有技术中绝缘电线的peek树脂与导体黏附力低及柔韧性差，以及提高高温介电性质问题。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、所述酚酞基聚芳醚酮的结构具有如下式1所示的重复单元：

4、

5、式1。

6、其中，所述酚酞基聚芳醚酮可以采用常规市售的产品，如中国科学院长春应用化学研究所徐州工程塑料厂生产的酚酞基聚芳醚酮（mw约为52000）。

7、此外，本发明也通过实验室合成得到pek-c。通过酚酞和二氯二苯酮，等当量比于dmac和乙基苯的混合溶液中，碱性催化条件下，150-200℃逐步提高温度，反应2小时。反应后体系粘度约为1.1dl/g，产物重均分子量mw约为50000。

8、本发明的第一个方面在于提供一种包括导体以及依次设置在所述导体外周的底层和外侧绝缘层；其中，所述底层的材料为酚酞基聚芳醚酮。

9、本发明中，沿着导体向外单侧方向，所述底层的厚度不大于10μm，优选地，所述底层的厚度为5~10μm。

10、为了提高材料的高温介电性能本发明进一步在外侧绝缘层中加入可溶性聚四氟乙烯（polyfluoroalkoxy，简称pfa）。

11、在本发明的具体实施方式中，外侧绝缘层由peek与pfa的共混料制成，其中peek与pfa的质量比为90：10~10：90。

12、在本发明另外的实施方式中，所述外侧绝缘层中进一步包含pek-c。其中，外侧绝缘层中pek-c的质量比为2~10%。此时外侧绝缘层的共混树脂中，优选地，peek和pek-c的总质量占比为10％~90％。

13、本发明中，加入pfa和/或pek-c均能降低外侧绝缘层结晶度。本发明的外侧绝缘层的混合树脂的结晶度为3~35%。

14、本发明的第二部分在于提供一种所述绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述绝缘电线通过挤出的方法制得，具体包括以下步骤：

15、将底层树脂加热到370-400℃的温度以达到熔融状态后，通过螺杆挤出机的第一流道挤出pek-c树脂材料均匀的涂覆在铜导体上，得到芯线１，将外侧绝缘层树脂材料加热到370-400℃的温度以达到熔融状态后，通过螺杆挤出机的第二流道挤出外侧绝缘层树脂材料均匀的涂覆在芯线１上，得到芯线２，芯线２冷却后得到绝缘电线。

16、本发明的目的之三在于提供一种上述绝缘电线构成的线圈。

17、本发明的目的还在于提供一种由上述线圈制备得到的电气或电子设备。

18、本发明的目的还在于提供一种加工所述绝缘电线的共挤模具，所述模具包括模芯，所述模芯中心贯穿形成有导体输送通道，沿所述导体输送通道的外周依次形成有环状的且与其同心设置的第一流道和第二流道，所述第一流道和所述第二流道的纵向截面呈喇叭状，包括流道倾斜段和与所述导体输送通道平行的水平段，绝缘电线的导体经由所述导体输送通道从模芯的前端输送至后端，熔融状态的底层的树脂材料经由第一流道的倾斜段流入，然后通过第一流道的水平段流出，涂覆在导体的外周形成绝缘电线的底层；同时，熔融状态的外侧绝缘层的树脂材料经由第二流道的倾斜段流入，然后通过第二流道的水平段流出，涂覆在底层的外周形成绝缘电线的外侧绝缘层，冷却后形成绝缘电线。

19、本发明提供的加工绝缘电线的模具，可同时在导体上形成底层和外侧绝缘层，而无需多次对导体进行预热，可提高生产加工效率。

20、本发明与现有技术相比，具有以下优点：

21、本发明提供的绝缘电线，在外侧绝缘层与金属导体之间加入pek-c层作为底层，可提高peek与铜之间的附着性，减少出现脱管、断裂的风险；同时在外侧绝缘层peek中混入pfa，一方面提高了peek的高温介电性能，同时降低了外侧绝缘层整体的结晶度，提高了线材的柔韧性。此外，外侧绝缘层进一步加入pek-c，提高了外侧绝缘层和底层的附着性和相容性，同时降低了外侧绝缘层的摩擦系数，便于线圈插装入定子中。

技术特征：

1.一种绝缘电线，其特征在于，包括导体以及依次设置在所述导体外周的底层和外侧绝缘层；其中，所述底层的材料为酚酞基聚芳醚酮，所述酚酞基聚芳醚酮的结构具有如下式1所示的重复单元：

2.根据权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于，沿着导体向外单侧方向，所述底层的厚度不大于10μm。

3.根据权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于，所述外侧绝缘层中peek与pfa的质量比为90：10~10：90。

4.根据权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于，所述外侧绝缘层中进一步包含pek-c。

5.根据权利要求4所述的绝缘电线，其特征在于，其中，外侧绝缘层中pek-c的质量比为2~10%。

6.根据权利要求5所述的绝缘电线，其特征在于，所述peek和pek-c的总质量占比为10％~90％。

7.根据权利要求6所述的绝缘电线，其特征在于，所述外侧绝缘层的混合树脂的结晶度为3~35%。

8.权利要求1-7任一所述绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述绝缘电线通过挤出的方法制得，具体包括以下步骤：

9.一种线圈，其特征在于，由权利要求1-7任一项所述的绝缘电线构成。

10.一种电子/电气设备，其特征在于，包含权利要求9所述的线圈。

技术总结
本发明公开的一种绝缘电线及其制备方法、线圈和电子/电气设备，涉及绝缘电线技术领域，包括导体以及依次设置在所述导体外周的底层和外侧绝缘层，所述底层和外侧绝缘层共同作为绝缘电线的绝缘层；其中，所述底层的材料为酚酞基聚芳醚酮；所述外侧绝缘层的材料由聚醚醚酮、可溶性聚四氟乙烯以及酚酞基聚芳醚酮共混造粒得到。本发明提供的绝缘电线，在外侧绝缘层与金属导体之间加入PEK‑C层作为底层，可提高PEEK与铜之间的附着性，减少出现脱管、断裂的风险；同时在外侧绝缘层PEEK中混入PFA，一方面可提高外侧绝缘层的柔韧性，也可增强高温下的介电性能。

技术研发人员：请求不公布姓名,朱悦嘉,朱祚茂
受保护的技术使用者：佳腾电业（赣州）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/13