納米二氧化硅的表面修飾及其在漆包線中的應(yīng)用研究.pdf

1、根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外電機(jī)、電器、變壓器及IT信息產(chǎn)業(yè)正朝著“高壓、高頻、高效、節(jié)能、緊湊型”的高新技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)，其核心部件-漆包線，提出了復(fù)合型高性能化的發(fā)展要求。為此目的，本研究在對(duì)所使用絕緣漆進(jìn)行精心選擇的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)nano-SiO2進(jìn)行表面改性，然后將其用于改性絕緣漆，并采用“三涂層”工藝試制出“納米復(fù)合高性能漆包線”，對(duì)工藝、技術(shù)條件與參數(shù)進(jìn)行了初步研究。主要工作如下:
　　(1)在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，精心選擇了聚酯漆(P

2、E)、聚酯亞胺(PEI)和聚酰胺酰亞胺（PAI）3種類型絕緣漆，研究了它們之間的相容性，發(fā)現(xiàn)PE與PEI，PEI與PAI之間有較好的相容性（或混溶性），而PE與PAI之間的相容性不佳。
　　(2)以nano-SiO2為絕緣漆的改性劑，采用KH-550為其表面修飾劑，利用溶液法對(duì)nano-SiO2進(jìn)行了表面修飾改性，研究了改性劑含量、反應(yīng)時(shí)間對(duì)改性反應(yīng)的影響，F(xiàn)TIR結(jié)果顯示，KH-550以共價(jià)鍵的方式接枝到了nano-SiO2表面

3、，TEM研究結(jié)果表明，改性后的nano-SiO2能較好地分散于乙醇中;XRD圖譜結(jié)果顯示，改性過(guò)程對(duì)nano-SiO2的結(jié)構(gòu)基本沒(méi)有影響;在改性劑的用量5％，反應(yīng)時(shí)間為4-5 h時(shí)，該方法的改性效果最佳。
　　(3)研究了分散方法、nano-SiO2（改性后）含量對(duì)絕緣漆改性效果的影響，發(fā)現(xiàn)超聲波分散與高速剪切法對(duì)分散nano-SiO2在絕緣漆中都能起到良好的分散效果，相比較而言，超聲波分散法稍優(yōu)于高速剪切法;nano-SiO2的

4、含量對(duì)分散穩(wěn)定性有重要的影響，在其含量≤5％時(shí)，nano-SiO2在絕緣漆基體中分散性較好，在其含量≥7％后，分散均勻性明顯下降，團(tuán)聚現(xiàn)象比較嚴(yán)重。
　　(4)設(shè)計(jì)了3個(gè)方案，6組配方，采用三層漆膜復(fù)合結(jié)構(gòu)試制了納米復(fù)合高性能漆包線，研究了絕緣漆的種類、nano-SiO2含量以及工藝對(duì)漆包線性能的影響。方案一:底漆采用耐熱PE（155級(jí)）;中間層漆以PEI（200級(jí)）為基漆，以改性后的nano-SiO2為改性材料，自制納米改性漆（

5、按編號(hào)試制）為中間層漆;面漆采用PEI（200級(jí)）。涂漆道數(shù):8道，試制樣品按最大漆膜厚度比例分配各漆膜厚度，即:底漆2道，占總漆膜后的20-25％、中間層4道，占總漆膜后的50-60％、面漆2道，占總漆膜后的20-25％。方案一所研制的樣品結(jié)果表明，在所研究的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn):①絕緣漆的種類對(duì)漆包線的主要性能有重要的影響，按影響大小從低到高的順序?yàn)?PE、PEI、PAI;②納米含量對(duì)性能的影響:當(dāng)其含量從3％增加到5％時(shí)，軟化擊穿溫度提高了

6、20℃左右，擊穿電壓提高了1000 V。
　　方案二:底漆以耐熱PE（155級(jí)）為基漆，以改性后的nano-SiO2為改性材料，自制納米改性漆（按編號(hào)試制）作為底漆;中間層漆以PEI（200級(jí)）為基漆，以改性后的nano-SiO2為改性材料，自制納米改性漆（按編號(hào)試制）作為中間層漆;面漆采用聚酯亞胺(200℃)。涂漆道數(shù):9道，試制樣品按最大漆膜厚度比例分配各漆膜厚度，即:底漆3道，占總漆膜后的20-25％、中間層3道，占總漆膜后

7、的50-60％、面漆3道，占總漆膜后的20-25％。方案二所研制B*-1樣品結(jié)果顯示，隨著納米含量的進(jìn)一步增大，對(duì)漆包線的性能提升愈發(fā)顯著。
　　方案三:底漆以耐熱PE（155級(jí)）為基漆，以改性后的nano-SiO2為改性材料，自制納米改性漆（按編號(hào)試制）作為底漆;中間層漆以PEI（200級(jí)）為基漆，以改性后的nano-SiO2為改性材料，自制納米改性漆（按編號(hào)試制）作為中間層漆;面漆采用PAI(220℃)。涂漆道數(shù):12道，試制