用于绕组的绝缘化的导体、由其得到的绕组以及相应的制造方法技术

本发明专利技术涉及绝缘化的导体，该绝缘化的导体包含：至少一个电导体；以及覆盖所述电导体的绝缘涂层，该绝缘涂层由n个层组成，“n”是大于或等于1的整数，第n层是由包含至少50重量％聚芳醚酮的伪无定形组合物C

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于绕组的绝缘化的导体、由其得到的绕组以及相应的制造方法


[0001]本专利技术涉及绝缘化的导体领域，该绝缘化的导体包含基于一种或多种聚芳醚酮的外围层作为绝缘涂层。
[0002]本专利技术还涉及电绕组领域，其中这些绝缘化的导体特别适用。
现有技术
[0003]在电绕组中，绝缘材料必须首先在工作电压下使导体均绝缘，特别是对于局部放电。绝缘材料还必须承受住高机械和/或温度应力。为此目的，几种开发的包含作为绝缘材料的聚芳醚酮的绝缘化的导体已经得到使用。聚芳醚酮还具有表现出优异的耐火性和仅散发少量烟雾和其它毒性气体的优点。
[0004]绕组的绝缘通常分两个阶段进行。其包括：
[0005]i)采用通常由名称“瓷漆”表示的绝缘层，使导体本身绝缘；
[0006]ii)然后，在卷绕绝缘化的导体以形成绕组之后，采用通常由名称“浸渍清漆”表示的化学物质来浸渍绕组。
[0007]用聚芳醚酮“瓷漆”对导体的绝缘化已在现有技术中有所描述。
[0008]例如，由US 10,186,345可知一种绝缘化的导体，其包含结晶到至少25％结晶度的聚醚醚酮的绝缘层。用于制造这种绝缘化的导体的方法包括：i)采用聚醚醚酮带在导体周围卷绕绝缘化的导体的步骤，ii)加热带以熔融聚合物的步骤，以及iii)冷却熔融带以便获得至少25％的聚合物结晶度的步骤。
[0009]此外，还已知控制导体(特别是铜或铝导体)的表面上的氧化物层的厚度，以增加绝缘材料对导体的粘附性。这使得特别在某些情况下可以省去绝缘材料的良好粘附性通常所需的基层的使用。申请US 2014/0224522特别描述了用于获得与绝缘材料的良好粘附性的5nm至300nm的氧化物层的有益效果。申请CA 3,019,024就其部分陈述了不具有任何氧化物层的导体也对粘附性具有有益效果。通过在保护气氛下用离子等离子体处理，可以显著地完全去除氧化物层。
[0010]用“浸渍清漆”浸渍绕组是现有技术公知的，但对直接采用PAEK清漆未有描述。浸渍清漆特别使得可以将线圈的匝牢固地附接在一起，并因此增加它们对振动的机械阻力。浸渍清漆还使得可以在很大程度上去除存在于绕组内的空气，以提供抵抗外部化学侵蚀的保护，并提高线圈的总体介电强度。
[0011]仅在申请US 10,325,695中描述了用于制造绝缘化的导体堆叠物的方法的实例，该方法包括：将聚醚酰亚胺(PEI)层施加到金属导体上以形成绝缘化的导体的步骤；然后堆叠绝缘化的导体的步骤；以及最后，将PEEK挤出到堆叠上的步骤。
[0012]目前需要提供能够经受越发苛刻的机械和/或温度和/或化学条件的绕组。
[0013]目前，需要提供这样的电绕组：其中导体的绝缘材料包含基于一种或多种聚芳醚酮的组合物，并且其中匝通过基于一种或多种聚芳醚酮的组合物保持在一起。
[0014]专利技术目的
[0015]本专利技术的一个目的是提供能够通过基于一种或多种聚芳醚酮的组合物在电绕组中保持在一起的绝缘化的导体，该绝缘化的导体具有包含聚芳醚酮的层(“瓷漆”)作为最外层。
[0016]本专利技术的另一个目的是提供一种用于获得这些绝缘化的导体的方法。
[0017]本专利技术的另一个目的是提供一种在绝缘化的导体之间进行热焊接以代替浸渍步骤的方法。换句话讲，本专利技术的另一目的是提供一种用于确保绝缘化的导体在绝缘化的导体堆叠物中保持在一起的替代方法。

技术实现思路

[0018]本专利技术首先涉及一种绝缘化的导体，该绝缘化的导体包含：
[0019]‑
至少一个电导体；和
[0020]‑
覆盖所述电导体的绝缘涂层。
[0021]绝缘涂层由n个层组成，“n”是大于或等于1的整数。涂层的第n层是最外层并且由伪无定形组合物C
n
组成。组合物C
n
包含至少50重量％的聚芳醚酮。
[0022]如本专利技术的绝缘化的导体似乎对于旨在将其用于高温应用的本领域的技术人员而言初看起来不太有用。具体地，基于一种或多种聚芳醚酮的组合物的使用具有表现出良好的耐高温性的优点。然而，已知该耐受性对于呈部分或完全结晶形式的组合物比基本上呈无定形形式的相同组合物要更好。因此，本领域的技术人员将直觉上避开具有基本上呈无定形形式的组合物作为涂层的绝缘化的导体。
[0023]本专利技术人的创新且令人惊奇的想法在于制造具有涂层的绝缘化的导体，该涂层包含作为中间产物的伪无定形组合物的外层，以能够通过绝缘涂层的聚结来进行热焊接过程。由于该组合物是可结晶的，它能够在聚结之后结晶并且因此获得良好的耐温特性。专利技术人因此能够设计出热焊接在一起的绝缘化的导体的组件，构成绝缘涂层的最外层的组合物最终呈至少部分结晶形式。
[0024]另一方面，本专利技术人观察到，由于在低于其熔融温度的温度下绝缘涂层之间非常差、或甚至不存在的聚结，热焊接过程不可用至少部分结晶的涂层进行。
[0025]根据某些实施方案，所述至少一个电导体包含铜或其合金、铝、镍或银。
[0026]根据某些实施方案，组合物C
n
的熔体流动指数在380℃和5kg的负载下具有1至100cm3/10分钟范围内的值。组合物C
n
的熔体流动指数具有优先地2至85cm3/10分钟范围内的值，并且更优选地2至60cm3/10分钟范围内的值。
[0027]根据某些特定实施方案，组合物C
n
的熔体流动指数可具有2至20cm3/10分钟、或20至60cm3/10分钟，或者是60至85cm3/10分钟的值。
[0028]根据某些实施方案，组合物C
n
还包含除了聚芳醚酮之外的另外的热塑性材料和/或填料和/或添加剂。另外的热塑性材料可特别地选自由以下组成的列表：氟化乙烯
‑
丙烯共聚物(FEP)、全氟烷氧基
‑
烷烃共聚物(PFA)、全氟弹性体(FFKM)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚酰亚胺/聚二甲基硅氧烷(PEI/PDMS)嵌段共聚物、聚(醚砜)(PES)、聚砜(PSU)、聚苯砜(PPSU)、聚(苯硫醚)、聚苯醚(PPE)以及它们的混合物。
[0029]根据某些实施方案，组合物C
n
基本上由、或由所述至少一种聚芳醚酮组成。
[0030]根据某些实施方案，所述至少一种聚芳醚酮基本上由，优选地由以下组成：
[0031]对苯二甲酸单元和间苯二甲酸单元，对苯二甲酸单元具有下式：
[0032][0033]间苯二甲酸单元具有下式：
[0034][0035]对苯二甲酸单元相对于对苯二甲酸和间苯二甲酸单元的总和的摩尔百分比为0％至85％。
[0036]对苯二甲酸单元相对于对苯二甲酸和间苯二甲酸单元的总和的摩尔百分比优先地为45％至75％，更优先地48％至75％，并且极其优选地58％至73％。
[0037]根据某些实施方案，所述至少一种聚芳醚酮是包含以下的共聚物：
[0038]下式的单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种绝缘化的导体，其包含：至少一个电导体；以及覆盖所述电导体的绝缘涂层，所述绝缘涂层由n个层组成，“n”是大于或等于1的整数，第n层是由包含至少50重量％聚芳醚酮的伪无定形组合物C
n
组成的最外层。2.根据权利要求1所述的绝缘化的导体，其中所述至少一个电导体包含铜或其合金、铝、镍或银。3.根据权利要求1和2中任一项所述的绝缘化的导体，其中所述组合物C
n
的熔体流动指数在380℃和5kg的负载下具有1至100cm3/10分钟范围内的值，并且优先地具有2至85cm3/10分钟范围内的值，并且极其优先地具有5至60cm3/10分钟范围内的值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的绝缘化的导体，其中所述组合物C
n
还包含除了聚芳醚酮之外的另外的热塑性材料和/或填料和/或添加剂。5.根据权利要求4所述的绝缘化的导体，其中所述另外的热塑性材料选自由以下组成的列表：氟化乙烯
‑
丙烯共聚物(FEP)、全氟烷氧基
‑
烷烃共聚物(PFA)、全氟弹性体(FFKM)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚酰亚胺/聚二甲基硅氧烷(PEI/PDMS)嵌段共聚物、聚(醚砜)(PES)、聚砜(PSU)、聚苯砜(PPSU)、聚(苯硫醚)、聚苯醚(PPE)以及它们的混合物。6.根据权利要求1至5中任一项所述的绝缘化的导体，其中所述组合物C
n
基本上由、或由所述至少一种聚芳醚酮组成。7.根据权利要求1至6中任一项所述的绝缘化的导体，其中所述至少一种聚芳醚酮基本上由，优选地由以下组成：对苯二甲酸单元和间苯二甲酸单元，所述对苯二甲酸单元具有下式：所述间苯二甲酸单元具有下式：对苯二甲酸单元相对于对苯二甲酸和间苯二甲酸单元的总和的摩尔百分比为0％至85％，优先地45％至75％，更优先地48％至75％，并且极其优先地58％至73％。8.根据权利要求1至6中任一项所述的绝缘化的导体，其中所述至少一种聚芳醚酮是包含以下的共聚物：下式的单元：以及下式的单元：
单元(III)相对于所述单元(III)和(IV)的总和的摩尔百分比为：0％至99％。9.根据权利要求1至6中任一项所述的绝缘化的导体，其中所述至少一种聚芳醚酮是包含以下的共聚物：下式的单元：以及下式的单元：单元(III)相对于所述单元(III)和(V)的总和的摩尔百分比为0％至99％。10.根据权利要求1至9中任一项所述的绝缘化的导体，所述第n层具有5微米至1000微米，优先地10微米至750微米，更优先地25微米至500微米，并且极其优选地50微米至250微米范围内的平均厚度。11.根据权利要求1至10中任一项所述的绝缘化的导体，其中整数n大于或等于2。12.根据权利要求11所述的绝缘化的导体，其中所述绝缘涂层在所述至少一个电导体与所述涂层的第n层...

【专利技术属性】
技术研发人员：P布西，C保罗，P戈内坦，
申请(专利权)人：阿科玛法国公司，
类型：发明
国别省市：