专利摘要

本发明涉及一种耐高温耐高电压电线及其制造方法。与现有技术相比，根据本发明实施例的制造方法，对纳米SiO2进行包覆改性处理，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、甲基苯酚、4,4′‑二氨基二苯甲烷、二苯基甲烷二异氰酸酯等合成的涂料，制造内膜层；对纳米AlN进行表面处理，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、二苯基甲烷二异氰酸酯等合成的涂料，制造外膜层。根据本发明实施例的耐高温耐高电压电线的制造方法，显著提高电线的耐高温能力和耐电压能力，使电线应用更安全。

权利要求

1.一种耐高温耐高电压电线，其特征在于，所述电线由金属导体、内膜层和外膜层组成。

2.根据权利要求1所述的耐高温耐高电压电线，其特征在于，所述电线的内膜层厚度为10μm-35μm，其击穿电压为3.8kV-5.2kV，最低软化击穿温度为520℃，最小体积电阻率为80×10¹⁵Ω·cm，最小电气强度为250MV/m；所述外膜层厚度为8μm-25μm，其击穿电压为3.8kV-4.9kV，最低软化击穿温度为500℃，最小体积电阻率为60×10¹⁵Ω·cm，最小电气强度为180MV/m，最小吸水率为0.58％。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温耐高电压电线，其特征在于，所述电线的弯曲半径比为20-25。

4.一种耐高温耐高电压电线的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

每100份纳米SiO₂粉，采用40份无水乙醇作为溶剂，2份聚乙二醇作为改性包覆剂，超声分散处理20min后，搅拌30min、抽滤、烘干和研磨，制得包覆改性SiO₂纳米粉；

每100份纳米AlN粉，采用50份无水乙醇作为溶剂，12份浓度为4％的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为表面改性剂，超声分散处理30min后，搅拌40min、抽滤、烘干和研磨，制得表面改性AlN纳米粉；

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，二苯基甲烷二异氰酸酯2份-8份，制成第一混合溶液；

将2份-9份的包覆纳米SiO₂和2份的流平剂缓慢加入到上述第一混合溶液中，机械搅拌30min，超声分散处理30min，制得内膜层涂料；

在特定的温度和风速下，对导体进行表面处理；

用喷枪对导体进行第一次喷涂，喷涂压力为0.3MPa-0.5MPa，喷涂距离80mm，喷涂角度为45°，喷涂厚度10μm-15μm；

对第一次喷涂后的导体进行在线干燥处理，烘干温度为120℃；并以25m/min进行在线烧结固化，固化温度为300℃，冷却后制得内膜涂层；

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，二苯基甲烷二异氰酸酯3份-7份，制成第二混合溶液；

将6份-10份的表面改性的纳米AlN和3份的流平剂缓慢加入到上述第二混合溶液中，机械搅拌30min，超声分散处理45min，制得外膜层涂料；

用喷枪对涂有内膜等的电线进行第二次喷涂，喷涂压力为0.5MPa-0.6MPa，喷涂距离90mm，喷涂角度为90°，喷涂厚度15μm-25μm；

对第二次喷涂后的导体进行在线干燥处理，烘干温度为125℃；并以45m/min进行在线烧结固化，固化温度为270℃，冷却后制得外膜涂层。

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述纳米SiO₂粉的平均粒径为10nm，所述纳米AlN粉的平均粒径为15nm。

说明书

技术领域

本发明属于输配电线路器材领域，涉及一种电线及其制备方法，尤其涉及一种耐高温耐高电压电线及其制备方法。

背景技术

耐热能力和耐电压能力是漆包线极为关键的性能指标，也是研究人员和生产制造商研究的重点。为了提高漆包线的耐热等级，近年来，对漆包线用漆进行改性处理开始出现，但是现有的改性处理技术导致漆层耐电压能力随服役时间持续下降的问题日显突出。因此，如何在提高漆包线耐热等级的同时，保证其耐电压能力，是漆包线安全可靠应用的关键。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种耐高温耐高电压电线及耐高温耐高电压电线的制造方法。

根据本发明的一方面，一种耐高温耐高电压电线，所述电线由金属导体、内膜层和外膜层组成。

根据本发明的示例性实施例，所述电线的内膜层厚度为10μm-35μm，其击穿电压为3.8kV-5.2kV，最低软化击穿温度为520℃，最小体积电阻率为80×10¹⁵Ω·cm，最小电气强度为250MV/m；所述外膜层厚度为8μm-25μm，其击穿电压为3.8kV-4.9kV，最低软化击穿温度为500℃，最小体积电阻率为60×10¹⁵Ω·cm，最小电气强度为180MV/m，最小吸水率为0.58％。

根据本发明的示例性实施例，所述电线的弯曲半径比为20-25。

根据本发明的另一方面，一种耐高温耐高电压电线的制造方法，包括：

每100份纳米SiO₂粉，采用40份无水乙醇作为溶剂、2份聚乙二醇作为改性包覆剂，超声分散处理20min后，搅拌30min、抽滤、烘干和研磨，制得包覆改性SiO₂纳米粉；

每100份纳米AlN粉，采用50份无水乙醇作为溶剂、12份浓度为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)作为表面改性剂，超声分散处理30min后，搅拌40min、抽滤、烘干和研磨，制得表面改性AlN纳米粉；

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，二苯基甲烷二异氰酸酯2份-8份，制成第一混合溶液。

将2份-9份的包覆纳米SiO₂和2份流平剂缓慢加入到上述第一混合溶液中，机械搅拌30min，超声分散处理30min，制得内膜层涂料；

采用循环风机以2500r/min的风速，并控制温度在120℃，对导体进行表面处理；

用F-75型喷枪对导体进行第一次喷涂，压力为0.3MPa-0.5MPa，喷涂距离80mm，喷涂角度为45°，喷涂厚度10μm-15μm；

对第一次喷涂后的导体进行在线干燥处理，烘干温度为120℃；并以25m/min进行在线烧结固化，固化温度为300℃，冷却后制得内膜涂层；

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，二苯基甲烷二异氰酸酯3份-7份，制成第二混合溶液；

将6份-10份的表面改性的纳米AlN和3份流平剂缓慢加入到上述第二混合溶液中，机械搅拌30min，超声分散处理45min，制得外膜层涂料；

用F-75型喷枪对涂有内膜等的电线进行第二次喷涂，压力为0.5MPa-0.6MPa，喷涂距离90mm，喷涂角度为90°，喷涂厚度15μm-25μm；

对第二次喷涂后的导体进行在线干燥处理，烘干温度为125℃；并以45m/min进行在线烧结固化，固化温度为270℃，冷却后制得外膜涂层。

根据本发明的示例性实施例，所述纳米SiO₂粉的平均粒径为10nm，所述纳米AlN粉的平均粒径为15nm。

与现有技术相比，根据本发明实施例所制备的耐高温耐高电压电线，综合运用多种材料和创新性工艺，通过对纳米SiO₂进行包覆改性处理，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、二苯基甲烷二异氰酸酯等合成的涂料，制造内膜层；对纳米AlN进行表面处理，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、二苯基甲烷二异氰酸酯等合成的涂料，制造外膜层。根据本发明实施例的耐高温耐高电压电线的制造方法，显著提高了电线的耐高温能力和耐电压能力，使电线应用更安全。

具体实施方式

为使本发明技术方案和优点更加清楚，通过以下几个具体实施例对本发明作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种耐高温耐高电压电线的制造方法，包括：

每100份纳米SiO₂粉，采用40份无水乙醇作为溶剂，2份聚乙二醇作为改性包覆剂，超声分散处理20min后，搅拌30min、抽滤、烘干和研磨，制得包覆改性SiO₂纳米粉；

每100份纳米AlN粉，采用50份无水乙醇作为溶剂，12份浓度为4％的γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷作为表面改性剂，超声分散处理30min后，搅拌40min、抽滤、烘干和研磨，制得表面改性AlN纳米粉；

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，二苯基甲烷二异氰酸酯5份，制成第一混合溶液；

将2份的包覆纳米SiO₂和2份的流平剂缓慢加入到上述第一混合溶液中，机械搅拌30min，超声分散处理30min，制得内膜层涂料；

采用退火铜导体，采用循环风机以2500r/min的风速，并控制温度在120℃，对导体进行表面处理；

用F-75型喷枪对导体进行第一次喷涂，压力为0.3MPa，喷涂距离80mm，喷涂角度为45°，喷涂厚度10μm；

对第一次喷涂后的电线进行在线干燥处理，烘干温度为120℃；并以25m/min进行在线烧结固化，固化温度为300℃，冷却后制得内膜涂层；

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，二苯基甲烷二异氰酸酯5份，制成第二混合溶液。

将6份的表面改性的纳米AlN和3份的流平剂缓慢加入到上述第二混合溶液中，机械搅拌30min，超声分散处理45min，制得外膜层涂料；

用F-75型喷枪对涂有内膜等的电线进行第二次喷涂，喷涂压力为0.5MPa，喷涂距离90mm，喷涂角度为90°，喷涂厚度15μm；

对第二次喷涂后的电线进行在线干燥处理，烘干温度为125℃；并以45m/min进行在线烧结固化，固化温度为270℃，冷却后制得外膜涂层。

本实施例所制得电线的内膜层的击穿电压为3.8kV，软化击穿温度为520℃，体积电阻率为80×10¹⁵Ω·cm，电气强度为250MV/m；制得外膜层的击穿电压为3.8kV，软化击穿温度为500℃，体积电阻率为60×10¹⁵Ω·cm，电气强度为180MV/m；吸水率为0.58％；制得电线的弯曲半径比为21。

实施例2：

一种耐高温耐高电压电线的制造方法，包括：

每100份纳米SiO₂粉，采用40份无水乙醇作为溶剂，2份聚乙二醇作为改性包覆剂，超声分散处理20min后，搅拌30min、抽滤、烘干和研磨，制得包覆改性SiO₂纳米粉；

每100份纳米AlN粉，采用50份无水乙醇作为溶剂，12份浓度为4％的γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷作为表面改性剂，超声分散处理30min后，搅拌40min、抽滤、烘干和研磨，制得表面改性AlN纳米粉；

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，二苯基甲烷二异氰酸酯6份，制成第一混合溶液；

将5份的包覆纳米SiO₂和2份流平剂缓慢加入到上述第一混合溶液中，机械搅拌30min，超声分散处理30min，制得内膜层涂料；

采用退火铜导体，采用循环风机以2500r/min的风速，并控制温度在120℃，对导体进行表面处理；

用F-75型喷枪对导体进行第一次喷涂，喷涂压力为0.4MPa，喷涂距离80mm，喷涂角度为45°，喷涂厚度12μm；

对第一次喷涂后的电线进行在线干燥处理，烘干温度为120℃；并以25m/min进行在线烧结固化，固化温度为300℃，冷却后制得内膜涂层。

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，二苯基甲烷二异氰酸酯4份，制成第二混合溶液。

将8份的表面改性的纳米AlN和3份的流平剂缓慢加入到上述第二混合溶液中，机械搅拌30min，超声分散处理45min，制得外膜层涂料；

用F-75型喷枪对涂有内膜等的电线进行第二次喷涂，喷涂压力为0.5MPa，喷涂距离90mm，喷涂角度为90°，喷涂厚度20μm；

对第二次喷涂后的电线进行在线干燥处理，烘干温度为120℃；并以45m/min进行在线烧结固化，固化温度为270℃，冷却后制得外膜涂层。

本实施例所制得电线的内膜层的击穿电压为5.2kV，软化击穿温度为530℃，体积电阻率为82×10¹⁵Ω·cm，电气强度为280MV/m；制得外膜层的击穿电压为4.9kV，软化击穿温度为520℃，体积电阻率为62×10¹⁵Ω·cm，电气强度为185MV/m；吸水率为0.59％；制得电线的弯曲半径比为23。

实施例3：

一种耐高温耐高电压电线的制造方法，包括：

每100份纳米SiO₂粉，采用40份无水乙醇作为溶剂、2份聚乙二醇作为改性包覆剂，超声分散处理20min后，搅拌30min、抽滤、烘干和研磨，制得包覆改性SiO₂纳米粉；

每100份纳米AlN粉，采用50份无水乙醇作为溶剂、12份浓度为4％的γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷作为表面改性剂，超声分散处理30min后，搅拌40min、抽滤、烘干和研磨，制得表面改性AlN纳米粉；

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，二苯基甲烷二异氰酸酯8份，制成第一混合溶液；

将9份的包覆纳米SiO₂和2份流平剂缓慢加入到上述第一混合溶液中，机械搅拌30min，超声分散处理30min，制得内膜层涂料；

采用退火铜导体，采用循环风机以2500r/min的风速，并控制温度在120℃，对导体进行表面处理；

用F-75型喷枪对导体进行第一次喷涂，压力为0.5MPa，喷涂距离80mm，喷涂角度为45°，喷涂厚度15μm；

对第一次喷涂后的电线进行在线干燥处理，烘干温度为120℃；并以25m/min进行在线烧结固化，固化温度为300℃，冷却后制得内膜涂层；

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，二苯基甲烷二异氰酸酯6份，制成第二混合溶液。

10份的表面改性的纳米AlN和3份流平剂缓慢加入到上述第二混合溶液中，机械搅拌30min，超声分散处理45min，制得外膜层涂料；

用F-75型喷枪对涂有内膜等的电线进行第二次喷涂，压力为0.6MPa，喷涂距离90mm，喷涂角度为90°，喷涂厚度25μm；

对第二次喷涂后的电线进行在线干燥处理，烘干温度为120℃；并以45m/min进行在线烧结固化，固化温度为270℃，冷却后制得外膜涂层。

本实施例所制得电线的内膜层的击穿电压为5kV，软化击穿温度为525℃，体积电阻率为82×10¹⁵Ω·cm，电气强度为265MV/m；制得外膜层的击穿电压为4.5kV，软化击穿温度为510℃，体积电阻率为62×10¹⁵Ω·cm，电气强度为185MV/m；吸水率为0.65％；制得电线的弯曲半径比为25。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

一种耐高温耐高电压电线及其制备方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。