[发明专利]用于金属线涂层的聚芳基醚酮基清漆和由溶液涂覆金属线的方法

说明书

一种制备具有聚合物涂层的涂覆的金属线的方法，所述方法包括：将至少一种包括聚芳基醚酮的聚合物溶解在至少一种酚溶剂中以形成溶液；使金属线的表面与溶液接触以形成具有至少一层涂层的经涂覆金属线；使经涂覆金属线干燥以蒸发残留溶剂。

发明领域

本发明的实施方式涉及一种由清漆制造经涂覆金属线的方法，所述清漆含有溶解在酚溶剂中的聚芳基醚酮(例如聚醚酮酮(PEKK)和聚醚醚酮(PEEK))。

背景技术

耐高温金属线和电缆在许多行业(包括电动机行业)中都具有重要意义。当前，在设计用于电动机的电磁线圈的金属线时，使用聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺的清漆。然而，这些材料对水分敏感。因此，这些材料的涂层在高湿度环境中易于降解，导致绝缘不令人满意。

聚芳基醚酮(如聚醚酮酮(PEKK)和聚醚醚酮(PEEK))显示出耐高温性，而没有湿气敏感的缺点。PEEK涂层的金属线是已知的；然而，目前市场上的PEEK涂覆金属线不能令人满意地用于某些应用，例如用作电动机的电磁线圈。已知的PEEK涂覆金属线通过熔融挤出工艺制备，其不能提供可用于磁导线应用的具有低水平缺陷的合适薄涂覆的典型。

US 2014/0088234 A1涉及聚芳基酮(例如，聚醚酮酮(PEKK))的薄膜和膜以及通过使用溶剂浇注工艺制备薄膜和膜的方法。

WO 2017/153290涉及聚芳基醚酮组合物以及使用熔融挤出工艺涂覆金属薄膜的方法。

仍然需要一种耐高温、湿气敏感性低以及耐磨性良好的涂层，该涂层能够用于形成适用于(例如，电动机的电磁线圈内)磁导线应用的薄涂覆金属线。

发明概述

本发明的实施方式提供一种用于金属线的涂层，所述涂层含有聚芳基醚酮，例如聚醚酮酮(PEKK)和聚醚醚酮(PEEK)，以及使用酚溶剂制备该涂层的相关方法。具体来说，至少一种聚芳基醚酮在特定溶剂或溶剂体系中与其它任选成分(例如其它聚合物、碳纳米管、着色剂、染料、聚合物添加剂以及有机或无机填料)组合，以生产具有提高的机械性能(刚性、耐久性、强度等)、耐化学性、阻燃性和/或电性能的专用涂层。这些专用涂层特别适用于工程应用，例如，航空航天、飞机、电子工业、建筑和构造、光伏、石油和天然气等。

本发明实施方式的优点在于，所述实施方式可以提供一种金属线和涂层之间粘附性良好的经涂覆金属线，该经涂覆金属线对湿气不是高度敏感并且具有良好的耐磨性。本发明实施方式的另一个优点是，与通过挤出方法涂覆的金属线相比，该实施方式可以提供与厚度和缺陷含量有关的更好涂层一致性(例如，凝胶的形成、杂质颗粒的存在、黑斑(black spec)等)，能够生产具有极薄涂层或薄层涂层(例如，小于20微米)的多层涂层，并使金属线介电失效的风险下降。本发明的实施方式涉及涂覆方法，所述方法不包括熔融挤出涂覆。

本发明一些实施方式的优点为例如在低于溶剂沸点的温度或环境条件下将不能耐受聚芳基酮所需的熔融加工条件(例如温度)的组分/添加剂引入本发明实施方式的溶液中。

与制备聚芳基醚酮涂覆金属线的熔融挤出工艺相比，本文所述方法的实施方式能使用较高分子量的聚合物，由此改进本文所述经涂覆金属线的机械性能，并在之前已有的聚芳基醚酮涂覆金属线上提供更好的耐化学性。通常使用的聚芳基醚酮的分子量测量为其在96％硫酸中的本征粘度(通过ISO 307测量)。熔融挤出生产的金属线(例如，具有薄涂层的那些)通常限于本征粘度低于1.2dL/g的本征粘度。当前描述的方法的实施方式可以使得能够制备具有涂层的薄涂覆金属线，所述涂层含有本征粘度至高约2.5dL/g的聚芳基醚酮。例如，实施方式可以包括含有聚芳基醚酮的涂层，所述聚芳基醚酮的本征粘度为至少1.2dL/g，例如1.4dL/g至2.5dL/g，例如1.6dL/g至2.5dL/g或1.6dL/g至2.0dL/g。在一些这样的实施方式或其它实施方式中，至少一个涂层可以包含本征粘度低于1.2dL/g的聚芳基醚酮。另外，与用于制备聚芳基醚酮涂覆金属线的熔融挤出工艺，本文所述方法的实施方式使得能够生产多层金属线涂层。