本发明涉及绝缘材料，具体涉及一种铁氟龙三层绝缘线及其生产工艺。
背景技术：
1、近年来，电力电子变压器以其体积小、重量轻、效率高等显著优势，受到了越来越多的关注。作为电力电子变压器的核心器件，高频变压器起着隔离和传输功率的重要作用，其绝缘性能决定着电力电子变压器性能的优劣，也将成为限制其本身大功率化、高频化、小型化发展的重要因素。而作为高频变压器绕组绝缘结构的关键部分，匝间绝缘材料的电气性能严重影响高频变压器的整体耐压水平及运行可靠性。三层绝缘线亦称三重绝缘线，是一种中间为芯线，外侧同轴设置三个绝缘层的导线；三层绝缘线特别适合于绕制小型化、高效率开关电源中的高频变压器。以采用tex-e的高频变压器为例，由于省去了层间绝缘带，也不必加阻挡层，因此它要比用漆包线绕制传统变压器的体积减小1/2，而重量大约减小2/3，可大大节省材料和加工费用。
2、铁氟龙三层绝缘线，通常指的是使用铁氟龙(特氟龙)材料作为绝缘层的三层线缆。铁氟龙(聚四氟乙烯，ptfe)是由四氟乙烯经聚合而成，其分子结构完全对称，主碳周围紧密围绕着氟原子，而c-f是已知的最牢固的高分子键之一，因此聚四氟乙烯材料具备稳定的物理特性和化学特性。同时，由于聚四氟乙烯分子电性中和，不带极性，使得聚四氟乙烯材料使用温度范围很大，频率范围也很大，耐腐蚀、耐候性能优良。然而，传统铁氟龙绝缘线存在以下问题：(1)分层现象：铁氟龙绝缘层与线芯之间产生分层现象，降低产品的绝缘性能和使用寿命。(2)铁氟龙绝缘材料体积电阻率低。高频变压器较常规变压器具有结构紧凑、体积小的特点，绕组电磁耦合度高，绕组匝间绝缘和绕组与接地外壳绝缘之间发生局部放电概率更大，而局部放电发生后，产生能量很高的带点粒子，带电离子持续轰击绝缘材料，造成材料绝缘效果下降甚至失效。铁氟龙无法满足特定应用场景的要求，进而影响产品的可靠性和安全性。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种铁氟龙三层绝缘线及其生产工艺，解决以下技术问题：
2、现有的铁氟龙绝缘线与线芯之间易分层以及体积电阻率低。
3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种铁氟龙三层绝缘线的生产工艺，包括如下步骤：将预处理导电芯预热后穿过挤出机模口，在导电芯表面涂覆绝缘层，烘干、烧结、冷却，得到铁氟龙三层绝缘线；
5、绝缘层由靠近导电芯的内层绝缘层、涂覆在内存绝缘层表面的中层绝缘层、涂覆在中层绝缘层表面的外层绝缘层组成；所述内层绝缘层、中层绝缘层、外层绝缘层均由铁氟龙绝缘组合物制得；
6、铁氟龙绝缘组合物包括如下重量百分比的原料：80-85％改性聚四氟乙烯、15-20％异构烷烃，原料重量百分比之和为100％；
7、改性聚四氟乙烯的制备方法包括如下步骤：
8、s1：将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、马来酸酐、n,n-二甲基甲酰胺加入反应釜中分散均匀，将纳米二氧化硅、去离子水混合均匀后加入反应釜，常温搅拌6-9h，洗涤、干燥，得到组分一；
9、s2：将甲基丙烯酸缩水甘油酯、无水乙醇加入反应釜中分散均匀，加入预处理聚四氟乙烯，控制温度60-70℃，保温反应9-18h，水洗、干燥，得到组分二；
10、s3：将组分一、组分二、无水乙醇加入反应釜中分散均匀，常温搅拌2-4h，干燥，得到改性聚四氟乙烯。
11、作为本发明的进一步方案：s1中γ-氨丙基三乙氧基硅烷、马来酸酐、n,n-二甲基甲酰胺、纳米二氧化硅、去离子水的添加比为10ml：3-5g：100-150ml：5g：50-150ml。
12、作为本发明的进一步方案：s2中预处理聚四氟乙烯的制备方法具体包括：氮气氛围中，将6-7g叔丁基锂、4-8g乙二胺、1g聚四氟乙烯、200-400ml丙酮加入反应釜中分散均匀，控制温度0-5℃，保温反应0.5-1h，四氢呋喃洗涤，得到预处理聚四氟乙烯。
13、作为本发明的进一步方案：s2中甲基丙烯酸缩水甘油酯、无水乙醇、预处理聚四氟乙烯的添加比为5-10g：80-200ml：10g。
14、作为本发明的进一步方案：s3中组分二、组分一的质量比为10:1.5-2。
15、作为本发明的进一步方案：预处理导电芯的制备方法具体步骤为：
16、a1：将去离子水、无水乙醇共混后，加入十七氟癸基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷，控制温度40-50℃，保温搅拌10-30min，得到预处理液；
17、a2：将铜芯置于预处理液中，常温静置6-9h，取出干燥，得到预处理导电芯。
18、作为本发明的进一步方案：a1中去离子水、无水乙醇、十七氟癸基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的添加比为200-500ml：800ml：20-30g:10-15g。
19、作为本发明的进一步方案：导电芯预热温度为95-110℃。
20、作为本发明的进一步方案：内层绝缘层的挤出温度为70-80℃；中层绝缘层的挤出温度为60-65℃；外层绝缘层的挤出温度为40-50℃。
21、作为本发明的进一步方案：绝缘层壁厚0.1-0.12mm；内层绝缘层壁厚0.03-0.04mm；中层绝缘层壁厚0.03-0.04mm；外层绝缘层壁厚0.03-0.04mm。
22、一种铁氟龙三层绝缘线，由上述任一项生产工艺制成。
23、本发明的有益效果：
24、(1)本技术利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷、马来酸酐对纳米二氧化硅进行表面羧基化改性得到组分一，提高纳米二氧化硅与聚四氟乙烯之间的界面结合力；本技术利用叔丁基锂、乙二胺对聚四氟乙烯进行表面去氟，去氟的位置形成碳中心自由基，并且碳中心自由基在聚四氟乙烯表面引发甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚合物，得到组分二；本技术利用二氧化硅表面羧基与组分二表面环氧反应，制备得到改性聚四氟乙烯。本技术制备的改性聚四氟乙烯作为绝缘材料制备绝缘层，有效提高现有聚四氟乙烯体积电阻率以及韧性。而且改性聚四氟乙烯本身具备的羧基基团、环氧基团与经过预处理液处理后的导电芯协同作用，有效降低绝缘层与导电芯的分层现象，提高材料在使用过程中绝缘稳定性。
25、(2)本技术对导电芯进行预处理和预热，其中利用预处理液对导电芯进行预处理，预处理液中的十七氟癸基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷在乙醇水溶液中进行水解，并对铜芯进行有机改性，使铜芯表面含有有机基团，这些基团结构大大提高导电芯与绝缘层之间的相容性；再对预处理导电芯进行预热，在后续绝缘层涂覆过程中，导电芯与铁氟龙绝缘组合物之间产生锚固，有效提高导电芯与绝缘层之间的结合强度，有效降低分层现象，提高材料在使用过程中绝缘稳定性。
26、(3)本技术添加异构烷烃作为助挤剂，助挤剂与聚四氟乙烯树脂混合形成膏状物，经过剪切作用使球状聚四氟乙烯树脂颗粒混合形成纤维结构，起到润滑和减少摩擦阻力的作用；在绝缘层挤出后，首先控制升温速度和烘干温度对绝缘层进行烘干，将绝缘层中的助挤剂在烧结之前完全去除，避免助挤剂在较高的烧结温度下强烈逸出，导致绝缘层开裂的问题发生；再控制升温速度和烧结温度，对挤出后的绝缘层进行烧结，烘干后的绝缘层质地疏松柔软，机械强度低，进行高温烧结，使其熔融冷却后再结晶，消除绝缘层内部缝隙，提高材料的力学性能；最后控制降温速度和温度，有效控制绝缘层结晶情况，赋予材料良好的理化性能。
1.一种铁氟龙三层绝缘线的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：将预处理导电芯预热后穿过挤出机模口，在导电芯表面涂覆绝缘层，烘干、烧结、冷却，得到铁氟龙三层绝缘线；
2.根据权利要求1所述的一种铁氟龙三层绝缘线的生产工艺,其特征在于，s1中γ-氨丙基三乙氧基硅烷、马来酸酐、n,n-二甲基甲酰胺、纳米二氧化硅、去离子水的添加比为10ml：3-5g：100-150ml：5g：50-150ml。
3.根据权利要求1所述的一种铁氟龙三层绝缘线的生产工艺,其特征在于，s2中预处理聚四氟乙烯的制备方法具体包括：氮气氛围中，将6-7g叔丁基锂、4-8g乙二胺、1g聚四氟乙烯、200-400ml丙酮加入反应釜中分散均匀，控制温度0-5℃，保温反应0.5-1h，四氢呋喃洗涤，得到预处理聚四氟乙烯。
4.根据权利要求3所述的一种铁氟龙三层绝缘线的生产工艺,其特征在于，s2中甲基丙烯酸缩水甘油酯、无水乙醇、预处理聚四氟乙烯的添加比为5-10g：80-200ml：10g。
5.根据权利要求1所述的一种铁氟龙三层绝缘线的生产工艺,其特征在于，s3中组分二、组分一的质量比为10:1.5-2。
6.根据权利要求5所述的一种铁氟龙三层绝缘线的生产工艺,其特征在于，所述预处理导电芯的制备方法具体步骤为：
7.根据权利要求6所述的一种铁氟龙三层绝缘线的生产工艺,其特征在于，a1中去离子水、无水乙醇、十七氟癸基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的添加比为200-500ml：800ml：20-30g:10-15g。
8.根据权利要求1所述的一种铁氟龙三层绝缘线的生产工艺,其特征在于，导电芯预热温度为95-110℃。
9.根据权利要求1所述的一种铁氟龙三层绝缘线的生产工艺,其特征在于，内层绝缘层的挤出温度为70-80℃；中层绝缘层的挤出温度为60-65℃；外层绝缘层的挤出温度为40-50℃。
10.一种铁氟龙三层绝缘线,其特征在于，由权利要求1-9中任意一项所述的生产工艺制成。
