[发明专利]基于硅酮的具有疏油-疏水表面的层状结构、其制备方法以及具有该层状结构的电气机器

说明书

本发明涉及一种基于硅酮的具有疏油‑疏水表面的层状结构(30)，用于电气机器或其部件的涂覆、密封和/或连接，该层状结构包括：i.含硅酮的第一层(31)，ii.含热塑性塑料的、与第一层以材料接合方式连接的第二层(32)。根据本发明提出，该第二层(32)具有纺织结构，且该材料接合的连接通过该第一层(31)的硅酮渗入该第二层(32)而形成。本发明还涉及一种电气机器(10)，包括定子(20)和转子(40)，其中该定子(20)和/或该转子(40)包括绕组(26)和/或永磁体(44)，且其中在该绕组(26)的区域和/或永磁体(44)的粘接区域内，布置有根据权利要求1至6中任一项所述的疏油‑疏水层状结构(30，50)。

技术领域

本发明涉及一种基于硅酮的具有疏油-疏水表面的层状结构，用于电气机器或其部件的涂覆、密封和/或连接，尤其用作绕组和/或其切换环(Schaltring)的灌注材料(Vergussmasse)或者用作磁体的粘接材料。本发明还涉及一种具有这种层状结构的电气机器，该层状结构尤其用作绕组和/或其切换环的灌注材料。

背景技术

电气机器(机电换能器)，例如用于机动车辆、起动机、发电机或启动发电机的驱动电动机，将电能转化为机械能(电动机)或将机械能转化为电能(发电机)。这种机电转化涉及电磁感应。这种电气机器包括固定的定子(定片)，该定子按照常见的设计包含带有相应的绕组的定子铁芯(片组)以及布置在其上的一个或多个切换环；电气机器此外还包括通常构造类型为转子(动子)的活动组件，该转子以可转动的方式在构建为环形的定子之中安置或绕着该定子安置，并具有多个永磁体。其中由于该转子运动的磁场而在定子绕组中产生电流(发电机)或者由于该定子所产生的磁场而导致转子的机械运动/转动(电动机)。同样公知的还有相反的构造类型，其中转子包含绕组，定子包含磁体。

具有绕组和切换环的定子和/或转子的多个部分为了其电绝缘和其机械防护以及防护化学影响的目的而被嵌入灌注材料中。该灌注材料尤其用于嵌入将各绕组彼此电连接的切换环(也称连接环或触桥)。

灌注材料通常基于硅橡胶。为提高其导热性，这些硅酮弹性体通常包含填充剂比例较高的添加物，例如呈石英颗粒形式的添加物。这类材料符合对灌注材料所提出的常见技术要求，这些材料尤其具有极低的导电性、较高的耐热性和耐温度变化性、较高的导热性、较高的氧化稳定性、良好的基底粘附性、以及容易的固化和较高的加工容差。但问题在于硅酮对烃的高亲和性。因此硅酮显示出吸入发动机油和变速器油并从而发生溶胀的倾向。然而溶胀对机械特性造成不利影响。例如使强度和材料硬度降低，耐热性减小，以及可能导致灌注材料的剥落或在某些情况下的脆化。因此尤其在由于构造类型而导致的与变速器油发生接触的电动机中，希望减少或阻止硅酮材料的吸油和油溶胀。

密封技术中同样已知类似的难题。EP 1361261A2描述了对硅酮密封件施加由氟塑料和塑料形成的混合物，以提高密封件的耐水解性和耐油性。其中通过混合物的烧结或熔化过程来进行施加。

在许多技术领域中已知的是，含氟化合物具有疏水作用。例如使用PTFE对织物进行涂覆或将碳氟链共价键合到纤维上，以产生疏水同时疏油的表面。类似地，在纺织业中已知的是，在织物上施加基于硅酮和碳氟化合物的疏水涂层。

DE 195 24 262 B4描述了在硅橡胶基底上施加可固化的氟硅酮涂层，以降低橡胶的透油性的方法。随后需要在使用过氧化物催化剂的情况下将该材料固化。

为了提高硅酮表面的滑动性能，在DE 203 15 575 U1中，在内衬的生产过程中在其外侧沉积由细分散性分布的PTEE形成的层。

发明内容

本发明的基本目的是提供一种基于硅酮的层状结构，该层状结构的表面对水分和含油物质均具有排斥性，即既疏水又疏油，从而避免其特性因水分和/或油的渗入而受到影响。该材料尤其适合于电气机器，例如作为绕组和/或其连接件的灌注材料和/或作为磁体粘接件。