[发明专利]一种聚酰亚胺漆包线漆及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于有机高分子漆包线漆及其制备方法和应用领域，特别涉及一种聚酰亚胺漆包线漆及其制备方法和应用。

背景技术

漆包线漆是应用于电工设备的不可缺少的电绝缘涂料，是控制电气设备经济技术指标和运行寿命的关键原料之一。随着时代与经济的发展，在军用和民生领域都对漆包线的耐温等级提出了更高要求。美国超音速客机计划(HSCT)所设计的速度为2.4MHz，目前中国的高铁时速已达到300公里的常态，各种交通工具速度的提升势必会对电机绕组的耐温性提出严峻考验，而核动力和宇宙空间技术的发展对漆包线更提出了苛刻的耐高温要求。进入数字化时代以来，各种电子产品，家用电器和仪表设备在广大家庭、生产部门和办公场所中日益普及，并且更新换代速度逐年加快，为漆包线带来可观市场。八九十年代以后，我国漆包线虽然在产量上有很大突破，但主要集中于聚酯、聚氨酯和聚酯亚胺等耐热等级较低的品种，而高耐热等级的以及“双零”微细漆包线所占比重很小，大部分依赖于国外进口。为提高我国漆包线行业在国际的竞争力，有必要通过技术创新开发高耐温等级的漆包线漆，并且重视科技成果向产业化的及时转化。

聚酰胺酰亚胺(PAI)漆是通用型高性能复合涂层漆包圆、扁线的主要原料，是一种综合性能优良的C级耐高温漆包线漆，广泛用于牵引电机、密封电机，特别是耐冷冻压缩机线圈的制造。其主链结构中同时具有耐热的亚胺环和柔性的酰胺基团，耐热性高，在210℃下可长期使用，具有良好的机械性能、介电性能、耐冷冻剂和耐化学腐蚀性能，而且与导体的粘合性、可绕性和耐磨性都有大幅提升。

中国发明专利CN101962503A公开了耐高温电磁线自粘漆及其制备方法，其主要特征在于：该自粘漆的基本组成为：可反应性聚酰亚胺树脂溶液(固含量10％-15％)、二烯丙基化合物和四马来酰亚胺树脂粉末共聚物以及有机溶剂，其中，可反应性聚酰亚胺树脂溶液(固含量10％-15％)与二烯丙基化合物和四马来酰亚胺树脂粉末共聚物的重量比为1∶0.2-1.5；自粘漆的固含量为20％-45％；制备方法为：将重量比为1∶0.5-1.5的二烯丙基化合物和四马来酰亚胺树脂粉末放入反应釜中，加热升温进行熔融聚合反应0.5-1小时，趁热倒入冷却槽中冷却凝固，粉碎，得到二烯丙基化合物和四马来酰亚胺树脂粉末共聚物粉末，加入到可反应性聚酰亚胺树脂溶液(固含量10％-15％)中，继续加入有机溶剂，室温下搅拌溶解，获得了均相透明的棕色树脂液，固含量为20％-45％，即为耐高温电磁线自粘漆；其中，可反应性聚酰亚胺树脂溶液的制备方法包括如下两个步骤：(1)将2，2-双[4-(2，4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷和强极性非质子有机溶剂放入反应釜中，室温下，搅拌溶解完全后，加入马来酸酐固体粉末，室温下搅拌反应0.5小时后，加入芳香族二元伯胺粉末，室温下搅拌，完全溶解后，加入芳香族二元酸酐粉末，室温下搅拌反应2小时，获得均相透明粘稠状的树脂溶液；(2)加入共沸脱水剂，共沸回流分水反应6-8小时后，分出共沸脱水剂，得到可反应性聚酰亚胺树脂溶液，固含量为10％-15％。

李楠等人【李楠等.含氟聚酰胺酰亚胺自粘电磁线漆的合成与性能研究[J].现代涂料与涂装，2010(5)：1-9】合成了含氟二胺2-三氟甲基-4，4′-二氨基二苯醚(3FODA)，将氟基团引入PAI聚合物，依靠氟原子的疏水性降低了PAI的吸水率，提高了介电性能，同时改善了柔韧性、透光率和热氧化稳定性。制得的漆包线经检测可以实现在260℃，30min内热冲击实验不开裂，320℃，2min内软化击穿实验不被击穿，聚酰胺酰亚胺分子结构中的酰胺基团限制了其承受更高的温度，使用时通常是把这种漆与聚酰亚胺底漆复合涂制漆包线。

聚酰亚胺的热分解温度可达500℃以上，是最有价值的耐高温材料之一。其大分子中大量的酰亚胺闭环，碳氮键处于五元环保护之下，稳定性好，吸水率低，制得的漆膜耐高低温，耐击穿，绝缘强度高，弹性韧性好，耐辐射，化学稳定性好，与导体粘结力较高，在漆包线的生产和使用中，可以长期经受热、电、机械力和浸油的综合作用而不易老化、性能变差，适合用作电机电器，电子元器件的绝缘保护。