[发明专利]一种耐高温聚酰亚胺漆包线漆液及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属漆包线漆液及其制备和应用领域，特别是涉及一种耐高温聚酰亚胺漆包线漆 液及其制备和应用。

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。

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。

聚酰亚胺的合成有熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚等，人们可以根据不同合成目的进 行选择。其中溶液缩聚是合成芳香族聚酰亚胺较为成熟的工艺，普遍采用二胺和二酐在强 极性非质子溶剂中低温缩聚获得聚酰胺酸溶液，然后选择热亚胺化、化学亚胺化或者异酰 亚胺化制得。一般合成聚酰亚胺的反应过程中都不产生无机盐类副产物，这对于制成电机绝 缘材料十分有利，消除了副产物污染和加速绝缘老化的可能。国内外学者通过合成新单体， 对聚酰亚胺分子结构设计和改性，开发出众多满足不同需求的聚酰亚胺品种。

中国发明专利CN101134730A公开了一种4，4’-二氨基-4”-羟基三苯甲烷二胺单体 的制备方法，其主要特征在于：(1)摩尔比为1.0∶1.0～1.5的苯胺和盐酸溶液，在室温条件 下反应0.1～4小时后，加入非水溶性有机溶剂，加热回流分水，冷却过滤干燥，得苯胺盐 酸盐；(2)摩尔比为1.0∶2.0～4.0的对羟基苯甲醛和苯胺，在氮气中，苯胺盐酸盐为催化剂， 80℃～120℃，反应1～8小时后，冷却反应液，抽真空，除去反应液中多余的苯胺，加入醇 类溶剂，加热溶解，冷却结晶，过滤干燥，得到紫色针状的4，4’-二氨基-4”-羟基三苯甲 烷晶体。