[发明专利]聚酰亚胺清漆及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及聚酰亚胺清漆及其制备方法和应用，该制备方法包括：在搅拌下将聚酰亚胺前驱体溶液与经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液混合，得到聚酰亚胺清漆，其中，所述聚酰亚胺前驱体的重均分子量为40000以下，所述聚酰亚胺前驱体溶液的固含量为25%以下。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及聚酰亚胺清漆及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，为谋求电机的小型化/高输出化，对于其中使用的线圈要求非常高的弯曲加工性，研究了使用与以往的聚酰胺酰亚胺相比皮膜伸长率优异的聚酰亚胺。

而且，EV(Electric Vehicle，电动汽车)、HEV(Hybrid Electric Vehicle，混合动力汽车)用电机中，多施加非常高的电压同时在高温状态下使用，因此，除了上述加工性以外，还需要兼具高的电气特性和耐热性。

电气特性具体是指以下两者：①高PDIV(partial discharge inceptionvoltage，局部放电起始电压)性，即使发生PDIV也不易引起皮膜的劣化；②耐电涌(surge)性(或称耐浪涌性)。

为得到①高PDIV，如Dakin公式所示，皮膜的介电常数较低是很重要的，在该观点中，优选使用聚酰亚胺。这是因为聚酰亚胺的介电常数为3.2，远低于一般用于线圈的聚酰胺酰亚胺的4.5。

另一方面，在耐热性上，聚酰亚胺也优于聚酰胺酰亚胺，聚酰胺酰亚胺在240℃500小时会失去绝缘性，而聚酰亚胺在240℃2000h其绝缘性也不会变化。

因此，如果能对聚酰亚胺赋予②耐电涌性，则能制造出可广泛适用于EV、HEV用电机的线圈。

为得到耐电涌性，一般将二氧化硅、氧化铝、二氧化钛等填料与皮膜混合的方法是已知的。借此，可以降低放电产生的能量导致的皮膜劣化的速度，得到高耐电涌性。

混合分散较简单的填料为亚微米尺寸，如为这样大尺寸的填料，则无法高效地覆盖皮膜，不仅不能得到充分的耐电涌性，而且只能得到皮膜伸长率降低，轻微的加工就会导致破裂的皮膜。

另一方面，如果试图使用纳米尺寸的填料来解决这些问题，则难以通过一般的搅拌混合分散至一次颗粒的水平，不能得到预期的特性。虽然通过进行3辊、行星式搅拌等特殊混合可以稍微提高分散性，但是批量生产性差，存在成本极高的问题。

发明内容

发明要解决的技术问题

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种批量生产性高、成本低的聚酰亚胺清漆的制备方法，一种由该制备方法制得的保存稳定性好且透明的聚酰亚胺清漆，一种兼具优异的加工性、电气特性、耐热性和韧性的聚酰亚胺膜，以及一种具备该膜的线圈。

解决问题的技术手段

第一发明提供一种聚酰亚胺清漆的制备方法，包括：在搅拌下将聚酰亚胺前驱体溶液与经硅烷偶联剂处理的胶体纳米二氧化硅溶液混合，得到聚酰亚胺清漆，其中，所述聚酰亚胺前驱体的重均分子量为40000以下，所述聚酰亚胺前驱体溶液的固含量为25％以下。