[发明专利]耐高温涂料成膜剂、其制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种耐高温涂料成膜剂、其制备方法及应用。该方法包括：将芳香多酐和4，4‑二苯甲烷二异氰酸酯按摩尔比1:0.5～2在溶剂中进行聚合反应，且反应温度为120～200℃，反应时间为1～4h，得到耐高温涂料成膜剂。上述方法工序简单，成膜剂热稳定性好，应用于复配塑料管挤出机模具的内层涂料，与四氟乙烯粉料及其它添加剂的相溶均一性，成膜效果好，提高了涂料与挤出机模具金属表面的粘附性，并可以使挤出机模具表面在高温(230～280℃)、高挤出强度(20Kg/cm²)下保持良好的光洁度和润滑性，同时延长了涂料在挤出机模具金属表面完整粘附的时间，可以减少挤出模具的更换频率，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体而言，涉及一种耐高温涂料成膜剂、其制备方法及应用。

背景技术

目前的高分子涂料的耐热程度(主要由耐热性和热稳定性表示)普遍较差。在高温(＞ 150℃)下，一些高分子材料会失去原有机械强度发生变形或在空气中开始分解。这使得在高温下涂料与负载体的粘附力迅速下降，导致脱膜、掉漆现象。目前耐热高分子材料的研究热点主要集中在：芳环聚合物类、杂环聚合物类、梯形聚合物类、元素有机聚合物类和无机聚合物类，其中芳杂环耐热高分子材料发展最快，聚酰亚胺和芳香族聚酰胺这两类聚合物已实现相当规模的工业化生产。聚酰胺酰亚胺(PAI)分子链中因同时含有耐热性的芳杂亚胺环基团和柔性的酰胺基团，使其化学物理性能稳定，耐热、耐磨、介电性好，力学性能优异。据测试表明，聚酰胺亚胺在315℃的空气中，能耐1000h，其高温机械性能仍然良好，且耐磨、耐辐射、耐燃性能优异,短期能经受482℃的高温处理。因此，使用聚酰胺亚胺作为耐高温涂料的成膜剂，可以确保涂料在高温、高摩擦力下保持很好的粘附能力，确保涂料涂层可以的长时间起作用。

特氟龙涂料是市场上耐高温涂料的主要品种之一，聚四氟乙烯(PTFE)具有很好的的耐高温性能，但由于PTFE特殊的分子结构，PTFE不能以单一的成膜成分用于涂料，尤其是很难直接用于金属材质的涂料，一般需要在涂料中加入其它耐高温成膜剂，才能使PTFE涂层保持高温下有很好的附着力。而PAI与PTFE有很好的相溶性，可以均匀地分散到以PTFE为主体的涂料中，本身的热稳定性又很好，所以是特氟龙涂料中最佳的成膜剂之一。

以往PAI有两种合成方法即酰氯法和二异氰酸酯法。酰氯法工艺流程长，存储稳定性差。二异氰酸酯法工艺简单，但随后的高温固化处理对材料性能影响很大，极易产生龟裂。因此，有必要提供一种新的PA1成膜剂制备工艺，以解决这些问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种耐高温涂料成膜剂、其制备方法及应用，以解决现有技术中制备PA1成膜剂时存在的工艺流程长或性能不佳等问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种耐高温涂料成膜剂的制备方法，其包括：将芳香多酐和4，4-二苯甲烷二异氰酸酯按摩尔比1:0.5～2在溶剂中进行聚合反应，且反应温度为120～200℃，反应时间为1～4h，得到耐高温涂料成膜剂。

进一步地，芳香多酐为偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐、二苯砜四酸二酐、二苯甲酮四酸二酐、联苯四酸二酐、二苯醚二酸酐中的一种或多种。

进一步地，芳香多酐为偏苯三酸酐和/或均苯四甲酸酐，优选为偏苯三酸酐。

进一步地，溶剂为N,N-二甲基乙酰胺和/或N-甲基毗咯烷。

进一步地，溶剂的重量为芳香多酐和4，4-二苯甲烷二异氰酸酯总重量的2～3倍。

进一步地，上述方法包括以下步骤：将芳香多酐加入至溶剂中，搅拌溶解后，进一步将4， 4-二苯甲烷二异氰酸酯加入至日系中，在搅拌的状态下升温至反应温度进行反应。

根据本发明的另一方面，还提供了一种耐高温涂料成膜剂，其由上述制备方法制备而成；耐高温涂料成膜剂的特性黏度lnη_r/C为0.25～0.40dL/g。