[發明專利]一種耐高溫聚酰亞胺漆包線漆液及其制備和應用

無效

• 申請號: 201110220616.6
• 申請日: 2011-08-03
• 公開（公告）號: CN102363710A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 虞鑫海;樊良子;吳爽;李恩;徐亞新;涂張應;邵武軍
• 申請（專利權）人: 東華大學;上海晟然絕緣材料有限公司
• 主分類號: C09D179/08
• 分類號: C09D179/08;C09D5/25;C08G73/10;H01B13/00;H01B13/16
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬漆包線漆液及其制備和應用領域，特別是涉及一種耐高溫聚酰亞胺漆包線漆 液及其制備和應用。

背景技術

漆包線漆是應用于電工設備的不可缺少的電絕緣涂料，是控制電氣設備經濟技術指標 和運行壽命的關鍵原料之一。隨著時代與經濟的發展，在軍用和民生領域都對漆包線的耐 溫等級提出了更高要求。美國超音速客機計劃(HSCT)所設計的速度為2.4MHz，目前中 國的高鐵時速已達到300公里的常態，各種交通工具速度的提升勢必會對電機繞組的耐溫 性提出嚴峻考驗，而核動力和宇宙空間技術的發展對漆包線更提出了苛刻的耐高溫要求。 進入數字化時代以來，各種電子產品，家用電器和儀表設備在廣大家庭、生產部門和辦公 場所中日益普及，并且更新換代速度逐年加快，為漆包線帶來可觀市場。八九十年代以后， 我國漆包線雖然在產量上有很大突破，但主要集中于聚酯、聚氨酯和聚酯亞胺等耐熱等級 較低的品種，而高耐熱等級的以及“雙零”微細漆包線所占比重很小，大部分依賴于國外 進口。為提高我國漆包線行業在國際的競爭力，有必要通過技術創新開發高耐溫等級的漆 包線漆，并且重視科技成果向產業化的及時轉化。

聚酰胺酰亞胺(PAI)漆是通用型高性能復合涂層漆包圓、扁線的主要原料，是一種 綜合性能優良的C級耐高溫漆包線漆，廣泛用于牽引電機、密封電機，特別是耐冷凍壓縮機 線圈的制造。其主鏈結構中同時具有耐熱的亞胺環和柔性的酰胺基團，耐熱性高，在210℃ 下可長期使用，具有良好的機械性能、介電性能、耐冷凍劑和耐化學腐蝕性能，而且與導體 的粘合性、可繞性和耐磨性都有大幅提升。

李楠等人【李楠等.含氟聚酰胺酰亞胺自粘電磁線漆的合成與性能研究[J].現代涂料與 涂裝，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)，將氟基團引 入PAI聚合物，依靠氟原子的疏水性降低了PAI的吸水率，提高了介電性能，同時改善了 柔韌性、透光率和熱氧化穩定性。制得的漆包線經檢測可以實現在260℃，30min內熱沖 擊實驗不開裂，320℃，2min內軟化擊穿實驗不被擊穿，聚酰胺酰亞胺分子結構中的酰胺 基團限制了其承受更高的溫度，使用時通常是把這種漆與聚酰亞胺底漆復合涂制漆包線。

聚酰亞胺的熱分解溫度可達500℃以上，是最有價值的耐高溫材料之一。其大分子中 大量的酰亞胺閉環，碳氮鍵處于五元環保護之下，穩定性好，吸水率低，制得的漆膜耐高 低溫，耐擊穿，絕緣強度高，彈性韌性好，耐輻射，化學穩定性好，與導體粘結力較高， 在漆包線的生產和使用中，可以長期經受熱、電、機械力和浸油的綜合作用而不易老化、 性能變差，適合用作電機電器，電子元器件的絕緣保護。

聚酰亞胺的合成有熔融縮聚、溶液縮聚、界面縮聚等，人們可以根據不同合成目的進 行選擇。其中溶液縮聚是合成芳香族聚酰亞胺較為成熟的工藝，普遍采用二胺和二酐在強 極性非質子溶劑中低溫縮聚獲得聚酰胺酸溶液，然后選擇熱亞胺化、化學亞胺化或者異酰 亞胺化制得。一般合成聚酰亞胺的反應過程中都不產生無機鹽類副產物，這對于制成電機絕 緣材料十分有利，消除了副產物污染和加速絕緣老化的可能。國內外學者通過合成新單體， 對聚酰亞胺分子結構設計和改性，開發出眾多滿足不同需求的聚酰亞胺品種。

中國發明專利CN101134730A公開了一種4，4’-二氨基-4”-羥基三苯甲烷二胺單體 的制備方法，其主要特征在于：(1)摩爾比為1.0∶1.0～1.5的苯胺和鹽酸溶液，在室溫條件 下反應0.1～4小時后，加入非水溶性有機溶劑，加熱回流分水，冷卻過濾干燥，得苯胺鹽 酸鹽；(2)摩爾比為1.0∶2.0～4.0的對羥基苯甲醛和苯胺，在氮氣中，苯胺鹽酸鹽為催化劑， 80℃～120℃，反應1～8小時后，冷卻反應液，抽真空，除去反應液中多余的苯胺，加入醇 類溶劑，加熱溶解，冷卻結晶，過濾干燥，得到紫色針狀的4，4’-二氨基-4”-羥基三苯甲 烷晶體。