一種高耐熱等級(jí)漆包線用聚酰亞胺漆的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子涂層材料的制備領(lǐng)域，特別涉及一種耐高溫漆包線用的聚酰亞 胺漆的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 漆包線漆是電機(jī)電器中常用的絕緣材料，使用時(shí)包覆在裸導(dǎo)線外面，固化后繞成 線圈，各匝導(dǎo)線再浸涂粘結(jié)樹脂形成漆包線。漆包線漆的耐熱性直接關(guān)系到電氣設(shè)備的技 術(shù)指標(biāo)和運(yùn)行壽命(樊良子，虞鑫海，吳爽等，絕緣材料，2012，45 (1): p. 30-33)。特別是近年 來，電機(jī)電器朝著體積小、功率大的方向發(fā)展，使得線圈在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生更大的熱量，因 此對(duì)于絕緣材料耐熱等級(jí)的要求越來越高。
[0003] 聚酰亞胺漆包線是目前耐熱性最高的有機(jī)聚合物漆包線，能夠滿足220°C下長(zhǎng)期 使用的要求。聚酰亞胺漆包線漆的綜合性能優(yōu)良是世界上240級(jí)耐高溫漆包線漆的主要品 種，它同時(shí)具有很好的耐熱性與力學(xué)性能，在耐化學(xué)腐蝕性、耐冷凍性能上也表現(xiàn)優(yōu)異。目 前在我國(guó)漆包線市場(chǎng)上，240級(jí)芳香聚酰亞胺漆包線是耐熱等級(jí)最高的漆包線。專利 CN202749117U公開了一種聚酰亞胺漆包線，即是在導(dǎo)體的外表面均勻包覆聚酰亞胺絕緣漆 膜，所得漆包線可長(zhǎng)期在溫度為240°C左右的高溫環(huán)境下工作，可用做核電電機(jī)、石油鉆井 電機(jī)、防爆電機(jī)等的絕緣繞組線。孫飛等人(孫飛，孫旭陽(yáng)，齊勝利，田國(guó)峰，武德珍，中國(guó)塑 料，2014,28(1):?.24-37)采用3,3'，4,4'-聯(lián)苯四甲酸二酐/4,4'-二氨基二苯醚(8卩0八/ 0DA)和均苯四甲酸二酐/4,4'_二氨基二苯醚(PMDA/0DA)聚酰胺酸共混的方法制備聚酰亞 胺薄膜，該薄膜可以保持良好的力學(xué)性能，在合適的共混比例下，其斷裂伸長(zhǎng)率會(huì)得到明顯 的提高，同時(shí)仍然保持其良好的耐熱性能，介電損耗陡升溫度在250°C以上，有望在240級(jí)以 上漆包線的生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。
[0004] 專利CN103965770A則將聚酰胺酸溶液與擴(kuò)鏈型雙馬來酰亞胺預(yù)聚物溶液按比例 混合，加入有機(jī)溶劑調(diào)節(jié)漆液的固含量和黏度，獲得酒紅色透明粘稠聚酰亞胺漆包線漆。該 漆包線漆儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，在耐高溫，軟化擊穿溫度和擊穿電壓方面均顯著高于240級(jí)聚酰亞 胺漆包銅圓線國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可用于高負(fù)荷、大功率、耐冷媒電機(jī)絕緣，市場(chǎng)前景廣闊。專利 CN103102796A則涉及一種苯并咪唑型聚酰亞胺漆包線漆及其制備方法，所得產(chǎn)品綜合性能 優(yōu)異，具有良好的應(yīng)用前景。
[0005] 但是，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，目前聚酰亞胺漆包線漆存在以下問題：（1)漆液的固含量低， 表觀粘度大，增加了漆包線生產(chǎn)時(shí)的涂覆難度；（2)漆包線漆中含有有毒溶劑，對(duì)環(huán)境有污 染；（3)目前聚酰亞胺漆包線不能在240°C以上的溫度下長(zhǎng)期使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種250以上耐熱等級(jí)，且有著較低表觀粘度的漆包線用聚 酰亞胺漆。
[0007] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是:一種高耐熱等級(jí)漆包線用聚酰亞胺漆，包括 如下步驟:將包括1，3-雙(3-氨基苯氧基)苯在內(nèi)的二胺單體攪拌溶解于強(qiáng)極性非質(zhì)子溶劑 中，然后分批次加入包括1，2_二(3,4_二羧基苯氧基)苯二酐在內(nèi)的二酐單體，于5-10°C冰 水浴中攪拌溶解，聚合反應(yīng)3-5小時(shí)，然后加入含有不飽和基團(tuán)的封端劑再反應(yīng)2-5小時(shí)即 可得到所述的聚酰亞胺漆。
[0008] 進(jìn)一步的，所述的封端劑選自對(duì)氨基苯乙烯、4-苯乙炔基苯酐、降冰片烯酸酐、3-苯乙炔苯胺中的一種或幾種。
[0009] 進(jìn)一步的，二胺單體還包括4，4 二氨基二苯甲烷、4，4 二氨基二聯(lián)苯、對(duì)苯二 胺、間苯二胺、33 二甲基_4,4 二氨基二苯甲燒、2，2_雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、 4,4'_雙(4-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4'_二氨基二苯釀、3,4'_二氨基二苯釀、3,3'-二氨基 二苯醚、1，4-雙(3-氨基苯氧基)苯、2，2-雙[4-( 4-氨基苯氧基)苯基]丙烷中的一種或幾種。
[0010] 進(jìn)一步的，二酐單體還包括均苯四甲酸二酐、3,3'，4,4'_四甲酸聯(lián)苯二酐、3，3 '， 4，4 四甲酸二苯酮二酐、3,3'，4,4'_四甲酸二苯醚二酐、1，4-雙(3，4-二羧酸苯氧基)苯二 酐、1，3-雙(3，4-二羧酸苯氧基)苯二酐中的一種或幾種。
[0011] 進(jìn)一步的，1，2_二（3，4_二羧基苯氧基）苯二酐在二酐單體中的摩爾分?jǐn)?shù)不低于 55%〇
[0012] 進(jìn)一步的，1，3_雙(3-氨基苯氧基)苯在二胺單體中的摩爾分?jǐn)?shù)不低于60%。
[0013] 進(jìn)一步的，二酐單體與二胺單體的摩爾比為0.95-1.03:1。
[0014] 進(jìn)一步的，封端劑的用量是二酐單體總摩爾數(shù)的0.5-2%，更優(yōu)選的用量是二酐單 體總摩爾數(shù)的1.0-1.5%。
[0015]進(jìn)一步的，分批次的次數(shù)不少于6次。
[0016] 本發(fā)明制得聚酰亞胺漆的固含量控制在17-25%之間，更優(yōu)選的固含量是控制在 20-22% 〇
[0017] 本發(fā)明所得聚酰亞胺漆具有如下的有益效果：
[0018] 1)所得漆包線的溫度指數(shù)可達(dá)到250級(jí)以上，最高可達(dá)270級(jí)。
[0019] 2)漆液的表觀粘度低，在2000~4000厘泊之間，大大降低了生產(chǎn)漆包線時(shí)的涂覆 難度。
[0020] 3)制備方法簡(jiǎn)單，符合環(huán)保要求。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面以具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方法，需要說明的是，本發(fā)明并非僅局限在 實(shí)施例范圍。
[0022] 實(shí)施例1
[0023]在帶有溫度計(jì)和機(jī)械攪拌的反應(yīng)器中，不高于30°C的條件下，將0.60mol的1，3-雙 (4-氨基苯氧基)苯，0.20mo 1的4，4 ' -二氨基二苯醚和0.20mo 1的對(duì)苯二胺溶解于N，N-二甲 基乙酰胺中，隨后將溫度降至l〇°C，在2小時(shí)內(nèi)分7次加入0.56mol的1，2_二(3,4_二羧基苯 氧基)苯二酐，0 · 435mol的均苯四甲酸二酐，反應(yīng)1小時(shí)，隨之加入0 · Olmol的4-苯乙炔基苯 酐，再反應(yīng)3小時(shí)，即得到本發(fā)明所述的聚酰亞胺漆。整個(gè)過程中持續(xù)攪拌，最終溶液的固含 量控制在20 %。
[0024] 實(shí)施例2
[0025]在帶有溫度計(jì)和機(jī)械攪拌的反應(yīng)器中，不高于30°C的條件下，將0.70mol的1，3-雙 (4-氨基苯氧基)苯，0 · 20mo 1的間苯二胺和0 · 1 Omo 1的2，2-雙[4-( 3-氨基苯氧基)苯基]丙烷 溶解于N，N