[发明专利]一种低粘度漆包线用聚酰亚胺漆及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本申请属于漆包线用绝缘漆的技术领域，更具体的说，涉及一种低粘度漆包线用聚酰亚胺漆及其制备方法和用途。

背景技术

漆包线漆是电机电器中常用的绝缘材料，使用时包覆在裸导线外面，固化后绕成线圈，各匝导线再浸涂粘结树脂形成漆包线。漆包线漆的耐温性直接关系到电气设备的技术指标和运行寿命。特别是近年来，电机电器朝着体积小、功率大的方向发展，使得线圈在运动过程中产生更大的热量，因此对于绝缘材料耐温性能的要求越来越高；同时，漆包线的工艺特点和产品的技术要求漆包线用漆在漆基树脂特性条件允许下，具有较低的粘度和较高的固含量，使漆膜容易涂厚，减少溶剂的使用量和涂漆道数。另外，在涂漆过程中，漆液的粘度太大使得漆液的流平性差，不利于涂漆。总之，漆包线漆的粘度大，给漆包线的涂覆带来了困难，最终难以得到均匀、光滑、连续的漆膜。因此，有必要开发固含量适中，且表观粘度低的聚酰亚胺漆包线漆。

聚酰亚胺漆包线是目前耐温性最高的有机聚合物漆包线。聚酰亚胺漆膜具有很好的耐温性与力学性能，在耐化学腐蚀性、耐冷冻性能上也表现优异。专利JP2013028695A采用4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)、邻苯二甲酸酐和均苯四甲酸酐制得漆包线用聚酰亚胺的前驱体(即聚酰胺酸)，该前驱体的表观粘度为82000cp(30℃)，经亚胺化得到的聚酰亚胺薄膜的玻璃化转变温度为322℃，断裂伸长率为141％。专利JP2014159519A利用3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐以及9,9-双(4-氨基苯基)芴(FDA)制备的漆包线用聚酰胺酸经亚胺化得到的聚酰亚胺具有很好的机械性能和较高的热分解温度(515℃)。专利CN103965770A则将聚酰胺酸溶液与扩链型双马来酰亚胺预聚物溶液按比例混合，加入有机溶剂调节漆液的固含量和黏度，获得酒红色透明粘稠聚酰亚胺漆包线漆。该漆包线漆储存稳定性好，在耐高温，软化击穿温度和击穿电压方面均显著高于240级聚酰亚胺漆包铜圆线国家标准，可用于高负荷、大功率、耐冷媒电机绝缘，市场前景广阔。专利CN103102796A则涉及一种苯并咪唑型聚酰亚胺漆包线漆及其制备方法，所得产品综合性能优异，具有良好的应用前景。

通常合成得到的聚酰亚胺漆包线漆(即聚酰胺酸溶液)的固含量在12～20％之间时，所得聚酰胺酸溶液的表观粘度通常要在1000cp以上，制得的漆膜才会有较好的力学性能，才能够满足漆包线生产的需要；但溶液的粘度较高，往往给漆包线生产带来了困难，使得涂线困难，最终所得漆包线的成品率低。尽管像CN104073155A报道的那样，可以通过补加溶剂的方法来降低漆液的粘度，但是漆液的固含量会变的较低，使得每次涂线后漆膜较薄，需要多次涂覆，所得漆包线的外观、质量以及生产效率等都存在诸多问题。因此，制备固含量在12～20％之间，同时具有较低表观粘度，且固化后漆膜的力学性能及各方面都符合要求的聚酰亚胺漆包线漆一直是一个研究和应用的热点。

另一方面，随着电子电器技术的不断发展，漆包线要具有更好的耐温性能，这就对漆包线漆本身提出了更高的要求。

发明内容

本申请的目的之一在于，提供一种低粘度漆包线用聚酰亚胺漆。

为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：

一种低粘度漆包线用聚酰亚胺漆，其特征在于，所述低粘度漆包线用聚酰亚胺漆由5,10,15,20-四(4-氨基苯)-21H,23H-卟啉配合二胺单体，与二酐单体聚合后得到。

优选地，5,10,15,20-四(4-氨基苯)-21H,23H-卟啉的用量在胺类单体总摩尔数中占到9～31％。

优选地，所述二胺单体包括4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4'-二氨基二联苯、4,4'-二氨基二苯醚、3,3'-二氨基二苯砜、对苯二胺、间苯二胺、3 3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4'-双(4-氨基苯氧基)二苯甲酮、3,4'-二氨基二苯醚、3,3'-二氨基二苯醚、1,4-双(3-氨基苯氧基)苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷中的一种或几种。

优选地，所述二酐单体包括3,3',4,4'-四甲酸二苯醚二酐、均苯四甲酸二酐、1,4-双(3,4-二羧酸苯氧基)苯二酐、1,3-双(3,4-二羧酸苯氧基)苯二酐、3,3',4,4'-四甲酸二苯酮二酐中的一种或几种。

优选地，含氨基单体的总氨基基团与二酐单体的总酐基基团的摩尔比为1：1～1.04。