[发明专利]聚酰胺酰亚胺绝缘涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚酰胺酰亚胺绝缘涂料及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：将MDA与TMA溶于酰胺类有机溶剂，以15‑20℃/h的速率升温至125‑130℃下反应，反应完全后，降温至50℃以下，得到DIDC中间体；其中，4,4'‑二苯甲烷二胺与偏苯三酸酐的摩尔比为0.45‑0.5:1；将以上产物与MDI在相转移催化剂的作用下于酯类溶剂中反应，以15‑20℃/h升温速率升温至95‑100℃恒温反应2‑3h，然后以15‑20℃/h升温速率升温至115‑120℃下反应，当反应液的酸值为6.4‑7.2时加入酰胺类有机溶剂及封端剂，随后降温至60‑70℃，并加入酰胺类有机溶剂和芳烃稀释剂，得到聚酰胺酰亚胺绝缘涂料。

技术领域

本发明涉及绝缘涂料领域，尤其涉及一种聚酰胺酰亚胺绝缘涂料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺酰亚胺绝缘涂料是一种具有优良机械性能、电性能的绝缘涂料，耐热等级为220级。聚酰胺酰亚胺的主链结构含有酰胺键和亚胺环，聚合物兼有聚酰胺和聚酰亚胺的优点。其性能介于两者之间，一般结构为：

其中，

这种聚合物的主链含有酰胺基-NH-CO-，使链的刚性降低，改善了可溶性，使之易于加工，有较好的黏性，提高了制品的耐磨性和耐碱性，所以广泛应用于压缩机、风力发电、大型电动工具等工况较差的场合。

聚酰胺酰亚胺的合成方法有很多，目前聚酰胺酰亚胺合成方法有酰氯法、缩聚法以及二异氰酸酯法等，几种合成方法优缺点分析如下：

1、酰氯法，先用偏苯三酸酐和氯化亚砜在浓硫酸和吡啶作用下，制成偏苯三酸酐酰氯，再与二元胺反应生成聚酰胺酸，最后再环化得到聚酰胺酰亚胺，该方法所使用原料腐蚀性大，工艺复杂，目前基本淘汰。

2、缩聚法，是用偏苯三酸酐与二元胺直接缩聚制得，该方法原料便宜、工艺简单，但胺基活性较低，能与酸酐基团较易反应，而与羧酸基团难于反应，一般需要高温或添加触媒才能反应。

3、二异氰酸酯法，是以二异氰酸酯和偏苯三酸酐为原料，直接缩合脱除二氧化碳制得，该方法工艺、设备要求低，操作简单，为目前主流生产方法，但存在原料异氰酸酯毒性大、不易运输和储存、价格高等缺点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种聚酰胺酰亚胺绝缘涂料及其制备方法。

本发明的第一个目的是公开一种聚酰胺酰亚胺绝缘涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将4,4'-二苯甲烷二胺(MDA)与偏苯三酸酐(TMA)溶于酰胺类有机溶剂，以15-20℃/h的速率升温至125-130℃下反应，反应完全后，降温至50℃以下，得到DIDC中间体；其中，4,4'-二苯甲烷二胺与偏苯三酸酐的摩尔比为0.45-0.5:1；

(2)将步骤(1)的产物与二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)在相转移催化剂的作用下于酯类溶剂中反应，其中，二苯甲烷二异氰酸酯与步骤(1)中的4,4'-二苯甲烷二胺的摩尔数相同，相转移催化剂为季铵盐或季鏻盐相转移催化剂，反应包括

以15-20℃/h升温速率升温至95-100℃恒温反应2-3h，然后以15-20℃/h升温速率升温至115-120℃下反应，当反应液的酸值为6.4-7.2时加入酰胺类有机溶剂及封端剂以封闭未反应的异氰酸酯基团；

(3)将步骤(2)得到的反应液降温至60-70℃，并加入酰胺类有机溶剂和芳烃稀释剂，得到聚酰胺酰亚胺绝缘涂料。

进一步地，在步骤(1)中，酰胺类有机溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺以及N,N-二乙基甲酰胺中的一种或多种的组合。其中，N-甲基吡咯烷酮属于内酰胺类有机溶剂。