本发明涉及漆包线漆领域，具体涉及一种新型耐高温表面自润滑的聚酰胺酰亚胺绝缘漆。
背景技术：
耐高温表面自润滑的聚酰胺酰亚胺绝缘漆，目前主要应用于漆包线行业。现有耐高温表面自润滑聚酰胺亚胺绝缘漆，在市场的应用比较普遍，但是存在的问题是表面自润滑能力和耐磨性能不佳，不能满足高速绕线需求；如容易在高速绕线的过程中会造成漆膜破损；其次是现有聚酰胺酰亚胺绝缘漆的耐高温性能较差，通常只能在200-250℃下长期使用，瞬时只能承受500℃左右的高温，不能在较高温度下长寿命使用。为了满足市场上的需求，急需开发新型的表面自润滑、长寿命的耐高温聚酰胺亚胺绝缘漆。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种耐高温表面自润滑的聚酰胺酰亚胺绝缘漆，该聚酰胺酰亚胺绝缘漆具有表面自润滑、长寿命、耐磨性高和耐高温的性能。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：按质量份数包括100-120份的聚酰胺酰亚胺溶液及2-15份的碳化硅晶须，所述聚酰胺酰亚胺溶液按质量份数包括20-35份的聚酰胺酰亚胺树脂以及20-60份的有机溶剂。
所述的聚酰胺酰亚胺树脂为二元酸和二元胺缩聚得到的聚酰胺酰亚胺树脂，包括由均苯四甲酸二酐与有机芳香族二胺反应后经亚胺化而成的均苯酐型聚酰胺酰亚胺树脂，由二苯醚四羧酸酐与有机芳香二胺反应后经亚胺化而成的醚酐型聚酰胺酰亚胺树脂，由六氟酐与有机芳香二胺反应后经亚胺化而成的氟酐型聚酰胺酰亚胺树脂，由二苯甲酮四酸二酐与有机二胺反应后经亚胺化而成的酮酐型聚酰胺酰亚胺树脂；
所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、氯苯、溴苯、二氯苯、二溴苯、1-四氢萘酮、葑酮、佛尔酮或异佛尔酮中的一种或几种任意比例的混合物。
其中：N-甲基吡咯烷酮能与酯类等物质互溶、挥发度低、热稳定性和化学稳定性均佳，而且N-甲基吡咯烷酮对环境影响小，同时价格便宜，为本发明中有机溶剂的最优选。
氯苯、溴苯、二氯苯、二溴苯均属于苯类，本身可用作有机溶，同时能与其他有机溶剂互溶，在化工生产中常单独或混合用作溶剂，特别是用作树脂的溶剂。
1-四氢萘酮、葑酮、佛尔酮、异佛尔酮均为酮类，化学性质活泼，常用作树脂等的溶剂。
所述的聚酰胺酰亚胺树脂为酸酐和异氰酸酯缩聚得到的聚酰胺酰亚胺树脂；
所述酸酐为偏苯三酸酐，四酸酐或醋酸酐；
所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯或1,6-己二异氰酸酯。
所述碳化硅晶须为直径0.1-10.0微米、长径比为50-5000:1的无水碳化硅纤维状单晶体。该种晶须具有完善的结构、完整的外形、特定的横截面、稳定的尺寸。
碳化硅晶须是一种新型针状、白色度高、结晶形式为纤维状单晶的理想高分子材料改性剂。碳化硅晶须的尺寸稳定，晶体内部几乎无缺陷，具有强度与模量高、耐热与隔热性好等优良特性。另外，由于其特殊的外形，用其增强塑料时与基体树脂的相容性好，适量的碳化硅晶须分散在绝缘漆体系中可以改善绝缘漆的加工性能，提高绝缘漆膜的力学性能，赋予其光滑表面和耐高温、耐化学腐蚀、耐磨耗、电绝缘性好等优点。
为降低产品的黏度，增加其流动性，本发明可以做进一步的改进：所述聚酰胺酰亚胺溶液中还包括0.1-10份的稀释剂，稀释剂为邻苯二甲酸二酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二戊酯或邻苯二甲酸二异戊酯中的一种或几种任意比例的混合物。
上述稀释剂为酯类，能溶于各种有机溶剂，而且这些稀释剂具有非常近似的性质，在绝缘漆的体系里，可根据生产的实际情况，选择任意一种或一种以上任意的组合使用。
在上述基础上，为增加聚酰胺亚胺树脂的溶解性，本发明还可以做以下的改进：所述的聚酰胺酰亚胺溶液中还包括0.1-20份的第一助剂，第一助剂为甲苯、苯、邻二甲苯、间二甲苯或对二甲苯中的一种或几种任意比例的混合物。
上述第一助剂化学性质活泼，且具有非常近似的性质，在绝缘漆的体系里，可根据生产的实际情况利用这些溶解助剂的非常近似的特性，选择任意一种或一种以上任意的组合使用。
在上述基础上，为进一步增加聚酰胺亚胺树脂的溶解性，本发明还可以做进一步的改进：所述的聚酰胺酰亚胺溶液中还包括0.1-20份的第二助剂，第二助剂为乙苯、乙丙苯、丁基苯、异丁基苯或叔丁基苯中的一种或几种任意比例的混合物。
上述第二助剂化学性质活泼，且具有非常近似的性质，在绝缘漆的体系里，可根据生产的实际情况利用这些溶解助剂的非常近似的特性，选择任意一种或一种以上任意的组合使用。
在上述基础上，为进一步增加聚酰胺亚胺树脂的溶解性和流动性，本发明还可以做更进一步的改进：所述的聚酰胺酰亚胺溶液中还包括0.1-20份的第三助剂，第三助剂为2-丁酮、环戊酮或环己酮中的一种或几种任意比例的混合物。
上述第三助剂化学性质活泼，且具有非常近似的性质，在绝缘漆的体系里，可根据生产的实际情况利用这些溶解助剂的非常近似的特性，选择任意一种或一种以上任意的组合使用。
在上述基础上，本发明所述碳化硅晶须添加在高分子材料中可以增强其力学性能、表面自润滑性、耐磨性能、耐高温性能。
碳化硅晶须和聚酰胺酰亚胺基体掺混过程会形成界面层，为提高碳化硅晶须与聚酰胺酰亚胺界面的相容性，进一步增强其力学性能和绝缘性能，且能够使最终产品具有长寿命和良好的表面自润滑及耐摩擦性能，本发明还可以做以下的改进：所述的碳化硅晶须中添加有偶联剂或表面活性剂或同时添加有偶联剂以及表面活性剂，碳化硅晶须与偶联剂的质量比为10:1-3，碳化硅晶须与表面活性剂的质量比为10：0.1-0.5；
所述偶联剂为硅烷偶联剂，硅烷偶联剂的通式为RSiX3，式中R代表氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基，X代表能够水解的烷氧基，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂十二烷基磺酸钠、苯磺酸钠、烯烃磺酸盐、α—磺基单羧酸或伊捷邦A中的一种或几种任意比例的混合物。
偶联剂可降低树脂熔体的粘度，改善分散度以提高加工性能，进而使制品获得良好的表面质量及机械、热和电性能，表面活性剂在碳化硅晶须和溶液两相界面溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降；在碳化硅晶须独添加偶联剂、或者单独添加表面活性剂都能够一定程度提高碳化硅晶须的性能，但是最好是同时添加适量的偶联剂和表面活性剂，两种物质共同作用可将碳化硅晶须的表面张力降至更理想的水平，以利于在有机体系中的分散表面的张力。
在上述基础上，为进一步增加碳化硅晶须与聚酰胺酰亚胺树脂具体的相容性，本发明还可以做更进一步的改进：所述的将碳化硅晶须在90-100℃下干燥5h，然后将100份的碳化硅晶须与10-30份的偶联剂加入转速为380-450r/min的混合机中均匀混合同时加热使偶联剂融化即可，或将偶联剂加工到400-1000目大小，将100份碳化硅晶须、10-30份偶联剂在380-450r/min混合机中搅拌1-2小时后置于80℃的烘箱中烘干。使偶联剂均匀包覆在碳化硅晶须表面，处理后的硫酸钾晶须和偶联剂有更好的结合，可以显著的提高硫酸钾晶须与聚酰胺酰亚胺基体的界面相容性，使了碳化硅晶须能更好的分散在基体中，进而使制品获得良好的力学性能耐磨性能和耐高温性能及电绝缘性。
本发明所述聚酰胺酰亚胺绝缘漆为均相稳定体系，所述碳化硅晶须添加在高分子材料中可以增强其力学性能、表面自润滑性、耐磨性能、耐高温性能。特别适合做为涂敷铜线表面的漆包线绝缘漆使用，使漆包线的表面摩擦系数降低到0.30以下，可在260-340℃下长期工作。并且使其各项指标均满足国际电工IEC标准要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供的聚酰胺酰亚胺绝缘漆，其按质量份数包括100份的聚酰胺酰亚胺溶液和2份的碳化硅晶须；
聚酰胺酰亚胺溶液包括以下质量份数配比的组分：
20份的聚酰胺酰亚胺树脂，以及60份的用作聚酰胺酰亚胺树脂溶剂的有机溶剂N-甲基吡咯烷酮。
实施例2
本实施例提供的聚酰胺酰亚胺绝缘漆，其按质量份数包括110份的聚酰胺酰亚胺溶液和3份的碳化硅晶须；
聚酰胺酰亚胺溶液包括以下质量份数配比的组分：
25份的聚酰胺酰亚胺树脂，50份的用作聚酰胺酰亚胺树脂溶剂的有机溶剂N-甲基吡咯烷酮，以及用作稀释剂的0.1份邻苯二甲酸二酯。
实施例3
本实施例提供的聚酰胺酰亚胺绝缘漆，其按质量份数包括120份的聚酰胺酰亚胺溶液和5份的碳化硅晶须；
聚酰胺酰亚胺溶液包括以下质量份数配比的组分：
35份的聚酰胺酰亚胺树脂，30份的用作聚酰胺酰亚胺树脂溶剂的有机溶剂N-甲基吡咯烷酮，用作稀释剂的10份邻苯二甲酸二酯，以及用作第一助剂的0.1份甲苯。
实施例4
本实施例提供的聚酰胺酰亚胺绝缘漆，其按质量份数包括105份的聚酰胺酰亚胺溶液和4份的碳化硅晶须；
聚酰胺酰亚胺溶液包括以下质量份数配比的组分：
20份的聚酰胺酰亚胺树脂，30份的用作聚酰胺酰亚胺树脂溶剂的有机溶剂N-甲基吡咯烷酮，用作稀释剂的5份邻苯二甲酸二酯，用作第一助剂的20份甲苯，以及用作第二助剂的20份乙苯。
实施例5
本实施例提供的聚酰胺酰亚胺绝缘漆，其按质量份数包括115份的聚酰胺酰亚胺溶液和5份的碳化硅晶须；
聚酰胺酰亚胺溶液包括以下质量份数配比的组分：
25份的聚酰胺酰亚胺树脂，60份的用作聚酰胺酰亚胺树脂溶剂的有机溶剂N-甲基吡咯烷酮，用作稀释剂的6份邻苯二甲酸二酯，用作第一助剂的10份甲苯，用作第二助剂的0.1份乙苯，以及用作第三助剂的0.1份2-丁酮(即甲基乙基酮)。
实施例6
本实施例提供的聚酰胺酰亚胺绝缘漆，其按质量份数包括120份的聚酰胺酰亚胺溶液和4份的碳化硅晶须；
聚酰胺酰亚胺溶液包括以下质量份数配比的组分：
30份的聚酰胺酰亚胺树脂，40份的用作聚酰胺酰亚胺树脂溶剂的有机溶剂N-甲基吡咯烷酮，用作稀释剂的7份邻苯二甲酸二酯，用作第一助剂的6份甲苯，用作第二助剂的8份乙苯，以及用作第三助剂的20份2-丁酮(即甲基乙基酮)。
碳化硅晶须中添加有以下组分：偶联剂，碳化硅晶须与偶联剂的质量比为10:1。
实施例7
本实施例提供的聚酰胺酰亚胺绝缘漆，其按质量份数包括120份的聚酰胺酰亚胺溶液和4份的碳化硅晶须；
聚酰胺酰亚胺溶液包括以下质量份数配比的组分：
30份的聚酰胺酰亚胺树脂，40份的用作聚酰胺酰亚胺树脂溶剂的有机溶剂N-甲基吡咯烷酮，用作稀释剂的7份邻苯二甲酸二酯，用作第一助剂的6份甲苯，用作第二助剂的8份乙苯，以及用作第三助剂的20份2-丁酮(即甲基乙基酮)。
碳化硅晶须中添加有以下组分：表面活性剂，碳化硅晶须与表面活性剂的质量比为10：0.5。
实施例8
本实施例提供的聚酰胺酰亚胺绝缘漆，其按质量份数包括120份的聚酰胺酰亚胺溶液和4份的碳化硅晶须；
聚酰胺酰亚胺溶液包括以下质量份数配比的组分：
30份的聚酰胺酰亚胺树脂，40份的用作聚酰胺酰亚胺树脂溶剂的有机溶剂N-甲基吡咯烷酮，用作稀释剂的7份邻苯二甲酸二酯，用作第一助剂的6份甲苯，用作第二助剂的8份乙苯，以及用作第三助剂的20份2-丁酮(即甲基乙基酮)。
碳化硅晶须中添加有以下组分：偶联剂以及表面活性剂，碳化硅晶须与偶联剂的质量比为10:3，碳化硅晶须与表面活性剂的质量比为10：0.1。
上述实施例1-8中，用作聚酰胺亚胺树脂溶剂的有机溶剂，除了单独采用的N-甲基吡咯烷酮外，2-甲基吡硌烷酮、氯苯、溴苯、二氯苯、二溴苯、1-四氢萘酮、葑酮、佛尔酮、异佛尔酮均具有与N-甲基吡咯烷酮非常近似的性质，利用它们这些非常近似的性质均能达到溶解聚酰胺酰亚胺树脂的目的，因此可从上述的有机溶液中任意选择一种；同时由于这些有机溶剂均具有优良的互溶性，因此可根据实际生产的具体情况，选择上述有机溶剂中一种以上任意组合，以达到最合适的效果。
同理，稀释剂除了单独采用的邻苯二甲酸二酯外，还可以采用性质近似、可互溶的邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二戊酯或邻苯二甲酸二异戊酯中的任意一种，或者以上稀释剂中一种以上任意的组合。
同理，第一助剂除了单独采用的甲苯外，还可以采用苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯中的任意一种，或者以上助剂中一种以上任意的组合。
同理，第二助剂除了单独采用的乙苯外，还可以采用乙丙苯、丁基苯、异丁基苯、叔丁基苯中的任意一种，或者以上助剂中一种以上任意的组合。
同理，第三助剂除了单独采用的2-丁酮(即甲基乙基酮)外，还可以采用环戊酮、环己酮中的任意一种，或者以上助剂中一种以上任意的组合。
碳化硅晶须中的偶联剂，除了单独采用的硅烷偶联剂KH550外，我国国内现有的硅烷偶联剂型号：KH560、KH570、KH792、DL602、DL171均具有与型号KH550非常近似的性质，利用它们这些非常近似的性质均能达到满足要求，因此可从上述的有机溶液中任意选择一种；同时由于这些硅烷偶联剂均具有优良的互溶性，因此可根据实际生产的具体情况，选择上述硅烷偶联剂中一种以上任意组合，以达到最合适的效果。
晶须的表面活性剂，除了单独采用的十二烷基磺酸钠外，还可以采用苯磺酸钠、烯烃磺酸盐、α—磺基单羧酸或伊捷邦A中的任意一种，或者以上表面活性剂中一种以上任意的组合。