一种高耐热等级漆包线用聚酰亚胺漆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子涂层材料的制备领域，特别涉及一种耐高温漆包线用的聚酰亚 胺漆的制备方法。
【背景技术】
[0002] 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。漆包线漆的耐热性直接关系到电气设备的技 术指标和运行寿命(樊良子，虞鑫海，吴爽等，绝缘材料，2012，45 (1): p. 30-33)。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 此对于绝缘材料耐热等级的要求越来越高。
[0003] 聚酰亚胺漆包线是目前耐热性最高的有机聚合物漆包线，能够满足220°C下长期 使用的要求。聚酰亚胺漆包线漆的综合性能优良是世界上240级耐高温漆包线漆的主要品 种，它同时具有很好的耐热性与力学性能，在耐化学腐蚀性、耐冷冻性能上也表现优异。目 前在我国漆包线市场上，240级芳香聚酰亚胺漆包线是耐热等级最高的漆包线。专利 CN202749117U公开了一种聚酰亚胺漆包线，即是在导体的外表面均匀包覆聚酰亚胺绝缘漆 膜，所得漆包线可长期在温度为240°C左右的高温环境下工作，可用做核电电机、石油钻井 电机、防爆电机等的绝缘绕组线。孙飞等人(孙飞，孙旭阳，齐胜利，田国峰，武德珍，中国塑 料，2014,28(1):?.24-37)采用3,3'，4,4'-联苯四甲酸二酐/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备聚酰亚 胺薄膜，该薄膜可以保持良好的力学性能，在合适的共混比例下，其断裂伸长率会得到明显 的提高，同时仍然保持其良好的耐热性能，介电损耗陡升温度在250°C以上，有望在240级以 上漆包线的生产中得到广泛应用。
[0004] 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。
[0005] 但是，经过研究发现，目前聚酰亚胺漆包线漆存在以下问题：（1)漆液的固含量低， 表观粘度大，增加了漆包线生产时的涂覆难度；（2)漆包线漆中含有有毒溶剂，对环境有污 染；（3)目前聚酰亚胺漆包线不能在240°C以上的温度下长期使用。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种250以上耐热等级，且有着较低表观粘度的漆包线用聚 酰亚胺漆。
[0007] 实现本发明目的的技术解决方案是:一种高耐热等级漆包线用聚酰亚胺漆，包括 如下步骤:将包括1，3-双(3-氨基苯氧基)苯在内的二胺单体搅拌溶解于强极性非质子溶剂 中，然后分批次加入包括1，2_二(3,4_二羧基苯氧基)苯二酐在内的二酐单体，于5-10°C冰 水浴中搅拌溶解，聚合反应3-5小时，然后加入含有不饱和基团的封端剂再反应2-5小时即 可得到所述的聚酰亚胺漆。
[0008] 进一步的，所述的封端剂选自对氨基苯乙烯、4-苯乙炔基苯酐、降冰片烯酸酐、3-苯乙炔苯胺中的一种或几种。
[0009] 进一步的，二胺单体还包括4，4 二氨基二苯甲烷、4，4 二氨基二联苯、对苯二 胺、间苯二胺、33 二甲基_4,4 二氨基二苯甲烧、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、4,4'_二氨基二苯酿、3,4'_二氨基二苯酿、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。
[0010] 进一步的，二酐单体还包括均苯四甲酸二酐、3,3'，4,4'_四甲酸联苯二酐、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-双(3，4-二羧酸苯氧基)苯二 酐、1，3-双(3，4-二羧酸苯氧基)苯二酐中的一种或几种。
[0011] 进一步的，1，2_二（3，4_二羧基苯氧基）苯二酐在二酐单体中的摩尔分数不低于 55%〇
[0012] 进一步的，1，3_双(3-氨基苯氧基)苯在二胺单体中的摩尔分数不低于60%。
[0013] 进一步的，二酐单体与二胺单体的摩尔比为0.95-1.03:1。
[0014] 进一步的，封端剂的用量是二酐单体总摩尔数的0.5-2%，更优选的用量是二酐单 体总摩尔数的1.0-1.5%。
[0015]进一步的，分批次的次数不少于6次。
[0016] 本发明制得聚酰亚胺漆的固含量控制在17-25%之间，更优选的固含量是控制在 20-22% 〇
[0017] 本发明所得聚酰亚胺漆具有如下的有益效果：
[0018] 1)所得漆包线的温度指数可达到250级以上，最高可达270级。
[0019] 2)漆液的表观粘度低，在2000~4000厘泊之间，大大降低了生产漆包线时的涂覆 难度。
[0020] 3)制备方法简单，符合环保要求。
【具体实施方式】
[0021] 下面以具体实施例说明本发明的实施方法，需要说明的是，本发明并非仅局限在 实施例范围。
[0022] 实施例1
[0023]在带有温度计和机械搅拌的反应器中，不高于30°C的条件下，将0.60mol的1，3-双 (4-氨基苯氧基)苯，0.20mo 1的4，4 ' -二氨基二苯醚和0.20mo 1的对苯二胺溶解于N，N-二甲 基乙酰胺中，随后将温度降至l〇°C，在2小时内分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，反应1小时，随之加入0 · Olmol的4-苯乙炔基苯 酐，再反应3小时，即得到本发明所述的聚酰亚胺漆。整个过程中持续搅拌，最终溶液的固含 量控制在20 %。
[0024] 实施例2
[0025]在带有温度计和机械搅拌的反应器中，不高于30°C的条件下，将0.70mol的1，3-双 (4-氨基苯氧基)苯，0 · 20mo 1的间苯二胺和0 · 1 Omo 1的2，2-双[4-( 3-氨基苯氧基)苯基]丙烷 溶解于N，N