一种聚酰胺酰亚胺漆包线漆及其制备方法与流程

本发明涉及漆包线漆，具体涉及一种聚酰胺酰亚胺漆包线漆及其制备方法。

背景技术：

1、聚酰胺酰亚胺漆包线漆是以聚酰胺酰亚胺为基料树脂，耐热温度达200℃的漆包线漆，属于绝缘涂料。聚酰胺酰亚胺（pai）是一种热塑性树脂，分子中同时具有耐热的芳杂亚胺基团和柔性的酰胺基团，因此具有优良的耐热性、介电性、机械性能和化学稳定性，是一种性能卓越的工程材料，尤其在电器行业得到广泛的应用。

2、聚酰胺酰亚胺漆包线漆是一种综合性能优良的耐高温漆包线漆，是世界上200级及以上耐高温漆包线漆的主要品种之一。它不仅保持了耐热性高，可在200℃下长期使用的性能，并且具有良好的力学性能、耐化学腐蚀性能和耐冷冻剂性能，而且大幅度地提高了与导体的粘合性、可绕性，同时耐磨性也有所提高，同时漆膜的机械性能得到较好的平衡，常与聚酯亚胺绝缘漆一起使用，涂制复合涂层漆包线的外涂层，这种复合漆包线广泛应用于牵引电机，特别是耐冷冻压缩机线圈的制造上。pai漆包线漆在欧美国家已成为一般用途的漆包线漆。

3、随着电机电器技术的提高，对漆包线漆的需求量越来越大，研究绝缘性、耐热性能、机械性能和耐化学性能优异的聚酰胺酰亚胺漆包线漆的合成方法引起国内涂料行业的重视。

4、中国专利文献cn106811112a公开了一种耐电晕聚酰胺酰亚胺漆包线漆的制备方法，首先用偶联剂将无机纳米氧化物粒子进行预处理，第二步制备出聚酰胺酰亚胺树脂溶液，第三步将经预处理的纳米级无机氧化物粒子与聚酰胺酰亚胺树脂溶液在研磨机械内，研磨分散制备浆料，最后将浆料与通用的聚酰胺酰亚胺漆包线漆搅拌均匀，制得电晕聚酰胺酰亚胺漆包线漆；但是该方法制备得到的聚酰胺酰亚胺漆包线漆的润滑性和耐热性仍需提高。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚酰胺酰亚胺漆包线漆及其制备方法，通过添加功能化纳米二氧化硅，在不影响漆包线漆其他性能的基础上，无机粒子能够较大幅度提高漆膜的机械性能和导热性能，同时，改性后的纳米二氧化硅还能够赋予漆包线漆相对较高的附着力、抗拉强度、抗电晕能力，可以使电机电器产品的尺寸更小、结构更紧凑，并有效提高其可靠性。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种聚酰胺酰亚胺漆包线漆，以重量份数计，由以下组分制成：聚酰胺酰亚胺树脂40~55份、功能化纳米二氧化硅5~15份、n-甲基吡咯烷酮30~55份、聚苯硫醚2~8份、聚二甲基硅氧烷1~5份。

4、优选的，所述功能化纳米二氧化硅的制备方法，包括如下步骤：

5、（1）将纳米二氧化硅加入到乙醇/水混合液中，然后加入kh550，搅拌反应，将产物过滤、洗涤、干燥，得到氨基化纳米二氧化硅；

6、（2）将氨基化纳米二氧化硅分散到二甲基亚砜中，超声分散，缓慢滴加入马来酸酐，加热反应，将产物离心、洗涤、烘干，得到羧基化纳米二氧化硅；

7、（3）将羧基化纳米二氧化硅超声分散到无水乙醇中，加入全氟十二烷基硫醇、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，紫外光下反应，将反应液离心、甲苯洗涤、干燥，得到所述功能化纳米二氧化硅。

8、优选的，步骤（1）中，纳米二氧化硅、乙醇/水混合液、kh550的用量比为10g：100ml：2~12g，乙醇/水混合液中乙醇、水的体积比为7~9：1~3。

9、优选的，步骤（1）中，搅拌反应条件为40~60℃下反应2~12h。

10、优选的，步骤（2）中，氨基化纳米二氧化硅、二甲基亚砜、马来酸酐的重量比为10：50：3.1~6.7。

11、优选的，步骤（2）中，超声分散10~30min；马来酸酐30~90min滴加完毕；加热反应条件为60~80℃反应6~10h。

12、优选的，步骤（3）中，羧基化纳米二氧化硅、无水乙醇、全氟十二烷基硫醇的用量比为10g：100ml：2~16g。

13、优选的，步骤（3）中，2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的用量为全氟十二烷基硫醇的1~5wt%。

14、优选的，步骤（3）中，紫外光下反应30~60min。

15、本发明还要求保护一种所述聚酰胺酰亚胺漆包线漆的制备方法，包括如下步骤：按重量份将聚酰胺酰亚胺树脂、功能化纳米二氧化硅、聚苯硫醚、聚二甲基硅氧烷混合并溶解于n-甲基吡咯烷酮中，在40~60℃下高速搅拌混合，至形成稳定透明油状液体，得到所述聚酰胺酰亚胺漆包线漆。

16、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

17、1）本发明提供了一种聚酰胺酰亚胺漆包线漆，通过添加功能化纳米二氧化硅，在不影响漆包线漆的其他性能的基础上，无机粒子能够较大幅度提高漆膜的机械性能、导热性能和耐候性能，同时，改性后的纳米二氧化硅还能够赋予漆包线漆相对较高的附着力、抗拉强度、绝缘性能、抗电晕能力，可以使电机电器产品的尺寸更小、结构更紧凑，并有效提高其可靠性。

18、2）本发明提供了一种功能化纳米二氧化硅，首先利用kh550对纳米二氧化硅进行处理得到氨基化纳米二氧化硅，能够减少二氧化硅表面亲水硅羟基的裸露，改善无机纳米粒子在聚酰胺酰亚胺树脂中的分散性，同时，有机碳链还能够形成铆钉结构连接至聚酰胺酰亚胺内，起到进一步固化的效果；随后利用氨基化纳米二氧化硅表面的氨基与马来酸酐的开环反应，将羧基和不饱和双键引入粒子表面得到羧基化纳米二氧化硅，羧基基团能够提高漆膜与铜线的粘接性能，改善聚酰胺酰亚胺漆包线漆在涂覆铜线时的交联度；最后，以2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮为光引发剂，使全氟十二烷基硫醇中巯基与二氧化硅表面的双键发生巯基-烯反应，将含氟化合物接枝到二氧化硅表面，通过将含氟基团引入到漆包线漆树脂基体中，一方面，能够降低漆包线漆的表面能，使漆具有优异的润滑、流平性能，促进漆包线漆在铜线表面的铺展；另一方面，经涂漆工艺固化成膜后，能显著降低漆包线表面的摩擦系数，使其能够满足高速绕线机的绕线要求；此外，含氟化合物还能为漆包线提供极佳的耐候性能、击穿电压和耐电晕性能，大大延长了漆包线产品的使用寿命。

技术特征：

1.一种聚酰胺酰亚胺漆包线漆，其特征在于，以重量份数计，由以下组分制成：聚酰胺酰亚胺树脂40~55份、功能化纳米二氧化硅5~15份、n-甲基吡咯烷酮30~55份、聚苯硫醚2~8份、聚二甲基硅氧烷1~5份；

2.根据权利要求1所述的聚酰胺酰亚胺漆包线漆，其特征在于，步骤（1）中，纳米二氧化硅、乙醇/水混合液、kh550的用量比为10g：100ml：2~12g，乙醇/水混合液中乙醇、水的体积比为7~9：1~3。

3.根据权利要求1所述的聚酰胺酰亚胺漆包线漆，其特征在于，步骤（1）中，搅拌反应条件为40~60℃下反应2~12h。

4.根据权利要求1所述的聚酰胺酰亚胺漆包线漆，其特征在于，步骤（2）中，氨基化纳米二氧化硅、二甲基亚砜、马来酸酐的重量比为10：50：3.1~6.7。

5.根据权利要求1所述的聚酰胺酰亚胺漆包线漆，其特征在于，步骤（2）中，超声分散10~30min；马来酸酐30~90min滴加完毕；加热反应条件为60~80℃反应6~10h。

6.根据权利要求1所述的聚酰胺酰亚胺漆包线漆，其特征在于，步骤（3）中，羧基化纳米二氧化硅、无水乙醇、全氟十二烷基硫醇的用量比为10g：100ml：2~16g。

7.根据权利要求1所述的聚酰胺酰亚胺漆包线漆，其特征在于，步骤（3）中，2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的用量为全氟十二烷基硫醇的1~5wt%。

8.根据权利要求1所述的聚酰胺酰亚胺漆包线漆，其特征在于，步骤（3）中，紫外光下反应30~60min。

9.一种如权利要求1~8任一项所述聚酰胺酰亚胺漆包线漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按重量份将聚酰胺酰亚胺树脂、功能化纳米二氧化硅、聚苯硫醚、聚二甲基硅氧烷混合并溶解于n-甲基吡咯烷酮中，在40~60℃下高速搅拌混合，至形成稳定透明油状液体，得到所述聚酰胺酰亚胺漆包线漆。

技术总结
本发明公开了一种聚酰胺酰亚胺漆包线漆及其制备方法，涉及漆包线漆技术领域，以重量份数计，由以下组分制成：聚酰胺酰亚胺树脂40~55份、功能化纳米二氧化硅5~15份、N‑甲基吡咯烷酮30~55份、聚苯硫醚2~8份、聚二甲基硅氧烷1~5份；通过添加功能化纳米二氧化硅，在不影响漆包线漆的其他性能的基础上，无机粒子能够较大幅度提高漆膜的机械性能和导热性能，同时，改性后的纳米二氧化硅还能够赋予漆包线漆相对较高的附着力、抗拉强度、抗电晕能力，可以使电机电器产品的尺寸更小、结构更紧凑，并有效提高其可靠性。

技术研发人员：张斌,杨胜杰,王帅,钱新华,袁志良
受保护的技术使用者：江苏四达特材科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10