一种耐高压、耐电晕聚酰亚胺绝缘漆材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电磁线绝缘漆材料技术领域，具体涉及一种耐高压、耐电晕聚酰亚胺绝缘漆材料及其制备方法。所述绝缘漆材料包括树脂和纳米无机粒子，所述树脂含有聚酰亚胺和/或聚酰胺酸结构，所述树脂由二酐和二胺制备得到，所述二胺包括含有双氨基结构的硅烷和/或硅氧烷、以及芳香族二胺，所述树脂与纳米无机粒子中固体的质量比为99:1

【技术实现步骤摘要】
一种耐高压、耐电晕聚酰亚胺绝缘漆材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电磁线绝缘漆材料
，具体涉及一种耐高压、耐电晕聚酰亚胺绝缘漆材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着新能源电动车的迅速发展，对电动汽车的电机效率、功率以及可靠性提出了更高的应用要求，因此，电动汽车电磁线绕组的绝缘漆也被要求满足更高标准的耐热性能，力学性能以及电性能，如240℃以上超过2000小时的耐热稳定性，满足弯曲绕组的韧性要求，以及具备优异的耐高压以及耐电晕性能。
[0003]传统的环氧或聚酯绝缘漆难以满足新能源电车的应用要求，因此，属于耐热高分子材料并且兼顾其他优异综合性能的聚酰亚胺绝缘漆的应用受到关注，一般使用聚酰亚胺杂化无机粒子，特别是选择纳米尺寸的无机粒子能够最大效果地改善耐高压以及耐电晕性能，同时兼顾聚酰亚胺绝缘漆优异耐热性及力学性能，比如纳米二氧化硅可以减缓聚酰亚胺绝缘漆在放电时的劣化速度，从而提高聚酰亚胺绝缘漆的耐高压与耐电晕性能。
[0004]中国专利申请CN112424879A公开了具有耐电晕的漆包绝缘体的磁线。磁线可以包括导体，并且至少一层聚合漆包绝缘体可以形成在导体周围。聚合漆包绝缘体可包括分散在聚酰亚胺中的填料。填料可包括以重量计为20％至80％之间的二氧化硅和以重量计为20％至80％之间的氧化钛。
[0005]中国专利申请CN103074028A公开了一种LED用有机硅聚酰亚胺绝缘胶粘剂，包含10～40重量份端氨基硅油、10～40重量份端酸酐硅油、5～10重量份多氨基硅油、2～5重量份二氧化硅填料、2～5重量份二氧化钛填料、0.3～1.2重量份界面补强剂硅烷偶联剂。该专利技术的绝缘胶将有机硅树脂和聚酰亚胺树脂两者的优势结合，先合成有机硅聚酰胺酸预聚物，最终固化得到有机硅聚酰亚胺绝缘胶。本专利技术保留了聚酰亚胺树脂的耐高温和聚硅氧烷树脂的透光性能，同时还使产品具有优异的高温粘接性能。
[0006]尽管制备纳米的无机粒子以及纳米无机粒子溶胶工艺比较成熟，但在有粘度的聚酰亚胺绝缘漆中分散纳米无机粒子有一定的技术难度。采用普通的混合工艺或机械搅拌通常会造成纳米无机粒子团聚，导致无机粒子的尺寸增大并且尺寸均匀性变差，存在纳米无机粒子团聚问题的绝缘漆不仅无法改善耐高压、耐电晕性能，还会容易出现材料缺陷，引起绝缘漆韧性下降，在电磁线绕组加工时出现断裂或者附着性差的问题。
[0007]已有的研究报道使用偶联剂如氨丙基三乙氧基硅烷，或者优化分散工艺可以有效避免纳米无机粒子在聚酰亚胺绝缘漆中团聚的问题，但这些方案存在工艺、流程繁琐或者生产成本增加的不足。
[0008]因此，开发一种能解决上述技术问题的耐高压、耐电晕聚酰亚胺绝缘漆材料及其制备方法是非常必要的。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是克服现有技术的不足而提供一种耐高压、耐电晕聚酰亚胺绝缘漆材料及其制备方法，本专利技术耐高压、耐电晕聚酰亚胺绝缘漆材料不仅具有优异的耐热性、力学韧性和耐高压、耐电晕性能，同时具有加工简单、储存稳定性优异的优点。另外本专利技术制备的耐高压、耐电晕聚酰亚胺绝缘漆材料具有高固含量，低粘度的特点，能够在截面积圆形或者扁形的电磁线外均匀涂覆，适用于电动汽车领域、新能源以及特高压工业电机等领域。
[0010]本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：
[0011]一种耐高压、耐电晕聚酰亚胺绝缘漆材料，包括树脂和纳米无机粒子，所述树脂由二酐和二胺制备得到，所述二胺包括含有双氨基结构的硅烷和/或硅氧烷、以及芳香族二胺，所述树脂与纳米无机粒子中固体的质量比为99:1
‑
50:50。
[0012]“树脂与纳米无机粒子中固体的质量比”是指(树脂中除去溶剂之外的固体质量)与(纳米无机粒子中除去溶剂之外的固体质量)的比例。
[0013]纳米无机粒子可以是单纯的固体粒子或改性固体粒子，也可以是固体粒子的溶胶形式。当纳米无机粒子为单纯的固体粒子或改性固体粒子时，“纳米无机粒子中固体的质量”即纳米无机粒子的质量；当纳米无机粒子为固体粒子的溶胶形式时，“纳米无机粒子中固体的质量”为除去溶剂之外的固体粒子质量。
[0014]优选地，树脂与纳米无机粒子中固体的质量比为80:20
‑
70:30。
[0015]优选地，所述树脂含有聚酰亚胺和/或聚酰胺酸结构。
[0016]优选地，所述二酐选自均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3',4,4'
‑
联苯四酸二酐(s
‑
BPDA)、2,3,3',4'
‑
联苯四甲酸二酐(a
‑
BPDA)、4,4
’‑
二苯醚二酐(ODPA)和4,4'
‑
(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐(6FDA)中的一种或多种。
[0017]优选地，所述含有双氨基结构的硅烷和/或硅氧烷选自1,3
‑
二氨基
‑5‑
苯甲酰丙基
‑
POSS、双(4
‑
氨基苯)
‑
POSS和5
‑
(1,3
‑
二氨基苯甲酰氨基)苯基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
[0018]1,3
‑
二氨基
‑5‑
苯甲酰丙基
‑
POSS：
[0019]R为异辛基；
[0020]双(4
‑
氨基苯)
‑
POSS：
[0021]R为异丁基；
[0022]5‑
(1,3
‑
二氨基苯甲酰)苯基三乙氧基硅烷：
[0023][0024]优选地，所述芳香族二胺选自对苯二胺(p
‑
PDA)、间苯二胺(m
‑
PDA)、4,4'
‑
二氨基二苯醚(4,4
’‑
ODA)、4,4'
‑
二氨基苯酰替苯胺(DABA)、1,3
‑
双(3
‑
氨基苯氧基)苯(1,3,3
‑
APB)、1,3
‑
双(4
‑
氨基苯氧基)苯(1,3,4
‑
APB)、1,4
‑
双(4
‑
氨基苯氧基)苯(1,4,4
‑
APB)、1,4
‑
双(3
‑
氨基苯氧基)苯(1,4,3
‑
APB)、9,9
‑
双(4
‑
氨基苯基)芴(FDA)、9,9
‑
双(3
‑
氟
‑4‑
氨基苯基)芴(FFDA)、4,4'
‑
二氨基
‑
2,2'
‑
双三氟甲基联苯(TFMB)、2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高压、耐电晕聚酰亚胺绝缘漆材料，其特征在于，包括树脂和纳米无机粒子，所述树脂含有聚酰亚胺和/或聚酰胺酸结构，所述树脂由二酐和二胺制备得到，所述二胺包括含有双氨基结构的硅烷和/或硅氧烷、以及芳香族二胺，所述树脂与纳米无机粒子中固体的质量比为99:1
‑
50:50。2.根据权利要求1所述的绝缘漆材料，其特征在于，所述二酐选自均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'
‑
联苯四酸二酐、2,3,3',4'
‑
联苯四甲酸二酐、4,4
’‑
二苯醚二酐和4,4'
‑
(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐中的一种或多种；所述含有双氨基结构的硅烷和/或硅氧烷选自1,3
‑
二氨基
‑5‑
苯甲酰丙基
‑
POSS、双(4
‑
氨基苯)
‑
POSS和5
‑
(1,3
‑
二氨基苯甲酰氨基)苯基三乙氧基硅烷中的一种或多种；所述芳香族二胺选自对苯二胺、间苯二胺、4,4'
‑
二氨基二苯醚、4,4'
‑
二氨基苯酰替苯胺、1,3
‑
双(3
‑
氨基苯氧基)苯、1,3
‑
双(4
‑
氨基苯氧基)苯、1,4
‑
双(4
‑
氨基苯氧基)苯、1,4
‑
双(3
‑
氨基苯氧基)苯、9,9
‑
双(4
‑
氨基苯基)芴、9,9
‑
双(3
‑
氟
‑4‑
氨基苯基)芴、4,4'
‑
二氨基
‑
2,2'
‑
双三氟甲基联苯和2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]丙烷中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的绝缘漆材料，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：任茜，柳宇昂，杜萱哲，职欣心，刘金刚，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：