一种POSS改性聚酰亚胺绝缘漆、制备方法及应用技术

本发明专利技术属于电动汽车电机绝缘领域，具体涉及一种POSS改性聚酰亚胺绝缘漆、制备方法及应用。所述绝缘漆包括：含有聚酰亚胺或聚酰胺酸结构的树脂、POSS改性剂和纳米无机粒子；所述POSS改性剂选自氨基化笼形倍半硅氧烷、氨丙基异辛基化笼形倍半硅氧烷、N

【技术实现步骤摘要】
一种POSS改性聚酰亚胺绝缘漆、制备方法及应用


[0001]本专利技术属于电动汽车电机绝缘领域，具体涉及一种POSS改性聚酰亚胺绝缘漆、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]电动汽车驱动电机不断朝着集成化、高功率密度和小型化方向发展，扁线绕组电机因槽体利用率高，散热性好等优势逐步成为主流电机技术。高性能的扁线电机对绝缘漆也提出了更高的要求，包括绝缘漆的可加工性和性能指标。考虑电动汽车用绝缘漆的可加工性是因为与圆线相比，扁线R角处绝缘漆厚度均匀性控制难度更高；扁线绝缘漆烘干后容易变形和皲裂；扁线绕组制成过程中绝缘层因R角处应力集中容易破损。
[0003]而除了绝缘漆的加工适应性，高性能电动汽车电机运行中一般需要施加非常高的电压和耐受运行时的高温条件，并且变频技术的广泛使用使得电机绝缘材料的综合性能要求不断提升，加上下一代扁线驱动电机将配置800、1000、1200伏级的超高压工作条件，这些均对电动汽车电机绝缘用绝缘材料的耐热性和电气特性均提出了更苛刻的要求。高性能电动汽车绝缘漆要求的耐热性主要包括最小温度指数大于等于200和耐热冲击温度大于等于220℃，高性能电气性能则包括局部放电起始电压和耐电晕性能，其中局部放电起始电压(PDIV)要求大于900V而耐电晕性能是指绝缘材料经受电晕放电作用能够抵抗质量下降的性质，一般可以通过与无机粒子复合提高绝缘漆的耐电晕性能。
[0004]聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚酯酰亚胺(PEsI)，因结构中含有酰亚胺杂环，具有明显优于普通环氧树脂或聚酯绝缘材料的高耐热性，可以满足现有电动汽车电机热稳定性要求。但在这些含有聚酰亚胺或聚酰胺酸结构的绝缘漆中分散无机粒子以获得高标准的耐电晕性能时，容易出现粒子团聚，劣化绝缘漆的力学性能，从而无法制备表面平整的绝缘漆层，也难以抵抗绕组工序对绝缘层韧性的考验。另外，绝缘漆中分布不均匀无机粒子也会不利于达到局部放电起始电压和耐电晕性能要求。因此以目前电动汽车驱动电机的发展趋势，十分需要开发兼具优异的韧性，更高水平的耐热性和电气性能的绝缘漆，以满足下一代驱动电机加工与应用的性能要求。在改善漆膜性能的同时，优化绝缘漆的固含量与树脂粘度也是提高绝缘漆加工性的关键，一般而言高固含量的绝缘漆有利于减少界面，提高绝缘层的可靠性，但高固含量条件下制备的树脂粘度较高，不利于绝缘漆的均匀涂覆。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种POSS改性聚酰亚胺绝缘漆、制备方法及应用。
[0006]为了实现本专利技术目的，采用的技术方案如下：
[0007]一种POSS改性聚酰亚胺绝缘漆，所述绝缘漆的原料包括：含有聚酰亚胺或聚酰胺酸结构的树脂、POSS改性剂和纳米无机粒子；所述POSS改性剂选自氨基化笼形倍半硅氧烷POSS
‑
NH2)或氨丙基异辛基化笼形倍半硅氧烷(POSS
‑
氨丙基异辛基)、N
‑
苯基氨基丙基化笼
形倍半硅氧烷(POSS
‑
N
‑
苯基氨基丙基)、N
‑
甲基氨基丙基异丁基化笼形倍半硅氧烷(POSS
‑
N
‑
甲基氨基丙基异丁基)、环氧基环己基化笼形倍半硅氧烷(环氧环己基
‑
POSS)中的一种或多种。
[0008]优选地，所述含有聚酰亚胺或聚酰胺酸结构的树脂通过单体1和单体2反应制备得到；所述单体1和单体2的摩尔比为1:0.9～1；
[0009]优选地，所述单体1选自二酐、偏苯三酸酐结构单体中的一种或两种；所述单体2选自二胺、二异氰酸酯结构单体中的一种或两种。
[0010]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
’‑
联苯醚二酐(ODPA)、对
‑
亚苯基
‑
双苯偏三酸酯二酐(TAHQ)、4,4'
‑
(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐(6FDA)、3,3
’
,4,4
’‑
二苯酮四酸二酐(BTDA)、乙二醇双偏苯三酸酐(TMEG)的一种或多种；
[0011]优选地，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、对
‑
亚苯基
‑
双苯偏三酸酯二酐中的一种或两种。
[0012]优选地，所述二胺选自对苯二胺(p
‑
PDA)、间苯二胺(m
‑
PDA)、4,4
‑
二氨基
‑
2,2
‑
二甲基联苯、4,4'
‑
二氨基二苯醚(ODA)、1,4
‑
双(4
‑
氨基
‑
苯甲酸酯基)苯、双(4
‑
氨基苯基)对苯二甲酸酯、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)苯基]丙烷(BAPP)、2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷(HFBAPP)、二氨基二苯甲烷(DDM)中的一种或多种；
[0013]优选地，所述二胺选自苯二胺、4,4'
‑
二氨基二苯醚、4,4'
‑
二氨基苯酰替苯胺、1,4
‑
双(4
‑
氨基苯氧基)苯、1,3
‑
双(4
‑
氨基苯氧基)苯(1,3,4
‑
APB)、9,9
‑
双(4
‑
氨基苯基)芴(FDA)、2,2
‑
双[4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种POSS改性聚酰亚胺绝缘漆，其特征在于，所述绝缘漆的原料包括：含有聚酰亚胺或聚酰胺酸结构的树脂、POSS改性剂、纳米无机粒子；所述POSS改性剂选自氨基化笼形倍半硅氧烷、氨丙基异辛基化笼形倍半硅氧烷、N
‑
苯基氨基丙基化笼形倍半硅氧烷、N
‑
甲基氨基丙基异丁基化笼形倍半硅氧烷、环氧基环己基化笼形倍半硅氧烷中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的绝缘漆，其特征在于，所述含有聚酰亚胺或聚酰胺酸结构的树脂通过单体1和单体2反应制备得到；所述单体1和单体2的摩尔比为1:0.9～1；所述单体1选自二酐、偏苯三酸酐结构单体中的一种或两种；所述单体2选自二胺、二异氰酸酯结构单体中的一种或两种。3.根据权利要求2所述的绝缘漆，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
’‑
联苯醚二酐、对
‑
亚苯基
‑
双苯偏三酸酯二酐、4,4'
‑
(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐、3,3
’
,4,4
’‑
二苯酮四酸二酐、乙二醇双偏苯三酸酐中的一种或多种；所述二胺选自对苯二胺、间苯二胺、4,4
‑
二氨基
‑
2,2
‑
二甲基联苯、4,4'
‑
二氨基二苯醚、1,4
‑
双(4
‑
氨基
‑
苯甲酸酯基)苯、双(4
‑
氨基苯基)对苯二甲酸酯、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、2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、二氨基二苯甲烷中的一种或多种；所述二异氰酸酯选自4,4'
‑
...

【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：