一种聚酰胺酸浆料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种聚酰胺酸浆料及其制备方法和应用，所述聚酰胺酸浆料的制备原料包括二酐单体、二胺单体和封端剂；所述封端剂包括氨基封端聚环氧烷和/或酐基封端聚环氧烷；通过选择上述氨基封端聚环氧烷和/或酐基封端聚环氧烷作为封端剂，不仅显著提升了得到的聚酰胺酸浆料的存储稳定性，还有效降低了聚酰胺酸浆料成型得到的聚酰亚胺涂层的介电常数，进而使得采用所述聚酰胺酸浆料制备得到的绝缘线具有较高的PDIV值，适合在高压电机绕组中应用。适合在高压电机绕组中应用。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺酸浆料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚酰胺
，具体涉及一种聚酰胺酸浆料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着技术的不断进步，新能源电动车发展迅速，800V高压平台是未来要走的必经之路。然而，800V高压平台带来的不只是更快的充电效率和更长的续航里程，还有和400V系统相比，更严峻的绝缘性和安全性的挑战。针对新能源汽车用的电机而言，高电压对电机绕组的绝缘性提出了更高的耐压挑战，处置不当便会在绝缘局部区域达到击穿场强，尤其是在带电体的尖端附近形成局部放电，强烈的局部放电会破坏绕组线的绝缘性能，造成电机短路，引发电机失效。
[0003]目前，为了准确测量和评价绕组线的绝缘性能，常用PDIV(局部放电起始电压)来作为绝缘性的评价参数，PDIV越高，绕组线的绝缘性越好，绕组线的PDIV值可以根据如下经验公式来进行估算：其中，V代表PDIV值(Vrms)，t代表绝缘材料的厚度，εr代表绝缘材料的相对介电常数。可以发现，PDIV值与绝缘材料的厚度成正比，与绝缘材料的相对介电常数成反比，因此，想要提升绕组线的PDIV值也可以从增加绝缘漆的厚度或者采用低介电常数的材料作为绝缘漆这两个方向来开展。但是，为保证绕组线利用效率的最大化，目前的技术方向为在尽量不增加漆膜厚度的前提下提高其PDIV值，因此降低绝缘漆材料的低介电常数成为提升绕组的PDIV值最为有效的方案。
[0004]聚酰亚胺材料是常用的绕组线绝缘漆膜材料，然而，普通芳香族聚酰亚胺材料的介电常数通常在3.2～4.0C2/(N
·
M2)(1KHz)左右，不能满足微电子工业对介电材料介电性能持续降低的要求，且常规聚酰亚胺薄膜的制备方法是通过先制备成聚酰胺酸浆料，随后通过高温将聚酰胺酸浆料进行脱水实现亚胺化，然而聚酰胺酸的反应为可逆反应，因此，为了保持聚酰胺酸的粘度稳定性，必须将聚酰胺酸低温下保持。
[0005]针对常用的方法是通过引入低介电的物质或降低酰亚胺基的浓度来降低聚酰亚胺的介电常数。CN111844976A公开了一种聚酰亚胺/氟聚合物绝缘复合材料的制备方法、制备方法及其应用，方法包括以下步骤：1)将聚酰亚胺膜表面经电晕工艺处理后，涂覆氟聚合物乳液，经高温干燥、烧结后制成氟聚合物粘结层；2)将步骤1)形成的复合材料的表面通过双金属辊热压复合氟聚合物绝缘外层，制备得复合结构的聚酰亚胺/氟聚合物绝缘复合材料，复合材料包括：聚酰亚胺绝缘基层、氟聚合物粘结层和氟聚合物绝缘外层，聚酰亚胺绝缘基层的至少一侧表面通过氟聚合物粘结层与氟聚合物绝缘外层连接。通过上述方式，本专利技术能够集优异的耐热性能、机械性能、电气性能、防水、防油、耐刮擦、耐化学腐蚀等特性于一体，制备实施的复合体系粘接性强。该方法虽然可以有效的降低复合材料的介电参数，但工艺过于复杂不利于应用于漆包线的涂覆工艺。
[0006]JP2013253124A公开了一种能够形成低介电常数的绝缘层的聚酰亚胺树脂漆，并且提供了能够提高电晕放电引发的绝缘电线，其将聚酰亚胺树脂漆具有作为主要组分的聚
酰亚胺前体树脂，所述聚酰亚胺前体树脂通过使芳族二胺与芳族四羧酸酐反应获得，其中聚酰亚胺前体树脂酰亚胺化后的酰亚胺基团浓度为>35.0％且<36.0％，但是该方法会导致形成的漆包线耐热性难以满足使用要求。
[0007]综上所述，开发一种成型后具有低介电常数的聚酰胺酸浆料，以满足新能源电机在运行过程中能够抵御高的局部放电起始电压，仍是本领域急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种聚酰胺酸浆料及其制备方法和应用，所述聚酰胺酸浆料具有优异的存储稳定性，且成型后得到的聚酰亚胺涂层具有低介电常数，进而可以使进一步制备得到的绝缘线具有高PDIV值，适合在高压电机绕组中应用，特别是新能源高压电机绕组。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种聚酰胺酸浆料，所述聚酰亚胺浆料的制备原料包括二酐单体、二胺单体和封端剂；
[0011]所述封端剂包括氨基封端聚环氧烷和/或酐基封端聚环氧烷。
[0012]本专利技术提供的聚酰胺酸浆料的制备原料包括二酐单体、二胺单体和封端剂，限定所述封端剂包括氨基封端聚环氧烷和/或酐基封端聚环氧烷，一方面，所述特定的封端剂的加入可以显著提升聚酰胺酸浆料的存储稳定性，另一方面，将所述聚酰胺酸浆料涂覆在基体表面加热成型的过程中聚环氧烷会发生分解，形成均匀的纳米孔洞，从而有效降低了成型后得到的聚酰亚胺涂层的介电常数，使得进一步制备得到的绝缘线具有较高的PDIV值。
[0013]优选地，所述二酐单体包括芳香族四羧酸二酐。
[0014]优选地，所述芳香族四羧酸二酐包括2,2',3,3'
‑
联苯四甲酸二酐、3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸二酐、4,4'
‑
氧双邻苯二甲酸酐、9,9
‑
双(3,4
‑
二羧基苯基)芴二酸酐、(4
‑
邻苯二甲酸酐)甲酰氧基
‑4‑
邻苯二甲酸酯、双[(3,4
‑
二酸酐)苯基]对苯二甲酸酯、3,3',4,4'
‑
二苯基砜四羧酸二酸酐、对
‑
亚苯基
‑
双苯偏三酸酯二酐、4,4'
‑
对苯二氧双邻苯二甲酸酐、均苯四甲二酐、2,2'
‑
双(3,4
‑
二羧酸)六氟丙烷二酐、2,2
‑
双(4
‑
(3,4
‑
二羧基苯氧基)苯基)六氟丙烷二酐、2,2
‑
双(4
‑
(3,4
‑
二羧基苯甲酰基氧基)苯基)六氟丙烷二酐或2,2'
‑
双(三氟甲基)
‑
4,4'
‑
双(3,4
‑
二羧基苯氧基)联苯二酸酐中的任意一种或至少两种的组合。
[0015]优选地，所述二胺单体包括对苯二胺、间苯二胺、4,4'
‑
二氨基二苯醚、2,2'
‑
二(三氟甲基)二氨基联苯、4,4'
‑
二氨基苯酰替苯胺、2,2'
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基苯基)]丙烷、4,4'
‑
二氨基二苯砜、2
‑
(4
‑
氨基苯基)
‑5‑
氨基苯并咪唑、2,2
‑
双(4
‑
羟基
‑3‑
氨基苯基)丙烷、4,4'
‑
双(3
‑
氨基苯氧基)二苯基砜、4,4'
‑
二氨基
‑
2,2'
‑
二甲基
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺酸浆料，其特征在于，所述聚酰胺酸浆料的制备原料包括二酐单体、二胺单体和封端剂；所述封端剂包括氨基封端聚环氧烷和/或酐基封端聚环氧烷。2.根据权利要求1所述的聚酰胺酸浆料，其特征在于，所述二酐单体包括芳香族四羧酸二酐；优选地，所述芳香族四羧酸二酐包括2,2',3,3'
‑
联苯四甲酸二酐、3,3',4,4'
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联苯四甲酸二酐、4,4'
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氧双邻苯二甲酸酐、9,9
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双(3,4
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二羧基苯基)芴二酸酐、(4
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邻苯二甲酸酐)甲酰氧基
‑4‑
邻苯二甲酸酯、双[(3,4
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二酸酐)苯基]对苯二甲酸酯、3,3',4,4'
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二苯基砜四羧酸二酸酐、对
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亚苯基
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双苯偏三酸酯二酐、4,4'
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对苯二氧双邻苯二甲酸酐、均苯四甲二酐、2,2'
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双(3,4
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二羧酸)六氟丙烷二酐、2,2
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双(4
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(3,4
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二羧基苯氧基)苯基)六氟丙烷二酐、2,2
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双(4
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(3,4
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二羧基苯甲酰基氧基)苯基)六氟丙烷二酐或2,2'
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双(三氟甲基)
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4,4'
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双(3,4
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二羧基苯氧基)联苯二酸酐中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述二胺单体包括对苯二胺、间苯二胺、4,4'
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二氨基二苯醚、2,2'
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二(三氟甲基)二氨基联苯、4,4'
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二氨基苯酰替苯胺、2,2'
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双[4
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(4
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氨基苯氧基苯基)]丙烷、4,4'
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二氨基二苯砜、2
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(4
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氨基苯基)
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氨基苯并咪唑、2,2
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双(4
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羟基
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氨基苯基)丙烷、4,4'
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双(3
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氨基苯氧基)二苯基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏飞，庄方东，
申请(专利权)人：宁波博雅聚力新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：