一种水性聚酰亚胺纳米复合薄膜及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115353662A(43)申请公布日2022.11.18(21)申请号202210934191.3C08G73/10(2006.01)(22)申请日2022.08.04(71)申请人慧迈材料科技（广东）有限公司地址528000广东省佛山市南海区狮山有色金属园小塘虹岭路201-2号(住所申报)(72)发明人刘屹东李清玲闵永刚(74)专利代理机构广东高端专利代理事务所(特殊普通合伙)44346专利代理师徐玲(51)Int.Cl.C08J9/28(2006.01)C08J5/18(2006.01)C08L79/08(2006.01)C08K3/34(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种水性聚酰亚胺纳米复合薄膜及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开一种水性聚酰亚胺纳米复合薄膜及其制备方法和应用，所述水性聚酰亚胺纳米复合薄膜是由二胺和二酐合成聚酰胺酸，在聚酰胺酸中加入催化剂制得水溶性的聚酰胺酸盐，向聚酰胺酸铵盐中掺杂纳米粒子，机械搅拌数小时，热亚胺化后制得。该水性聚酰亚胺纳米复合薄膜是一种具有优异绝缘性能的复合薄膜，可以作为大型电机的匝间绕包材料，将聚酰亚胺做成水性聚酰亚胺可以解决聚酰亚胺易水解而变质的问题，纳米粒子的掺入可以有效提高薄膜的绝缘性能。CN115353662ACN115353662A权利要求书1/1页1.一种水性聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将二胺溶于N’N‑二甲基乙酰胺溶剂中，待二胺全部溶解后，将二酐分少量多次加入到溶液中，最后得到聚酰胺酸溶液；S2：向聚酰胺酸溶液中加入化学催化剂，搅拌若干小时得到聚酰胺酸盐，然后掺入纳米粒子进行搅拌，得到纳米粒子/聚酰胺酸盐溶液；S3：将纳米粒子/聚酰胺酸盐溶液涂覆在玻璃板上热亚胺化后，即得到水性聚酰亚胺纳米复合薄膜。2.根据权利要求1所述的水性聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述的二胺为4,4′‑二氨基二苯醚(ODA)、3,4′‑二氨基二苯醚(3,4′ODA)、对苯二胺(PPD)中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的水性聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述二酐为3,3′,4,4′‑二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)、3,3′,4,4′‑联苯四甲酸二酐(BPDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的水性聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述化学催化剂异喹啉、吡啶、三乙胺中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的水性聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述纳米粒子为氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、六方氮化硼(h‑BN)、氮化硅(Si3N4)中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的水性聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述聚酰胺酸与化学催化剂的摩尔比为:1：(0.5～4)，所述聚酰胺酸盐与纳米粒子的质量比为:1：(0.5～5)。7.根据权利要求1所述的水性聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于，S2所述搅拌的时间为3～10小时。8.根据权利要求1所述的水性聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于，S3所述热亚胺化温度为100～300℃。9.一种水性聚酰亚胺纳米复合薄膜，其特征在于，采用权利要求1～8任意一项所述水性聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备方法所制得。10.一种根据权利要求9所述的水性聚酰亚胺纳米复合薄膜的应用，其特征在于，所述水性聚酰亚胺纳米复合薄膜在航空航天、微电子工业领域中应用。2CN115353662A说明书1/3页一种水性聚酰亚胺纳米复合薄膜及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及航空航天绝缘材料领域，特别涉及一种水性聚酰亚胺纳米复合薄膜及其制备方法和应用。背景技术[0002]聚酰亚胺(PI)是一类具有酰亚胺环结构的绝缘聚合物材料，主链中含有非常稳定的芳香杂环结构使其具有优异的耐热性能、力学性能和电性能等特点，也因此被广泛应用在电动机匝间绝缘、电缆绕包绝缘材料等领域。近年来，中国高铁动车技术迅猛发展给电气设备带来许多新的问题。提升变频电机匝间绝缘材料的耐电晕性能非常关键，聚酰亚胺纳米复合薄膜作为一种新型的匝间绕包材料，其具有优异的绝缘性能，在上世纪90年代杜邦首次研发出此类薄膜并商业化，但是这种薄膜的制备方法也有许多问题：(1)聚酰亚胺易水解，聚酰胺酸放置一段时间后制备的薄膜机械性能大大降低；(2)制备聚酰胺酸所使用的的溶剂毒性强挥发后易污染环境。发明内容[0003]为了解决上述现有技术存在的不足，本发明目的在于提供一种水性聚酰亚胺纳米复合薄膜，该水性聚酰亚胺纳米复合薄膜不仅具有良好的耐电晕绝缘性能，且不易水解，薄膜的拉伸强度高。