CN113201277B - 一种芳纶绝缘涂料 - Google Patents

一种芳纶绝缘涂料 Download PDF

Info

Publication number
CN113201277B
CN113201277B CN202110532255.2A CN202110532255A CN113201277B CN 113201277 B CN113201277 B CN 113201277B CN 202110532255 A CN202110532255 A CN 202110532255A CN 113201277 B CN113201277 B CN 113201277B
Authority
CN
China
Prior art keywords
diaminodiphenyl ether
phenylenediamine
aramid
modified
silica
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110532255.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113201277A (zh
Inventor
王农跃
李国华
沙艳松
闻国强
章冬霞
张启俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fangyuan New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Fangyuan Aramid Research Institute Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Fangyuan Aramid Research Institute Co ltd filed Critical Jiangsu Fangyuan Aramid Research Institute Co ltd
Priority to CN202110532255.2A priority Critical patent/CN113201277B/zh
Publication of CN113201277A publication Critical patent/CN113201277A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113201277B publication Critical patent/CN113201277B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D177/00Coating compositions based on polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D177/10Polyamides derived from aromatically bound amino and carboxyl groups of amino carboxylic acids or of polyamines and polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/40Polyamides containing oxygen in the form of ether groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/70Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

本申请属于涂料技术领域,公开了一种芳纶绝缘涂料,包括改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体和有机溶剂,所述改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体采用间苯二胺、间苯二甲酰氯和4,4’‑二氨基二苯醚聚合得到。本申请涉及的芳纶绝缘涂料,具有出色的介电性能、耐高温、疏水性好,而且与基体材料的结合性能好。

Description

一种芳纶绝缘涂料
技术领域
本申请涉及涂料技术领域,具体涉及一种芳纶绝缘涂料。
背景技术
绝缘涂料是指能够在基材形成保护膜,使其不导电、保证其安全使用的一种功能涂料。绝缘涂料中的高分子绝缘涂料占有很大的比重,而绝大多数高分子材料都具有一定的绝缘性。目前常见的高分子绝缘涂料有聚酰亚胺绝缘涂料、聚氨酯绝缘涂料、环氧树脂绝缘涂料等。
间位芳纶(聚间苯二甲酰间苯二胺)具有长久的热稳定性,这是其最重要的特性,可在200℃高温下长期使用不老化,具有极佳的尺寸稳定性。间位芳纶具有阻燃性,其极限氧指数值(LOI)>28%,在空气中不会自然、融化,也不会产生熔滴,离焰自熄。间位芳纶的电绝缘性优良,以其制成的绝缘纸耐击穿电压可达20kv/mm,是全球公认的最佳绝缘材料。间位芳纶具有优良的抗辐射性能,其在50kV的X射线连续照射250h后,仍能保持原有强度的49%。
然而聚间苯二甲酰间苯二胺所具有的特殊结构也严重影响了其的溶解性能。普通溶剂只可溶胀间位芳纶,主要由于其分子间和分子内存在大量的氢键结构。在溶剂中加入某些特殊盐,如LiCl、CaCl2后,可增强溶剂的溶解能力,使其溶解范围变。例如当芳纶溶于LiCl-DMAc混合体系时,LiCl中的Li+会与DMAc中的羰基紧密结合,从而释放出Cl-,游离的Cl-进一步破坏芳纶大分子间的氢键作用,从而提高了芳纶的溶解性能。但是当涂料中存在Cl-时,对金属会有一定的腐蚀作用。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足,本发明的目的在于通过改性提高芳纶的溶解性,从而提供一种芳纶绝缘涂料。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种芳纶绝缘涂料,包括改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体和有机溶剂;
所述改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体采用间苯二胺、间苯二甲酰氯和4,4’-二氨基二苯醚,在溶剂和缚酸剂存在下聚合得到,具体制备过程包括以下步骤:
1)将4,4’-二氨基二苯醚、间苯二胺、溶剂、缚酸剂以及占间苯二甲酰氯总质量70~85%的间苯二甲酰氯进行溶液缩聚反应,并且在反应体系中加入疏水性纳米二氧化硅,所述疏水性纳米二氧化硅的加入量为本步骤中加入的间苯二甲酰氯质量的0.5%~2%;
2)在步骤1)反应2~30分钟后,加入剩余的4,4’-二氨基二苯醚、间苯二胺、间苯二甲酰氯、缚酸剂及溶剂继续进行溶液缩聚反应,将聚合产物洗涤至中性得到改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体。
发明人发现,采用本申请技术方案得到的芳纶绝缘涂料,具有出色的介电性能、耐高温、疏水性好,而且与基体材料的结合性能好。
所述步骤1)中4,4’-二氨基二苯醚与间苯二胺的摩尔比为1︰8~10。
所述步骤2)中4,4’-二氨基二苯醚与间苯二胺的摩尔比为1︰3~5。
优选的,所述步骤1)中间苯二甲酰氯摩尔量:4,4’-二氨基二苯醚和间苯二胺的摩尔量之和为1︰1.01~1.02。
优选的,所述步骤2)中间苯二甲酰氯摩尔量:4,4’-二氨基二苯醚和间苯二胺的摩尔量之和为1~1.01︰1。
优选的,所述疏水性纳米二氧化硅为纳米二氧化硅经硅烷偶联剂KH560(3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷)改性而成。
所述疏水性纳米二氧化硅的加入量可以为本步骤中加入的间苯二甲酰氯质量的0.5%~2%范围中任意值或所述范围内任意值组合形成的范围,例如0.6%、0.8%、1%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、1.9%。
进一步优选的,所述疏水性纳米二氧化硅的接枝率为2%~5%。发明人发现,在二氧化硅接枝率为2%~5%时,制备得到的聚合物用于涂料时,性能更佳,这可能是因为该条件下,一方面可以保持纳米二氧化硅良好的分散性,另一方面纳米粒子表面的基团可能有极小部分与胺基反应,进一步改善了纳米二氧化硅与聚合物之间的相容性,但又不会对聚合物的强度等性能造成不利影响。
所述疏水性纳米二氧化硅的制备方法为:将干燥的纳米二氧化硅粉体加入N-甲基吡咯烷酮中,超声分散20min~30min后,再加入KH560继续超声处理5分钟左右,转入四口瓶中N2氛围下于50~60℃搅拌反应2~3小时,将反应液进行离心分离,改性后的二氧化硅沉淀出来并烘干,得到疏水性纳米二氧化硅。
优选地,所述缚酸剂根据苯二胺与苯二甲酰氯的量,中和生成的氯化氢的所需的理论化学计量的0.95~1.2倍加入反应中。
本申请所述缚酸剂可以为有机碱和/或无机碱。所述有机碱为胺类,优选为叔胺。所述无机碱可以没有任何限制地使用公知的无机碱,例如:碳酸钠、氢氧化钙、碳酸钙、氢氧化钾、氢氧化锂等。
进一步优选,所述缚酸剂为碳酸钙、碳酸氢锂等,在中和氯化氢的过程中,所生成的碱金属的氯化物和/或碱土金属的氯化物,如氯化锂、氯化钙等,能够进一步改善聚合物在溶剂中的溶解度。
优选的,所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的任意一种或几种的混合物。进一步优选的,所述有机溶剂为二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
优选的,所述芳纶绝缘涂料,按重量份计包括:改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体20~60份和有机溶剂30~120份。
优选的,所述改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体制备过程中,可以根据需要,适当添加助溶剂。
进一步地,所述改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体聚合过程中,所述步骤1)中,将4,4’-二氨基二苯醚、间苯二胺、缚酸剂与溶剂(和/或助溶剂)配置成4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液,将间苯二甲酰氯和疏水性纳米二氧化硅配置成间苯二甲酰氯-疏水性纳米二氧化硅溶液,在搅拌下将配置的两种溶液进行混合反应。
进一步地,所述步骤2)中,将剩余的4,4’-二氨基二苯醚、间苯二胺、缚酸剂与溶剂配置成4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液。
本领域技术人员能够理解,本申请所述芳纶绝缘涂料,还可以根据需要添加一定量的颜填料及其他功能助剂例如流平剂等。
所述纳米二氧化硅可以市购获得或根据现有技术自行制备,本发明对纳米二氧化硅购买厂家没有特别限制。
与现有技术相比,本申请将改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体用于绝缘涂料,改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体溶解性好,可以在不添加助溶剂的情况下溶解于二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷中;制备得到的绝缘涂料,具有出色的介电性能、耐高温、疏水性好,而且与基体材料的结合性能好。
本申请中改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体分两步制备,在第一步中加入了疏水性纳米二氧化硅,不仅增强了改性聚合体的介电性能而且可以增强改性聚合体的耐热性能。
此外,本申请在制备改性聚间苯二甲酰间苯二胺的两步中,分别控制不同的改性体4,4’-二氨基二苯醚的加入量,不仅改善了改性聚合体在溶剂中的溶解性能,而且使得界面粘结强度提高,减少了界面之间的孔隙率,从而增强了涂覆本申请芳纶绝缘涂料产品的抗水能力。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
以下实施例中,所述纳米二氧化硅购买自麦克林试剂有限公司。
实施例1
一种芳纶绝缘涂料,包括改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体和溶剂;
所述改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体采用间苯二胺、间苯二甲酰氯和4,4’-二氨基二苯醚聚合得到,具体制备过程包括以下步骤:
1)将100ml的NMP和1.2g CaCl2配置NMP-CaCl2溶液,并冷却至-5℃左右,通入氮气,在氮气保护下加入1.6g 4,4’-二氨基二苯醚、6.92g间苯二胺和14.96g缚酸剂碳酸钙,得到4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液,置于冰水浴中;将0.11g疏水性纳米二氧化硅在150ml的NMP中进行搅拌分散后,加入14.33g间苯二甲酰氯,得到间苯二甲酰氯-疏水性纳米二氧化硅溶液,并将间苯二甲酰氯-疏水性纳米二氧化硅溶液在快速搅拌下加入4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺溶液,继续搅拌;
2)将50ml的NMP冷却至-5℃左右,通入氮气,在氮气保护下加入0.79g 4,4’-二氨基二苯醚、2.12g间苯二胺和4.99g缚酸剂碳酸钙,得到4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液;在步骤1)反应2~30分钟后,加入新配置的4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液,以及4.78g间苯二甲酰氯继续进行溶液缩聚反应,将聚合产物进行沉析、抽滤后用热水洗涤多次等后处理,以除去残留溶剂、缚酸剂等杂质,得到改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体,干燥备用。
本实施例中,所述疏水性纳米二氧化硅的制备方法为:将干燥的1g纳米二氧化硅粉体加入20ml N-甲基吡咯烷酮中,超声分散20min~30min后,再加入0.5g KH560继续超声处理5分钟左右,转入四口瓶中N2氛围下于50~60℃搅拌反应3~4小时,将反应液进行离心分离,改性后的二氧化硅沉淀出来并烘干,得到接枝率为2%~5%疏水性纳米二氧化硅。
将制备的干燥后的20g改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体溶于30g溶剂NMP中,可以适当加热溶解搅拌均匀后得到芳纶绝缘涂料。
实施例2
一种芳纶绝缘涂料,包括改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体和溶剂;
所述改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体采用间苯二胺、间苯二甲酰氯和4,4’-二氨基二苯醚聚合得到,具体制备过程包括以下步骤:
1)将100ml的NMP和1.2g LiCl配置NMP-LiCl溶液,并冷却至-5℃左右,通入氮气,在氮气保护下加入1.6g 4,4’-二氨基二苯醚、8.65g间苯二胺以及14.61g缚酸剂吡啶,得到4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液,置于冰水浴中;将0.09g疏水性纳米二氧化硅在150ml的NMP中进行搅拌分散后,加入17.69g间苯二甲酰氯,得到间苯二甲酰氯-疏水性纳米二氧化硅溶液,并将间苯二甲酰氯-疏水性纳米二氧化硅溶液在快速搅拌下加入4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺溶液,继续搅拌;
2)将50ml的NMP冷却至-5℃左右,通入氮气,在氮气保护下加入1.85g 4,4’-二氨基二苯醚、3g间苯二胺和6.20g缚酸剂吡啶,得到4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液;在步骤1)反应2~30分钟后,加入新配置的4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液,以及7.58g间苯二甲酰氯继续进行溶液缩聚反应,将聚合产物进行沉析、抽滤后用热水洗涤多次等后处理,以除去残留溶剂、缚酸剂等杂质,得到改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体,干燥备用。
本实施例中,所述疏水性纳米二氧化硅的制备方法同实施例1。
将制备的干燥后的20g改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体溶于100g溶剂DMAc中,并加入流平剂1g,适当加热溶解搅拌均匀后得到芳纶绝缘涂料。
实施例3
一种芳纶绝缘涂料,包括改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体和溶剂;
所述改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体采用间苯二胺、间苯二甲酰氯和4,4’-二氨基二苯醚聚合得到,具体制备过程包括以下步骤:
1)将100ml的NMP和1.2g CaCl2配置NMP-CaCl2溶液,并冷却至-5℃左右,通入氮气,在氮气保护下加入1.6g 4,4’-二氨基二苯醚、7.35g间苯二胺以及11.75g缚酸剂氢氧化钙,得到4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液,置于冰水浴中;将0.24g疏水性纳米二氧化硅在150ml的NMP中进行搅拌分散后,加入15.20g间苯二甲酰氯,得到间苯二甲酰氯-疏水性纳米二氧化硅溶液,并将间苯二甲酰氯-疏水性纳米二氧化硅溶液在快速搅拌下加入4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺溶液,继续搅拌;
2)将50ml的NMP冷却至-5℃左右,通入氮气,在氮气保护下加入0.59g 4,4’-二氨基二苯醚、1.11g间苯二胺和2.06g缚酸剂氢氧化钙,得到4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液;在步骤1)反应2~30分钟后,加入新配置的4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液,以及2.68g间苯二甲酰氯继续进行溶液缩聚反应,将聚合产物进行沉析、抽滤后用热水洗涤多次等后处理,以除去残留溶剂、缚酸剂等杂质,得到改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体,干燥备用。
本实施例中,所述疏水性纳米二氧化硅的制备方法同实施例1。
将制备的干燥后的40g改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体溶于120g溶剂DMF中,并加入流平剂1g,适当加热溶解搅拌均匀后得到芳纶绝缘涂料。
实施例4
一种芳纶绝缘涂料,包括改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体和溶剂;
所述改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体采用间苯二胺、间苯二甲酰氯和4,4’-二氨基二苯醚聚合得到,具体制备过程包括以下步骤:
1)将100ml的NMP冷却至-5℃左右,通入氮气,在氮气保护下加入1.6g 4,4’-二氨基二苯醚、6.92g间苯二胺以及15.23g缚酸剂三乙胺,得到4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液,置于冰水浴中;将0.29g疏水性纳米二氧化硅在150ml的NMP中进行搅拌分散后,加入14.44g间苯二甲酰氯,得到间苯二甲酰氯-疏水性纳米二氧化硅溶液,并将间苯二甲酰氯-疏水性纳米二氧化硅溶液在快速搅拌下加入4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺溶液,继续搅拌;
2)将50ml的NMP冷却至-5℃左右,通入氮气,在氮气保护下加入1.1g 4,4’-二氨基二苯醚、2.39g间苯二胺和5.91g缚酸剂三乙胺,得到4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液;在步骤1)反应2~30分钟后,加入新配置的4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液,以及5.62g间苯二甲酰氯继续进行溶液缩聚反应,将聚合产物进行沉析、抽滤后用热水洗涤多次等后处理,以除去残留溶剂、缚酸剂等杂质,得到改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体,干燥备用。
本实施例中,所述疏水性纳米二氧化硅的制备方法同实施例1。
将制备的干燥后的60g改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体溶于90g溶剂NMP中,并加入流平剂0.5g,适当加热溶解搅拌均匀后得到芳纶绝缘涂料。
实施例5
一种芳纶绝缘涂料,包括改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体和溶剂;
所述改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体采用间苯二胺、间苯二甲酰氯和4,4’-二氨基二苯醚聚合得到,具体制备过程包括以下步骤:
1)将100ml的NMP冷却至-5℃左右,通入氮气,在氮气保护下加入1.6g 4,4’-二氨基二苯醚、8.22g间苯二胺以及17.67g缚酸剂三乙胺,得到4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液,置于冰水浴中;将0.17g疏水性纳米二氧化硅在150ml的NMP中进行搅拌分散后,加入16.75g间苯二甲酰氯,得到间苯二甲酰氯-疏水性纳米二氧化硅溶液,并将间苯二甲酰氯-疏水性纳米二氧化硅溶液在快速搅拌下加入4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺溶液,继续搅拌;
2)将50ml的NMP冷却至-5℃左右,通入氮气,在氮气保护下加入0.8g 4,4’-二氨基二苯醚、1.65g间苯二胺和3.02g缚酸剂氢氧化钙,得到4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液;在步骤1)反应2~30分钟后,加入新配置的4,4’-二氨基二苯醚-间苯二胺-缚酸剂溶液,以及3.93g间苯二甲酰氯继续进行溶液缩聚反应,将聚合产物进行沉析、抽滤后用热水洗涤多次等后处理,以除去残留溶剂、缚酸剂等杂质得到改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体,干燥备用。
本实施例中,所述疏水性纳米二氧化硅的制备方法同实施例1。
将制备的干燥后的40g改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体溶于80g溶剂NMP中,并加入流平剂0.5g,适当加热溶解搅拌均匀后得到芳纶绝缘涂料。
对比实施例1
本实施例同实施例1,区别在于步骤1)中没有加疏水性纳米二氧化硅。
对比实施例2
本实施例同实施例4,区别在于将步骤1)4,4’-二氨基二苯醚与间苯二胺的摩尔比调整为1︰7,具体变化为:步骤1)中间苯二胺加入量为6.06g,间苯二胺甲酰氯的加入量为12.84g,相应的疏水性纳米二氧化硅加入量为0.26g,步骤2)中4,4’-二氨基二苯醚、间苯二胺、间苯二甲酰氯加入量分别为0.98g、2.12g、4.99g。
对比实施例3
本实施例同实施例5,区别在于将步骤1)4,4’-二氨基二苯醚与间苯二胺的摩尔比调整为1︰11,具体变化为:步骤1)中间苯二胺加入量为9.52g,间苯二胺甲酰氯的加入量为19.15g,相应的疏水性纳米二氧化硅加入量为0.19g,步骤2)中4,4’-二氨基二苯醚、间苯二胺、间苯二甲酰氯加入量分别为0.92g、1.88g、4.49g。
对比实施例4
本实施例同实施例1,区别在于将步骤2)中4,4’-二氨基二苯醚与间苯二胺的摩尔比调整为1︰2,具体变化为:步骤2)中4,4’-二氨基二苯醚、间苯二胺加入量分别为1.57g、1.7g。
对比实施例5
本实施例同实施例2,区别在于将步骤2)中4,4’-二氨基二苯醚与间苯二胺的摩尔比调整为1︰6,具体变化为:步骤2)中4,4’-二氨基二苯醚、间苯二胺加入量分别为1.06g、3.43g。
对比实施例6
本实施例同实施例3,区别在于疏水性纳米二氧化硅接枝率小于2%。
本实施例中,所述疏水性纳米二氧化硅的制备方法为:将干燥的1g纳米二氧化硅粉体加入20ml N-甲基吡咯烷酮中,超声分散20min~30min后,再加入0.5g KH560继续超声处理5分钟左右,转入四口瓶中N2氛围下于45℃搅拌反应2.5小时,将反应液进行离心分离,改性后的二氧化硅沉淀出来并烘干,得到疏水性纳米二氧化硅。
对比实施例7
本实施例同实施例4,区别在于疏水性纳米二氧化硅接枝率大于5%。
本实施例中,所述疏水性纳米二氧化硅的制备方法为:将干燥的1g纳米二氧化硅粉体加入20ml N-甲基吡咯烷酮中,超声分散20min~30min后,再加入0.5g KH560继续超声处理5分钟左右,转入四口瓶中N2氛围下于70℃搅拌反应4小时,将反应液进行离心分离,改性后的二氧化硅沉淀出来并烘干,得到疏水性纳米二氧化硅。
对实施例1~5以及对比实施例1~7所提供芳纶绝缘涂料进行性能测试,测试结果如下表1所示:
表1芳纶绝缘涂料性能测试表
Figure BDA0003068357240000091
其中:附着力的测试方法参考GB/T9286-1998,击穿强度测试方法参考GB/T1408.1-2016,耐热等级测试方法参考GB/T27749-2011;体积电阻力测试方法参考GB/T1410-2006,涂膜后测试,以及50℃热水浸泡24h后测试结果。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种芳纶绝缘涂料,其特征在于,包括改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体和有机溶剂;
所述改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体采用间苯二胺、间苯二甲酰氯和4,4’-二氨基二苯醚,在溶剂和缚酸剂存在下聚合得到,具体制备过程包括以下步骤:
1)将4,4’-二氨基二苯醚、间苯二胺、溶剂、缚酸剂以及占间苯二甲酰氯总质量70~85%的间苯二甲酰氯进行溶液缩聚反应,并且在反应体系中加入疏水性纳米二氧化硅,所述疏水性纳米二氧化硅的加入量为本步骤中加入的间苯二甲酰氯质量的0.5%~2%;所述疏水性纳米二氧化硅为纳米二氧化硅经硅烷偶联剂改性而成,所述疏水性纳米二氧化硅的接枝率为2%~5%;
2)在步骤1)反应2~30分钟后,加入剩余的4,4’-二氨基二苯醚、间苯二胺、间苯二甲酰氯、缚酸剂及溶剂继续进行溶液缩聚反应,将聚合产物洗涤至中性得到改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体。
2.根据权利要求1所述芳纶绝缘涂料,其特征在于,所述步骤1)中 4,4’-二氨基二苯醚与间苯二胺的摩尔比为1︰8~10。
3.根据权利要求1所述芳纶绝缘涂料,其特征在于,所述步骤2)中 4,4’-二氨基二苯醚与间苯二胺的摩尔比为1︰3~5。
4.根据权利要求1所述芳纶绝缘涂料,其特征在于,所述步骤1)中间苯二甲酰氯摩尔量︰4,4’-二氨基二苯醚和间苯二胺的摩尔量之和为1︰1.01~1.02。
5.根据权利要求1所述芳纶绝缘涂料,其特征在于,所述步骤2)中间苯二甲酰氯摩尔量︰4,4’-二氨基二苯醚和间苯二胺的摩尔量之和为1~1.01︰1。
6.根据权利要求1所述芳纶绝缘涂料,其特征在于,所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺和N,N-二甲基甲酰胺中的任意一种或几种的混合物。
7.根据权利要求6所述芳纶绝缘涂料,其特征在于,所述有机溶剂为二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
8.根据权利要求1所述芳纶绝缘涂料,其特征在于,所述芳纶绝缘涂料,按重量份计包括:改性聚间苯二甲酰间苯二胺聚合体20~60份和有机溶剂30~120份。
CN202110532255.2A 2021-05-17 2021-05-17 一种芳纶绝缘涂料 Active CN113201277B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110532255.2A CN113201277B (zh) 2021-05-17 2021-05-17 一种芳纶绝缘涂料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110532255.2A CN113201277B (zh) 2021-05-17 2021-05-17 一种芳纶绝缘涂料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113201277A CN113201277A (zh) 2021-08-03
CN113201277B true CN113201277B (zh) 2022-09-27

Family

ID=77031304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110532255.2A Active CN113201277B (zh) 2021-05-17 2021-05-17 一种芳纶绝缘涂料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113201277B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111423811B (zh) * 2020-04-09 2022-04-22 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种芳纶树脂基防腐涂料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1485173A (en) * 1973-06-22 1977-09-08 Gen Electric Polyetherimides

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1071035A (en) * 1975-01-20 1980-02-05 Rudolph J. Angelo Gas-barrier coated films, sheets or foils and method of preparation
CN1081199C (zh) * 1999-06-30 2002-03-20 北京燕山石油化工公司研究院 直纺型聚对苯二甲酰对苯二胺的制备方法
CN102070781B (zh) * 2010-12-01 2012-05-02 长春工业大学 一种用dmac直接纺丝的ppta共聚物的制造方法
CN108359091B (zh) * 2018-03-27 2020-09-11 西北化工研究院有限公司 一种三元共缩聚制备高分子量对位芳纶聚合物的方法
CN111117473A (zh) * 2019-12-25 2020-05-08 河北金力新能源科技股份有限公司 基于线性芳香族高分子化合物的涂覆浆料及其制备方法和应用、电池壳体
CN111423811B (zh) * 2020-04-09 2022-04-22 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种芳纶树脂基防腐涂料及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1485173A (en) * 1973-06-22 1977-09-08 Gen Electric Polyetherimides

Also Published As

Publication number Publication date
CN113201277A (zh) 2021-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107189436B (zh) 一种聚酰亚胺纳米泡沫及其制备方法
JP4367622B2 (ja) ポリイミド/無機複合材料の製造方法
CN111040164B (zh) 一种低热膨胀系数无色透明非氟型聚酰亚胺薄膜及其制备方法与用途
CN109897378A (zh) 一种包含功能化碳量子点的聚酰亚胺复合薄膜及制备方法
CN112980014B (zh) 共混聚酰亚胺薄膜及其制备方法和在柔性显示基板中的应用
CN113201277B (zh) 一种芳纶绝缘涂料
JP2698774B2 (ja) ポリ(イミド−アミド酸エステル)及びその製造方法並びにそれを用いたポリイミド、ポリイミドフィルム、ポリイミドファイバー及びそれらの製造方法
US20060019102A1 (en) Flame-retardant halogen-free polyimide films useful as thermal insulation in aircraft applications and methods relating thereto
KR102203211B1 (ko) 폴리이미드 분말의 제조방법 및 이를 통해 제조된 폴리이미드 분말
CN113527683A (zh) 聚酰亚胺及采用该聚酰亚胺的聚酰亚胺膜
CN111234225B (zh) 一种低热膨胀系数的热塑性聚酰亚胺树脂及其制备方法
CN109796592B (zh) 一种聚酰亚胺前体、透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法
JPH0315931B2 (zh)
CN115612097A (zh) 一种低介电和高强度的纳米复合材料及制备方法
JP2002201272A (ja) ポリイミド複合体の製造方法
CN108456421A (zh) 一种聚酰亚胺/改性氧化石墨烯复合材料的制备方法
CN113402970B (zh) 一种芳纶漆包线漆
WO2022054765A1 (ja) 重合体組成物、ワニス、及びポリイミドフィルム
JP3663060B2 (ja) ポリイミド系フィルム
JP3269848B2 (ja) 熱硬化性オリゴマー及びその製造方法
CN114736409B (zh) 一种侧链接枝硅氧烷的聚酰亚胺薄膜
JPH05271409A (ja) ポリアミド酸の製造方法
JP3855327B2 (ja) ポリイミド系コーティング材料
Liu et al. Improved properties of aromatic polyamide tape-casting films
JPH02233727A (ja) 新規ポリアミド―ポリイミドブロックコポリマー

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230630

Address after: 223100 west of Taibo Avenue and south of Guoqiao Road, salt chemical industry zone, Hongze County, Huai'an City, Jiangsu Province

Patentee after: Fangyuan New Material Technology Co.,Ltd.

Address before: 223100 west side of Taibo Avenue and south side of Guoqiao Road, Huai'an salt chemical new material industrial park, Huai'an City, Jiangsu Province

Patentee before: Jiangsu Fangyuan aramid Research Institute Co.,Ltd.