專利名稱：聚酰胺酸分散液及其制備方法和聚酰亞胺薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚酰胺酸分散液及其制備方法和聚酰亞胺薄膜。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺薄膜是一種新型的耐高溫有機聚合物薄膜，是目前世界上性能最好的薄膜類絕緣材料，自1966年首次推向市場，就以其優(yōu)異的電氣性能、阻燃性能、耐高溫和耐輻射性能，作為高性能絕緣材料應(yīng)用于航空航天工業(yè)、電子電氣工業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)等各個領(lǐng)域。

但是,聚酰亞胺的耐電暈效果較差,在應(yīng)用于變頻電機上時，由于變頻電機米用脈寬調(diào)制驅(qū)動脈沖調(diào)速技術(shù)，會導(dǎo)致局部放電現(xiàn)象，即產(chǎn)生電暈，而采用的聚酰亞胺薄膜絕緣材料耐電暈效果較差，就會使得電機絕緣材料中局部產(chǎn)生高溫氧化現(xiàn)象，造成絕緣材料的分解、分子鏈脆化、斷裂，最終造成絕緣擊穿，使得電機的絕緣系統(tǒng)壽命大大降低，甚至可能導(dǎo)致電機在試運行期間就已損壞，因此，要延長電機壽命，必須提高其絕緣材料，即聚酰亞胺薄膜的耐電暈性能。目前多采用在聚酰亞胺薄膜中添加耐電暈納米粒子的方法提高聚酰亞胺薄膜的耐電暈性能，現(xiàn)有技術(shù)公開了采用溶膠凝膠法制備納米金屬氧化物分散液，進而做出薄膜的技術(shù)，但是這種方法過程復(fù)雜，并不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，而且在凝膠干燥過程中，溶劑和小分子的揮發(fā)可能導(dǎo)致材料內(nèi)部產(chǎn)生收縮應(yīng)力，影響材料的力學(xué)和機械性能；還有將納米粒子直接分散在聚酰胺酸溶液中制備具有耐電暈性能的聚酰亞胺薄膜的技術(shù)，但是由于納米粒子的比表面積和表面能較大，粒子之間存在較強的相互作用，易產(chǎn)生團聚，而聚酰胺酸溶液本身粘度又較高，納米粒子與聚酰胺酸很難達到理想的納米尺度復(fù)合，最終使制備的聚酰亞胺薄膜力學(xué)性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種聚酰胺酸分散液及其制備方法和聚酰亞胺薄膜，制備的聚酰亞胺薄膜不僅具有耐電暈性能，而且還具有良好的力學(xué)性能。本發(fā)明提供了一種聚酰胺酸分散液的制備方法，包括:A)將表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子分散至有機溶劑中，得到納米粒子分散液；B)將步驟A)得到的納米粒子分散液與二酐和二胺混合、反應(yīng)得到聚酰胺酸分散液。優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸鋯偶聯(lián)劑中的任意一種或幾種。優(yōu)選的，所述金屬氧化物選自氧化娃、氧化招、氧化鈦、氧化錯和氧化鋅中的任意一種或幾種。優(yōu)選的，所述有機溶劑選自N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和二甲苯中的任意一種或幾種。優(yōu)選的，所述二酐選自均苯四甲酸二酐、3，3’，4，4’ -聯(lián)苯四羧酸二酐、3，3’，4，4’ - 二苯甲酮四羧酸二酐和雙酚A 二酐中的任意一種或幾種；所述二胺選自4，4’ - 二氨基二苯醚、3，4’ - 二氨基二苯醚、4，4’ - 二氨基二苯硫醚、4，4’ - 二氨基二苯基甲烷、3，3’ - 二氨基二苯基砜和4，4’ - 二氨基二苯基砜中的任意一種或幾種。優(yōu)選的，所述反應(yīng)的溫度為30°C 80°C，反應(yīng)的時間為2h 6h。優(yōu)選的，所述二酐和二胺的質(zhì)量之和與所述表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子、有機溶劑的質(zhì)量比為(15 30): (I 5):(40 85)。本發(fā)明還提供了一種根據(jù)本發(fā)明所提供的方法制備的聚酰胺酸分散液。優(yōu)選的，所述聚酰胺酸分散液包括:表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子I 5質(zhì)量份；有機溶劑40 85質(zhì)量份；聚酰胺酸15 30質(zhì)量份。本發(fā)明還提供了一種聚酰亞胺薄膜，由按照本發(fā)明提供的方法制備的聚酰胺酸分散液制備而成，或者由本發(fā)明提供的聚酰胺酸分散液制備而成。本發(fā)明提供了一種聚酰胺酸分散液的制備方法，包括:將表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子分散至有機溶劑中，得到納米粒子分散液；然后將得到的納米粒子分散液與二酐和二胺混合、反應(yīng)得到聚酰胺酸分散液。本發(fā)明首先對金屬氧化物納米粒子表面進行改性，然后將納米粒子分散在粘度較 小的有機溶劑中，使納米粒子均勻、穩(wěn)定的分散，避免了由于聚酰胺酸溶液粘度大，導(dǎo)致納米粒子分散不均勻的缺點，最后進行聚合反應(yīng)制備得到聚酰胺酸分散液，以其制備的聚酰亞胺薄膜不僅具有良好的耐電暈性能，并且具有良好的力學(xué)性能。對制備的聚酰亞胺薄膜進行性能測定，結(jié)果表明，本發(fā)明提供的聚酰亞胺薄膜的耐電暈壽命大大提高，同時其拉伸強度和斷裂伸長率也較為優(yōu)良。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種聚酰胺酸分散液的制備方法，包括:A)將表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子分散至有機溶劑中，得到納米粒子分散液；B)將步驟A)得到的納米粒子分散液與二酐和二胺混合、反應(yīng)得到聚酰胺酸分散液。本發(fā)明首先對金屬氧化物納米粒子表面進行改性，然后將納米粒子分散在粘度較小的有機溶劑中，使納米粒子均勻、穩(wěn)定的分散，避免了由于聚酰胺酸溶液粘度大，導(dǎo)致納米粒子分散不均勻的缺點，最后進行聚合反應(yīng)制備得到聚酰胺酸分散液，以其制備的聚酰亞胺薄膜不僅具有良好的耐電暈性能，并且具有良好的力學(xué)性能。本發(fā)明首先將表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子分散至有機溶劑中，得到納米粒子分散液。所述偶聯(lián)劑優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸鋯偶聯(lián)劑中的任意一種或幾種；更優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑；所述金屬氧化物優(yōu)選為氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯和氧化鋅中的任意一種或幾種；本發(fā)明對所述偶聯(lián)劑和金屬氧化物的來源并無特殊要求，可以為一般市售；本發(fā)明中，所述表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子的粒徑優(yōu)選為IOnm 300nm,更優(yōu)選為50nm 200nm。本發(fā)明對所述表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子的來源并無特殊要求，可以為一般市售，也可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的納米粒子表面改性的方法進行制備，本發(fā)明優(yōu)選按照以下方法制備:將金屬氧化物納米粒子分散于溶劑中，加熱，然后加入偶聯(lián)劑反應(yīng)，得到表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子。其中，所述溶劑優(yōu)選為醇類有機溶劑或水，更優(yōu)選為乙醇或甲醇；所述金屬氧化物納米粒子的粒徑優(yōu)選為IOnm 300nm,更優(yōu)選為50nm 200nm ;所述加熱的溫度優(yōu)選為30°C 50°C,加熱的時間優(yōu)選為3h 5h ;所述金屬氧化物與偶聯(lián)劑的質(zhì)量比優(yōu)選為I 10:1，更優(yōu)選為3 7:1 ;本發(fā)明對所述溶劑的用量并無特殊要求，可將金屬氧化物納米粒子分散即可。反應(yīng)結(jié)束后，對反應(yīng)產(chǎn)物進行純化，本發(fā)明優(yōu)選的，將反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾，除去多余溶劑，然后進行烘干，即可得到表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子；所述烘干的溫度優(yōu)選為70°C 100°C。本發(fā)明首先對金屬氧化物納米粒子表面進行改性，使其帶有有機基團，這樣可以避免金屬氧化物納米粒子的團聚，同時，由于其表面帶有有機基團，可以與有機化合物混合的更加均勻。得到表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子后，將其分散至有機溶劑中，得到納米粒子分散液；所述有機溶劑優(yōu)選為極性有機溶劑，更優(yōu)選為N-甲基吡咯烷酮、N, N- 二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和二甲苯中的任意一種或幾種；更優(yōu)選為N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基乙酰胺。本發(fā)明將納米粒子分散于有機溶劑中，可以使制備的納米粒子分散液具有更好的均勻性和穩(wěn)定性。得到納米粒子分散液后，將其與二酐和二胺混合，進行反應(yīng)得到聚酰胺酸分散液。所述二酐優(yōu)選為均苯四甲酸二酐(PMDA)、3，3’，4，4’ -聯(lián)苯四羧酸二酐(BPDA)、3，3’，4，4’ - 二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)和雙酚A 二酐(BPADA)中的任意一種或幾種，更優(yōu)選為均苯四甲酸二酐或3，3’，4，4’ - 二苯甲酮四羧酸二酐；所述二胺優(yōu)選為4，4’ - 二氨基二苯醚(4，4’ -ODA),3, 4’ - 二氨基二苯醚(3，4’ -ODA),4, 4’ - 二氨基二苯硫醚、4，4’ - 二氨基二苯基甲烷、3，3’- 二氨基二苯基砜和4，4’- 二氨基二苯基砜中的任意一種或幾種，更優(yōu)選為4，4’ -二氨基二苯醚或4，4’ - 二氨基二苯基甲烷；優(yōu)選的，所述二酐和二胺的摩爾比為1:1。所述反應(yīng)的溫度優(yōu)選為30°C 80°C，更優(yōu)選為40°C 70°C;反應(yīng)的時間優(yōu)選為2h 6h,更優(yōu)選為3h 5h。本發(fā)明中，所述二酐和二胺的質(zhì)量之和與所述表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子、有機溶劑的質(zhì)量比優(yōu)選為(15 30): (I 5):(40 85)，更優(yōu)選為(15 30):(2 4):(40 85)。本發(fā)明還提供了一種采用上述制備方法制備的聚酰胺酸分散液。所述聚酰胺酸分散液優(yōu)選包括:表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子I 5質(zhì)量份；有機溶劑40 85質(zhì)量份；聚酰胺酸15 30質(zhì)量份；更優(yōu)選的，包括:表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子2 4質(zhì)量份；有機溶劑40 85質(zhì)量份；聚酰胺酸15 30質(zhì)量份。本發(fā)明還提供了一種聚酰亞胺薄膜，以本發(fā)明提供的制備方法制備的聚酰胺酸分散液為原料制備而成，或者由本發(fā)明提供的聚酰胺酸分散液制備而成。本發(fā)明對所述聚酰亞胺薄膜的制備方法并無特殊限定，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的制備方法，本發(fā)明優(yōu)選的， 采用以下方法制備聚酰亞胺薄膜:
將制備的聚酰胺酸分散液加入流延機中流延，去除溶劑后，在熱風(fēng)循環(huán)中形成濕膜，再經(jīng)亞胺爐逐步升溫亞胺化，即可制備得到耐電暈聚酰亞胺薄膜。對制備的聚酰亞胺薄膜進行性能測定，其中包括:拉伸強度、斷裂伸長率、工頻電氣強度、介質(zhì)損耗因數(shù)和耐電暈壽命測定，結(jié)果表明，在電壓1KV、頻率20KHZ、脈沖上升時間400ms、溫度90±2°C的條件下，其耐電暈壽命大于80h，并且，其拉伸強度達到150MPa，斷裂伸長率為50%左右。本發(fā)明提供了一種聚酰胺酸分散液的制備方法，包括:將表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子分散至有機溶劑中，得到納米粒子分散液；然后將得到的納米粒子分散液與二酐和二胺混合、反應(yīng)得到聚酰胺酸分散液。本發(fā)明首先對金屬氧化物納米粒子表面進行改性，然后將 納米粒子分散在粘度較小的有機溶劑中，使納米粒子均勻、穩(wěn)定的分散，避免了由于聚酰胺酸溶液粘度大，導(dǎo)致納米粒子分散不均勻的缺點，最后進行聚合反應(yīng)制備得到聚酰胺酸分散液，生成的聚酰胺酸會包覆于納米粒子周圍，形成空間位阻效應(yīng)，進一步提高了納米粒子分散液的穩(wěn)定性，本發(fā)明提供的方法簡單易行，易于工業(yè)化生產(chǎn)；經(jīng)檢測，以本發(fā)明提供的聚酰胺酸分散液為原料，制備的聚酰亞胺薄膜不僅具有良好的耐電暈性能，并且具有良好的力學(xué)性能。為了進一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的聚酰胺酸分散液及其制備方法和聚酰亞胺薄膜進行詳細描述。實施例1將粒徑為IOnm的氧化鋯納米粒子9g分散于20mL乙醇中，加熱至30°C，然后加入硅烷偶聯(lián)劑Ig進行反應(yīng)5h，然后將反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾，用乙醇沖洗固體3次，將得到的固體烘干，得到表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的氧化鋯納米粒子。室溫(25°C)下將制備的表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的氧化鋯納米粒子5g均勻分散于40g N-甲基吡咯烷酮中，得到氧化鋯納米粒子分散液，再加入均苯四甲酸二酐7.8g和4，4’- 二氨基二苯醚7.2g，將反應(yīng)體系溫度升至30°C，待二酐和二胺充分溶解后，繼續(xù)反應(yīng)2h，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，即可得到聚酰胺酸分散液。將制備的聚酰胺酸分散液加入流延機中流延，去除溶劑后，在熱風(fēng)循環(huán)中形成濕膜，再經(jīng)亞胺爐逐步升溫亞胺化，得到耐電暈聚酰亞胺薄膜。對制備的聚酰亞胺薄膜進行性能測定，包括:采用ASTM D882標(biāo)準(zhǔn)(塑料片材拉伸性能標(biāo)準(zhǔn)測試方法)對其進行拉伸強度和斷裂伸長率測試；采用ASTM D149標(biāo)準(zhǔn)(在工業(yè)用電頻率時實心電絕緣材料的介電擊穿電壓與介電強度的測試方法)對其工頻電氣強度進行測試；采用ASTM D150標(biāo)準(zhǔn)(實心電絕緣材料的交流損耗特性和電容率測試方法)對其介質(zhì)損耗因數(shù)進行測定；采用IEC標(biāo)準(zhǔn)對其進行耐電暈壽命測試，其中，電壓為1KV，頻率為20KHz，脈沖上升時間為400ms，測試溫度為90±2°C ;測試結(jié)果見表1，表I是本發(fā)明制備的聚酰亞胺薄膜的性能測試數(shù)據(jù)匯總。實施例2將粒徑為30nm的氧化鋅納米粒子5g分散于20mL乙醇中，加熱至50°C，然后加入硅烷偶聯(lián)劑Ig進行反應(yīng)3h，然后將反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾，用乙醇沖洗固體3次，將得到的固體烘干，得到表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的氧化鋅納米粒子。室溫(25°C)下將制備的表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的氧化鋅納米粒子Ig均勻分散于83g N-甲基吡咯烷酮中，得到氧化鋅納米粒子分散液，再加入均苯四甲酸二酐14.6g和4，4’ - 二氨基二苯醚13.4g，將反應(yīng)體系溫度升至40°C，待二酐和二胺充分溶解后，繼續(xù)反應(yīng)5h，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，即可得到聚酰胺酸分散液。將制備的聚酰胺酸分散液加入流延機中流延，去除溶劑后，在熱風(fēng)循環(huán)中形成濕膜，再經(jīng)亞胺爐逐步升溫亞胺化，得到耐電暈聚酰亞胺薄膜。采用實施例1的測試標(biāo)準(zhǔn)對制備的聚酰亞胺薄膜進行性能測定，結(jié)果見表1，表I是本發(fā)明制備的聚酰亞胺薄膜的性能測試數(shù)據(jù)匯總。實施例3將粒徑為300nm的氧化硅納米粒子IOg分散于20mL乙醇中，加熱至45°C，然后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑Ig進行反應(yīng)4h，然后將反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾，用乙醇沖洗固體3次，將得到的固體烘干，得到表面經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑改性的氧化硅納米粒子。室溫(25°C)下將制備的表面經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑改性的氧化硅納米粒子Ig均勻分散于85g N-甲基吡咯烷酮中，得到氧化硅納米粒子分散液，然后加入均苯四甲酸二酐15.6g和4，4’ - 二氨基二苯醚14.4g，將反應(yīng)體系溫度升至50°C，待二酐和二胺充分溶解后，繼續(xù)反應(yīng)4h，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，即可得到聚酰胺酸分散液。將制備的聚酰胺酸分散液加入流延機中流延，去除溶劑后，在熱風(fēng)循環(huán)中形成濕膜，再經(jīng)亞胺爐逐步升溫亞胺化，得到耐電暈聚酰亞胺薄膜。采用實施例1的測試標(biāo)準(zhǔn)對制備的聚酰亞胺薄膜進行性能測定，結(jié)果見表1，表I是本發(fā)明制備的聚酰亞胺薄膜的性能測試數(shù)據(jù)匯總。實施例4將粒徑為IOOnm的氧化鋁納米粒子Ig`分散于20mL乙醇中，加熱至40°C，然后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑Ig進行反應(yīng)4.5h，然后將反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾，用乙醇沖洗固體3次，將得到的固體烘干，得到表面經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑改性的氧化鋁納米粒子。室溫(25°C)下將制備的表面經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑改性的氧化鋁納米粒子5g均勻分散于40g 二甲苯中，得到氧化鋁納米粒子分散液，然后加入3，3’，4，4’ - 二苯甲酮四羧酸二酐18.6g和4，4’- 二氨基二苯基甲烷11.4g，將反應(yīng)體系溫度升至70°C，待二酐和二胺充分溶解后，繼續(xù)反應(yīng)6h，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，即可得到聚酰胺酸分散液。將制備的聚酰胺酸分散液加入流延機中流延，去除溶劑后，在熱風(fēng)循環(huán)中形成濕膜，再經(jīng)亞胺爐逐步升溫亞胺化，得到耐電暈聚酰亞胺薄膜。采用實施例1的測試標(biāo)準(zhǔn)對制備的聚酰亞胺薄膜進行性能測定，結(jié)果見表1，表I是本發(fā)明制備的聚酰亞胺薄膜的性能測試數(shù)據(jù)匯總。實施例5將粒徑為200nm的氧化鈦納米粒子2g分散于20mL乙醇中，加熱至40°C，然后加入鋁酸酯偶聯(lián)劑Ig進行反應(yīng)4.5h，然后將反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾，用乙醇沖洗固體3次，將得到的固體烘干，得到表面經(jīng)鋁酸酯偶聯(lián)劑改性的氧化鈦納米粒子。室溫(25°C)下將制備的表面經(jīng)鋁酸酯偶聯(lián)劑改性的氧化鈦納米粒子4g均勻分散于70g N，N-二甲基乙酰胺中，得到氧化鈦納米粒子分散液，然后加入3，3’，4，4’ -聯(lián)苯四羧酸二酐11.5g和4，4’ - 二氨基二苯硫醚9.5g，將反應(yīng)體系溫度升至60°C，待二酐和二胺充分溶解后，繼續(xù)反應(yīng)4h，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，即可得到聚酰胺酸分散液。
將制備的聚酰胺酸分散液加入流延機中流延，去除溶劑后，在熱風(fēng)循環(huán)中形成濕膜，再經(jīng)亞胺爐逐步升溫亞胺化，得到耐電暈聚酰亞胺薄膜。采用實施例1的測試標(biāo)準(zhǔn)對制備的聚酰亞胺薄膜進行性能測定，結(jié)果見表1，表I是本發(fā)明制備的聚酰亞胺薄膜的性能測試數(shù)據(jù)匯總。比較例I
將均苯四甲酸二酐14.6g、4，4’ - 二氨基二苯醚13.4g混合于83g N-甲基吡咯烷酮中，將反應(yīng)體系溫度升至40°C，待二酐和二胺充分溶解后，繼續(xù)反應(yīng)5h，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，即可得到聚酰胺酸分散液。將制備的聚酰胺酸分散液加入流延機中流延，去除溶劑后，在熱風(fēng)循環(huán)中形成濕膜，再經(jīng)亞胺爐逐步升溫亞胺化，得到聚酰亞胺薄膜。采用實施例1的測試標(biāo)準(zhǔn)對制備的聚酰亞胺薄膜進行性能測定，結(jié)果見表1，表I是本發(fā)明制備的聚酰亞胺薄膜的性能測試數(shù)據(jù)匯總。比較例2將粒徑為30nm的氧化鋅納米粒子Ig與均苯四甲酸二酐14.6g、4，4’-二氨基二苯醚13.4g混合于83g N-甲基吡咯烷酮中，將反應(yīng)體系溫度升至40°C，待二酐和二胺充分溶解后，繼續(xù)反應(yīng)5h，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，即可得到聚酰胺酸分散液。將制備的聚酰胺酸分散液加入流延機中流延，去除溶劑后，在熱風(fēng)循環(huán)中形成濕膜，再經(jīng)亞胺爐逐步升溫亞胺化，得到聚酰亞胺薄膜。采用實施例1的測試標(biāo)準(zhǔn)對制備的聚酰亞胺薄膜進行性能測定，結(jié)果見表1，表I是本發(fā)明制備的聚酰亞胺薄膜的性能測試數(shù)據(jù)匯總。表I本發(fā)明制備的聚酰亞胺薄膜的性能測試數(shù)據(jù)匯總
權(quán)利要求
1.一種聚酰胺酸分散液的制備方法，包括: A)將表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子分散至有機溶劑中，得到納米粒子分散液； B)將步驟A)得到的納米粒子分散液與二酐和二胺混合、反應(yīng)得到聚酰胺酸分散液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸鋯偶聯(lián)劑中的任意一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述金屬氧化物選自氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯和氧化鋅中的任意一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑選自N-甲基吡咯烷酮、N, N- 二甲基甲酰胺、N, N- 二甲基乙酰胺和二甲苯中的任意一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述二酐選自均苯四甲酸二酐、3，3’，4，4’ -聯(lián)苯四羧酸二酐、3，3’，4，4’ - 二苯甲酮四羧酸二酐和雙酚A 二酐中的任意一種或幾種；所述二胺選自4，4’ - 二氨基二苯醚、3，4’ - 二氨基二苯醚、4，4’ - 二氨基二苯硫醚、4，4’ - 二氨基二苯基甲烷、3，3’ - 二氨基二苯基砜和4，4’ - 二氨基二苯基砜中的任意一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)的溫度為30°C 80°C，反應(yīng)的時間為2h 6h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述二酐和二胺的質(zhì)量之和與所述表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子、有機溶劑的質(zhì)量比為(15 30): (I 5):(40 85)。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1 7任意一項所述的方法制備的聚酰胺酸分散液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聚酰胺酸分散液，其特征在于，所述聚酰胺酸分散液包括:表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子I 5質(zhì)量份；有機溶劑40 85質(zhì)量份；聚酰胺酸15 30質(zhì)量份。
10.一種聚酰亞胺薄膜，由權(quán)利要求1 7任意一項所述的方法制備的聚酰胺酸分散液制備而成，或者由權(quán)利要求8或9所述的聚酰胺酸分散液制備而成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種聚酰胺酸分散液的制備方法，包括將表面經(jīng)偶聯(lián)劑改性的金屬氧化物納米粒子分散至有機溶劑中，得到納米粒子分散液；然后將得到的納米粒子分散液與二酐和二胺混合、反應(yīng)得到聚酰胺酸分散液。本發(fā)明首先對金屬氧化物納米粒子表面進行改性，然后將納米粒子分散在粘度較小的有機溶劑中，使納米粒子均勻、穩(wěn)定的分散，避免了由于聚酰胺酸溶液粘度大，導(dǎo)致納米粒子分散不均勻的缺點，最后進行聚合反應(yīng)制備得到聚酰胺酸分散液，以其制備的聚酰亞胺薄膜不僅具有良好的耐電暈性能，并且具有良好的力學(xué)性能。
文檔編號C08K9/04GK103172859SQ20131013194
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月16日
發(fā)明者廖波, 張步峰, 王文進, 田苗, 周升 申請人:株洲時代電氣絕緣有限責(zé)任公司