倪 平，杜 佳，袁 勇

（四川東材科技集團股份有限公司，四川 綿陽 621000）

目前，世界上大多數(shù)絕緣漆公司生產(chǎn)聚酯酰亞胺漆包線漆[1]，均采用多步法制造，即先酯化反應(yīng)，后亞胺化反應(yīng)（亞胺化一般再分成3次加料逐步反應(yīng)），再縮聚反應(yīng)，制得的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，但存在以下缺點：（1）生產(chǎn)時間太長，單批生產(chǎn)需要45h以上；（2）體系粘度太大，不適于生產(chǎn)高固體量產(chǎn)品。另有少數(shù)廠家采用一步法制造，但由于對配方和工藝研究不夠細致，產(chǎn)品表面質(zhì)量極不穩(wěn)定，所以，我們從工藝和配方兩個方面對一步法[2]合成聚酯酰亞胺漆包線漆進行了詳細的研究。

1 實驗部分

1.1 主要原材料

對苯二甲酸二甲酯（DMT）（工業(yè)品 進口）;賽克（THEIC）（揚州三得利）;乙二醇（EG）（99% 揚子石化）;偏苯三酸酐（TMA）（98%酐基含量 江蘇正丹）;二苯甲烷二胺（MDA）（煙臺萬華）;甲酚（寶鋼甲酚1號）;芳烴（沸程 170～190℃）;PT-50交聯(lián)流平劑（自制）;鈦酸甲酚酯（自制）。

1.2 制備過程

在反應(yīng)器中依次加入DMT、THEIC、EG、甲酚（1）攪拌均勻后，迅速升溫到80℃，并繼續(xù)加熱。盡快加入組份TMA和MDA；迅速升溫至130℃，通N2，在45min內(nèi)加熱到170℃，反應(yīng)5h,再以10℃·h-1升溫到190℃反應(yīng)；到190℃后，每30min檢查一次透明度。并20℃·h-1繼續(xù)升溫到210℃。透明后檢查樹脂軟化點。當(dāng)軟化點達到100～110℃時，加入甲酚（2），攪拌1h，再加入組份芳烴、鈦酸酯混合物，攪拌1h。然后，加入流平劑及其它材料，攪拌1h，中控、過慮、包裝[3]。

終點理化指標控制：粘度（30℃）：1600～2380 mPa·s；固體量:50%±2%

1.3 檢測方法與性能測試

制得樣品在SICME SL-50漆包機上制線，漆包工藝：設(shè)備：SICME機；固化溫度：650℃；銅線直徑：0.8mm；車速：50m·min-1。

制得的漆包線與傳統(tǒng)方法制得的線樣進行對比，結(jié)果見表1。

表1 一步法與多步法制得漆包線檢測結(jié)果對比Tab.1 Comparison with enameted wire detection results of the one-step and multi-step

2 結(jié)果與討論

2.1 EG/DMT值（mol比）對表面的影響

根據(jù)聚酯酰亞胺漆包線漆的漆膜特性計算，一般來說，EG/DMT值在0.5～1.4之間，本試驗用不同EG/DMT值并采用了漆包線的相對表面指數(shù)來表征漆包線的表面性能，相對指數(shù)越高，表面越好，用漆包機動態(tài)涂線驗證，所制得的漆包線機械電氣性能都合格，但表觀性能差別較大，其試驗結(jié)果見圖1。

圖1 EC/DMT對漆包線表面的影響Fig.1 Effect of EG/VMT on the suface of enametecl wire

當(dāng)EG/DMT值為0.9左右時，所制得的漆包線較為光滑,同時,機械電氣性能均合格。

2.2 亞胺化反應(yīng)初始溫度對結(jié)果的影響

亞胺化反應(yīng)首先是生成亞胺二元酸的反應(yīng)。

亞胺二元酸單體在反應(yīng)體系中不溶，低溫下易結(jié)塊，若出現(xiàn)結(jié)塊，則要停攪拌，升溫溶化反應(yīng)。

在整個樹脂的合成過程中，亞胺化初始反應(yīng)溫度是關(guān)鍵工藝的參數(shù)，因為它對反應(yīng)體系的狀態(tài)起決定性因數(shù)，如果初始反應(yīng)溫度較高，則反應(yīng)副產(chǎn)物不易控制，如果初始反應(yīng)溫度太低，則物料不易流動，甚至結(jié)成固體塊狀，影響反應(yīng)的均勻性，本試驗用以下兩種方法來研究同一個參數(shù)。

（1）亞胺化時，物料狀態(tài)與粘度[4]的變化見圖2。

圖2 粘度隨物料狀態(tài)變化（50℃）Fig.2 Viscosity as a function of material state diagran

從圖2可以看出，當(dāng)粘度超過2500mPa·s時，體系的物料不易流動，并易結(jié)塊，若出現(xiàn)結(jié)塊，則需要停止攪拌，并升高溫化塊反應(yīng)，由于強行升高溫度反應(yīng)，則副產(chǎn)物增多，影響質(zhì)量，所以應(yīng)盡量控制體系物實不超過2500mPa·s。

（2）粘度與亞胺化反應(yīng)溫度的關(guān)系見圖3。

圖3 粘度隨亞胺化反應(yīng)溫度的變化Fig.3 Viscosity of amination reaction changes

由圖3可見，亞胺化反應(yīng)溫度與粘度成反比關(guān)系，通過實驗得出如下關(guān)系圖。

當(dāng)粘度為2500mPa·s時，前期反應(yīng)溫度為170℃時為最佳初始反應(yīng)溫度。

用一步法制造產(chǎn)品時，如能控制初始反應(yīng)溫度在170℃左右，反應(yīng)過程比較平穩(wěn)，如沒有控制好粘度和溫度的關(guān)系，當(dāng)合成過程中出現(xiàn)結(jié)塊時，強制升溫反應(yīng)會影響漆包線表面質(zhì)量。

2.3 分子量大小對產(chǎn)品的影響

聚酯酰亞胺樹脂最后在溶液中縮聚生成如下結(jié)構(gòu)的分子式：

本實驗控制的是分子量的大小，而分子量的大小可用反應(yīng)進程的粘度或樹脂的軟化點來表征，通過取不同反應(yīng)程度軟化點的樹脂測試，并在漆包機上涂線比較其表面及機械電氣性能的效果來判定最佳的軟化點。

圖4 最佳軟化點的選?。?0℃）Fig.4 Optimal selection of softening point

圖4中兩條曲線交叉部分為最佳軟化點區(qū)間。過高或過低均會影響產(chǎn)品表面質(zhì)量。

2.4 交聯(lián)、流平助劑對表面的影響[5]

由于正鈦酸丁酯在固化過程后期會釋放出丁醇，丁醇沸點較低，漆包爐溫較高，當(dāng)丁醇揮發(fā)至漆膜表面易發(fā)生爆沸，引發(fā)表面麻表或起粒，流平性較差，所以應(yīng)對交聯(lián)劑進行改性，實驗表明，當(dāng)采用二甲酚或苯酚來部分取代正鈦酸丁酯上的丁氧基時，能使漆膜的表面質(zhì)量有明顯的提高。

3 結(jié)論

采用一步法合成聚酯酰亞安漆包線漆，如果采用合理的工藝參數(shù)和配方，能制造出質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品，且大大縮短生產(chǎn)周期，不僅節(jié)約了成本，同時生產(chǎn)效率提高50%以上。

［1］胡兆斌.絕緣材料工藝學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005.103-114.

［2］宋琦.張莉莉.一鍋法合成1，4-二叔丁氧羰基亞精胺［J］.合成化學(xué)，2012,（2）:226-228.

［3］唐傳林.絕緣材料工藝原理［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1993.227-233.

［4］周麗華.聚酯特性粘度測試方法的比較［J］.合成技術(shù)及應(yīng)用，2011,（4）:43-45.

［5］樊慶春.童身毅.涂料流平性與流掛研究進展［J］.中國涂料，2012,（4）:26-29.