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涂层的主要作用是对底材的保护,随着有机化学、高分子化学和材料科学与工程的发展,为全面的认识涂层提供了理论依据;此外,聚合工艺的发展又为合成各种有机涂层奠定了技术基础。目前,比较成熟的高分子有机涂层有聚酯、聚氨酯、聚酰亚胺、聚酯亚胺、聚酰胺酰亚胺。特种涂层是涂层中的重要组成部分,在国防、电子、机械等领域中应用广泛,具有防火、绝缘、隔热、电磁屏蔽等功能。业内根据涂层不同的耐用温度将各个涂层分为不同的耐热级别,使用温度低于180℃的称为一般涂层,使用温度高于180℃的称为耐高温涂层。聚酰胺酰亚胺涂层便是一种耐高温性能出众,绝缘性能优良的特种涂层,可用于电机内导线和电机绕组的高温绝缘保护。传统的聚酰胺酰亚胺的吸水率较高,耐分解温度有待改善;添加均苯四甲酸二酐单体到反应体系中,制备得到新型聚酰胺酰亚胺,其玻璃化转变温度和分解温度都有了明显的改善,吸水率明显下降,同时还改善了聚酰胺酰亚胺的光学性能,保持了聚酰胺酰亚胺良好的力学性能。实验选用偏苯三酸酐(TMA)、均苯四甲酸酐(PMDA)、4,4’—二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为单体,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲苯为混合溶剂,去离子水为凝固浴,采用―一步法‖制备了新型的聚酰胺酰亚胺(PAI)聚合物。通过对合成聚合物比浓对数粘度的比较,得到了合成聚酰胺酰亚胺的最佳工艺,即反应温度为140℃,反应时间为6h,单体添加顺序为先将偏苯三酸酐与均苯四甲酸二酐完全溶解在混合溶剂中,然后加入4,4’—二苯基甲烷二异氰酸酯,单体配比为酸酐:4,4’—二苯基甲烷二异氰酸酯=1:1.05。根据酸酐中pmda含量的不同,合成了不同pmda含量的聚酰胺酰亚胺(pai)。随着反应单体中pmda含量的增加,反应体系中酸酐含量也随之增加,由差示扫描量热仪与热重分析仪测试可知,pai的玻璃化温度随着pmda含量的增加有了明显的提升,从285℃增加到308℃,这是因为分子链中刚性结构(苯环)的密度上升,耐热性的酰亚胺环的比例也有所增加;此外,pai的分解温度也有了相应的升高。光学测试结果表明,pai薄膜在紫外光(200-400nm)区域几乎没有光透过,表明pai薄膜具有优越的抵抗紫外光的能力;随着pmda含量的增加,pai薄膜的透光性在400nm-600nm区域内有了一定提升。pai薄膜在300℃热处理24h后,表面有些褶皱,颜色加深;热处理过程中前6个小时内pai薄膜质量迅速下降,质量损失是由于高温下薄膜中残留的nmp溶剂挥发,小分子物质分解导致,虽然薄膜质量减少,但是薄膜的硬度经过测试后并没有下降,仍然是5h。由电学测试结果表明,所合成的pai薄膜的正切角损耗为10-3,说明电介质在电流作用下的损耗非常小;电导率为10-6s/cm,对电流的阻碍作用十分明显,结果表明pai拥有优良的绝缘性能。pai溶液的稳定性研究表明,pai的n-甲基吡咯烷酮溶液在不同温度下储存90天后,从外观颜色和比浓对数粘度的变化可看出,100℃条件下pai溶液颜色明显加深,比浓对数粘度增大;而在25℃和-10℃条件下,pai溶液的比浓对数粘度与新合成pai溶液的比浓对数粘度相比并没有明显的变化。100℃条件下的pai溶液比浓对数粘度有了明显的上升,这是因为较高的温度下,pai分子链活动能力增强,反应基团的活性提高,继续发生缩聚反应,使得合成的pai的聚合度进一步增加,分子量增大,宏观表现为比浓对数粘度上升,拉伸强度增大;建议PAI溶液不要在高温度条件下进行储存。最后,由红外光谱测试可知,存储90天后的PAI各基团的红外吸收峰没有明显变化。