本發(fā)明涉及材料技術(shù)、涂料，具體涉及一種耐高溫導(dǎo)熱性良好的聚酰亞胺涂料及其制備方法和應(yīng)用

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，新能源汽車普遍使用高能量密度電池包，動(dòng)力電池在充放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。熱量通過(guò)與電池包密接的水冷板傳遞，被水冷板內(nèi)部冷卻液帶走。因此對(duì)水冷板的性能有著至關(guān)安全的需求，尤其動(dòng)力電池在充放電過(guò)程中的電壓動(dòng)輒幾百伏，這就對(duì)液冷板的絕緣性能提出了更高的要求。

2、目前的技術(shù)方案是先制備聚酰胺酸溶液，然后流延涂布成膜，接著將聚酰亞胺薄膜與液冷板通過(guò)熱壓的方式，貼合在一起。但是通過(guò)熱壓的方式將聚酰亞胺薄膜與液冷板貼合在一起，其工序較為復(fù)雜；且成膜有損耗率，貼膜也有損耗率，成品液冷板膜的收率較低。另外，聚酰亞胺薄膜與液冷板之間還需要通過(guò)環(huán)氧膠或者丙烯酸膠粘結(jié)，既減少了空間又增加了成本。

3、同樣因?yàn)槎嗔四z層的緣故，通常膠層是不耐熱的，耐熱溫度僅有-20℃～80℃左右，這對(duì)新能源電池來(lái)說(shuō)是一種隱患，面對(duì)-20℃以下的行車環(huán)境時(shí)，環(huán)氧膠易變脆硬、粘結(jié)力下降，發(fā)生斷裂剝離現(xiàn)象；或是大功率充放電、所處環(huán)境溫度高達(dá)80℃以上時(shí)環(huán)氧膠分子間運(yùn)動(dòng)加快，易軟化變形，從而降低其粘結(jié)強(qiáng)度，導(dǎo)致薄膜與鋁板分層。這是無(wú)法滿足現(xiàn)有新能源汽車對(duì)液冷板涂層的耐熱性要求(≥500℃)。聚酰亞胺樹(shù)脂體系的耐熱性較強(qiáng)，但常規(guī)聚酰亞胺涂層(100μm)的漏電流一般在200ma/m2以上，未能滿足現(xiàn)有新能源汽車對(duì)液冷板涂層的絕緣性要求。

4、現(xiàn)有技術(shù)中，改良聚酰亞胺薄膜/涂層的導(dǎo)熱性能及絕緣性能的主要方法是往聚酰胺酸溶液中加入納米無(wú)機(jī)填料。納米無(wú)機(jī)填料具有很高的比表面積和孔隙率，會(huì)在聚酰胺酸溶液內(nèi)部會(huì)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并且通過(guò)吸附和表面張力的作用，容易導(dǎo)致分子聚集在這些結(jié)構(gòu)表面，抑制溶劑的揮發(fā)。對(duì)于直接在液冷板上涂布或噴涂聚酰胺酸溶液涂層的方式，液冷板進(jìn)行烘烤時(shí)，涂層底部溶劑更加不易揮發(fā)出來(lái)，導(dǎo)致涂層變硬發(fā)脆，最終導(dǎo)致涂層碎裂。此外，由于涂層與液冷板之間存在殘余溶劑，涂層與液冷板間粘結(jié)性變差，涂層容易脫落，導(dǎo)致液冷板導(dǎo)熱性能與絕緣性能下降，是以無(wú)機(jī)填料會(huì)降低附著力，還會(huì)使得涂層開(kāi)裂等問(wèn)題。

5、根據(jù)漏電流的影響因素，在涂層厚度不變的情況下，通過(guò)降低介電常數(shù)等手段亦可用以提高其絕緣性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于通過(guò)熱塑性、熱固型雙組份漿料，并通過(guò)優(yōu)化雙層比例，調(diào)控涂層的介電常數(shù)，并且體系沒(méi)有無(wú)機(jī)粒子填料，使得涂層具有良好的外觀、保持優(yōu)異的耐熱性能和絕緣性能。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種多層聚酰亞胺涂層的水冷板，其特征在于，其包括：支撐層與聚酰亞胺層、及其涂層，所述水冷板之介電常數(shù)≤3.3，在高電壓下的漏電流≤200ma/m2。

3、優(yōu)選的，所述聚酰亞胺涂層包括熱塑性聚酰亞胺層及熱固性聚酰亞胺層。

4、優(yōu)選的，所述熱塑性聚酰亞胺層涂布于所述支撐層的至少一側(cè)；

5、及所述熱固性聚酰亞胺層涂布于所述熱塑性聚酰亞胺層上至少一層。

6、優(yōu)選的，所述支撐層為金屬層，包括鋁板或銅板。

7、本發(fā)明提供一種熱固性聚酰亞胺涂層漿料,其包含熱塑性聚酰胺酸漿料與熱固性聚酰胺酸漿料，其中，所述熱塑性聚酰胺酸漿料與所述熱固性聚酰胺酸漿料的不揮發(fā)份含量比為(10～30):100。

8、如上所述熱固性聚酰亞胺涂層漿料，其中，所述熱固性聚酰亞胺涂層漿料的制備方法包括如下步驟：

9、(s1)將第一二胺單體、第一二酐單體及第一助劑加入第一非質(zhì)子極性溶劑中混合得到所述熱塑性聚酰胺酸漿料；

10、(s2)將第二二胺單體、第二二酐單體及第二助劑加入第二非質(zhì)子極性溶劑中混合得到所述熱固性聚酰胺酸漿料；及

11、(s3)將所述熱塑性聚酰胺酸漿料與所述熱固性聚酰胺酸漿料按該不揮發(fā)份含量比(10～30):100共混得到熱固性聚酰亞胺涂層漿料。

12、如上所述熱固性聚酰亞胺涂層漿料，其中，所述第一二胺單體包括芳香族二胺單體、脂肪族二胺單體或其組合；所述第一二酐單體包括芳香族二酐單體、脂環(huán)族二酐單體或其組合；所述第二二胺單體包括芳香族二胺單體；所述第二二酐單體包括芳香族二酐單體。

13、如上所述熱固性聚酰亞胺涂層漿料，其中，所述第一助劑包括硅烷偶聯(lián)劑，其中，所述硅烷偶聯(lián)劑包含胺烴基類、環(huán)氧烴基類或甲基丙烯酰氧烷基類；所述第二助劑包括封端劑，其中，所述封端劑包含單元酐或單元胺。

14、如上所述熱固性聚酰亞胺涂層漿料，其中，所述硅烷偶聯(lián)劑占所述熱塑性聚酰胺酸漿料不揮發(fā)份含量的3％～5％；所述封端劑占所述熱固性聚酰胺酸漿料不揮發(fā)份含量的1％～3％；所述硅烷偶聯(lián)劑與所述第一二胺單體之摩爾比為1:(0.05～0.15)；所述封端劑與所述第二二胺單體之摩爾比為1:(0.01～0.05)。

15、如上所述熱固性聚酰亞胺涂層漿料，其中，所述第一二胺單體與所述第一二酐單體的摩爾比為1:(0.95～1.05)；所述第二二胺單體與所述第二二酐單體的摩爾比為1:(0.98～1.02)；所述第一非質(zhì)子極性溶劑占所述熱塑性聚酰胺酸漿料總質(zhì)量的50wt％～100wt％；所述第二非質(zhì)子極性溶劑占所述熱固性聚酰胺酸漿料總質(zhì)量的50wt％～100wt％。

16、本發(fā)明還提供一種多層聚酰亞胺層的水冷板制備方法，其包括如下步驟：

17、(s10)在支撐層之一側(cè)或兩側(cè)涂布熱塑性聚酰胺酸涂層漿料并將其預(yù)烘處理后得到熱塑性聚酰亞胺層；及

18、(s20)將如上所述的熱固性聚酰亞胺層漿料涂布于所述步驟(s10)所得之熱塑性聚酰亞胺層上以形成熱固性聚酰亞胺涂層，重復(fù)涂布所述熱固性聚酰亞胺層漿料至少一次，每次涂布所述熱固性聚酰亞胺層漿料后，均需要經(jīng)過(guò)預(yù)烘處理，最終形成一種多層聚酰亞胺涂層的水冷板，其中：所述熱塑性聚酰胺酸涂層漿料相同于或不相同于所述熱塑性聚酰胺酸漿料。

19、如上所述制備方法，其中，所述熱塑性聚酰胺酸涂層漿料的制備方法包括：(s1’)將第三二胺單體、第三二酐單體及第三助劑加入第三非質(zhì)子極性溶劑中混合得到所述熱塑性聚酰胺酸涂層漿料，其中，所述第三二胺單體包括芳香族二胺單體、脂肪族二胺單體或其組合，所述第三二酐單體包括芳香族二酐單體、脂環(huán)族二酐單體或其組合。

20、如上所述制備方法，其中，所述第三助劑包括硅烷偶聯(lián)劑，其中，所述硅烷偶聯(lián)劑包含胺烴基類、環(huán)氧烴基類或甲基丙烯酰氧烷基類，所述硅烷偶聯(lián)劑占所述熱塑性聚酰胺酸涂層漿料不揮發(fā)份含量的3％～5％。

21、如上所述制備方法，其中，所述第三二胺單體與所述第三二酐單體的摩爾比為1:(0.95～1.05)；所述第三非質(zhì)子極性溶劑占所述熱塑性聚酰胺酸涂層漿料總質(zhì)量的50wt％～100wt％。

22、如上所述制備方法，其中，在步驟(s10)中，所述熱塑性聚酰亞胺層之厚度為5～25μm。

23、如上所述制備方法，其中，在步驟(s5)中，所述多層聚酰亞胺層的水冷板在高電壓下的漏電流≤200ma/m2，附著力5b。

24、本發(fā)明的有益功效在于通過(guò)熱塑性、熱固型雙組份漿料，并通過(guò)優(yōu)化雙層比例，調(diào)控涂層的介電常數(shù)，并且體系沒(méi)有無(wú)機(jī)粒子填料，使得涂層具有良好的外觀、保持優(yōu)異的耐熱性能和絕緣性能。