一種中高壓電機(jī)用浸漬絕緣漆及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種中高壓電機(jī)用浸漬絕緣漆及其制備方法，其由如下組分通過如下制備方法得到：通過不飽和二元酸、一元醇、二元醇和不飽和活性稀釋劑制備不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂，再加入環(huán)氧樹脂、不飽和活性稀釋劑、潛伏性環(huán)氧固化劑、過氧化物引發(fā)劑、環(huán)氧稀釋劑、流平劑攪拌均勻而成。本發(fā)明專利技術(shù)的絕緣漆兼具環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯的性能，同時(shí)具有較低的粘度以及較低的不飽和稀釋劑添加量，固化后漆膜的機(jī)械性能和電氣絕緣性能優(yōu)異，此外所選用的不飽和活性稀釋劑也使得該絕緣漆在長(zhǎng)時(shí)間高溫烘烤下的揮發(fā)份可以低至1%左右，完全滿足環(huán)保要求。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于絕緣漆，具體涉及一種中高壓電機(jī)用浸潰絕緣漆及其制備方法。
技術(shù)介紹
不飽和聚酯和環(huán)氧樹脂是兩種在電氣絕緣領(lǐng)域中最常用的樹脂，這兩種樹脂在這一領(lǐng)域中的應(yīng)用各自都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。不飽和聚酯的優(yōu)點(diǎn)是耐熱性高，機(jī)械性能好，可以用高活性的反應(yīng)性稀釋劑稀釋到比較低的粘度，也可以通過選擇不同的自由基引發(fā)劑改變固化溫度和固化速度，從而滿足各種不同的電氣絕緣的應(yīng)用。但是它也有缺點(diǎn)，其耐化學(xué)品和耐潮濕性能比較差，尤其是固化收縮大，厚層固化易開裂，這一點(diǎn)大大限制了它的應(yīng)用。環(huán)氧樹脂的多羥基結(jié)構(gòu)提供了非常好的附著力，多苯環(huán)結(jié)構(gòu)提供了較高的剛性、拉伸強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性，開環(huán)固化機(jī)理決定了其固化收縮率很小，因而不易開裂。但其缺點(diǎn)是粘度較大，盡管有各種環(huán)氧稀釋劑可以選擇去降低粘度，但是由于環(huán)氧稀釋劑的低活性，因此會(huì)固化不完全，從而大幅降低環(huán)氧樹脂的綜合性能。在某些中高壓電氣絕緣領(lǐng)域，由于其電氣絕緣性能和機(jī)械性能要求高，因此要求所用的絕緣材料必須粘度低至100-500cps，這樣才具有良好的滲透性；高溫固化和機(jī)械長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后漆膜不能開裂；高溫下也必須要保持一定的強(qiáng)度。在這一領(lǐng)域目前不飽和聚酯雖然能夠滿足粘度要求，但是由于固化收縮大、開裂，所以無法應(yīng)用；純的環(huán)氧樹脂由于其粘度高而無法應(yīng)用，即使使用環(huán)氧稀釋劑稀釋至粘度應(yīng)用范圍，也會(huì)由于使用了大量的環(huán)氧稀釋劑而導(dǎo)致性能無法達(dá)標(biāo)。酸酐固化環(huán)氧體系雖然粘度能夠符合要求，但是由于其穩(wěn)定性差而亦無法應(yīng)用于該領(lǐng)域。環(huán)氧酯/苯乙烯/VT體系在該領(lǐng)域的VPI (真空壓力浸漆)應(yīng)用較為成功，但是其較高的粘度限制了其應(yīng)用的范圍，并且苯乙烯/VT也由于環(huán)保要求而呈現(xiàn)被淘汰趨勢(shì)。在這些領(lǐng)域中，迫切需要粘度低(100-500cps),長(zhǎng)時(shí)間固化和機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不開裂，常溫高溫下機(jī)械性能好，電氣絕緣性能優(yōu)良的絕緣材料。此外由于人們?nèi)找嫣岣叩沫h(huán)保意識(shí)，此絕緣材料還應(yīng)具有高溫固化或機(jī)械長(zhǎng)時(shí)間高溫下運(yùn)轉(zhuǎn)的低揮發(fā)性(揮發(fā)率小于 3%) ο
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的一個(gè)目的在于提供一種中高壓電機(jī)用浸潰絕緣漆。本專利技術(shù)通過使用不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂，使漆膜兼具環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯的性能，同時(shí)不飽和稀釋劑和環(huán)氧稀釋劑的用量都被嚴(yán)格控制在40%以內(nèi)。本專利技術(shù)的絕緣漆具有低粘度、常溫高溫下機(jī)械強(qiáng)度高、電氣絕緣性能優(yōu)良、低揮發(fā)等特性，適用于各種電機(jī)馬達(dá)的浸潰工藝。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種中高壓電機(jī)用浸潰絕緣漆，所述絕緣漆由如下重量百分比的組分組成不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂溶液20 60%環(huán)氧樹脂20 50%不飽和活性稀釋劑10 30%潛伏性環(huán)氧固化劑過氧化物引發(fā)劑環(huán)氧稀釋劑流平劑3 5% ；O. 5 1% ；O 10% ；·O. 05 O. 1%ο用于對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性的不飽和聚酯是由不飽和二元酸、一元醇和二元醇按照重量比1: > 0-1:彡0-0. 5經(jīng)酯化反應(yīng)制成。這里，數(shù)學(xué)式“>0-1”和“彡0-0. 5”表示一元醇和二元醇的取值范圍分別是0-1和0-0. 5，并且一元醇不取端值0，二元醇可以取端值0，即用數(shù)學(xué)上的區(qū)間表示上述取值范圍時(shí)它們分別為(0，1]和。所述不飽和二元酸為順丁烯二酸酐、四氫苯酐和反丁烯二酸中的任意一種，所述一元醇為二甘醇單甲醚、烯丙醇和異戊烯醇中的任意一種或幾種，所述二元醇為丁烯二醇、乙二醇和二甘醇中的任意一種或幾種。所述不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂溶液是由上述不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂和三乙胺催化劑按照重量比1:0. 5-4:0. 0001-0. 01反應(yīng)得到不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂后，再加入不飽和活性稀釋劑混合而成，其中不飽和活性稀釋劑占總的不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂溶液重量的9 11%，不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂占總的不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂溶液重量的89 91%。所述環(huán)氧樹脂為雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂、脂肪族環(huán)氧樹脂和酚醛環(huán)氧樹脂中的任意一種或幾種。其中優(yōu)選為以下幾種E44雙酚A環(huán)氧樹脂、E51雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂(6458，環(huán)氧值O. 55-0. 62)、TDE-85脂肪族環(huán)氧樹脂、脂肪族環(huán)氧樹脂(6201，環(huán)氧值O. 6-0. 64)和F51酚醛環(huán)氧樹脂。所述不飽和活性稀釋劑為鄰苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、丁二醇二甲基丙烯酸酯(BDDMA)和甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)中的任意一種或兩種。所述潛伏性環(huán)氧固化劑是三氟化硼單乙胺、三氯化硼單乙胺中的任意一種。所述過氧化物引發(fā)劑是過氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)和過氧化二異丙苯(DCP)中的任意一種。所述環(huán)氧稀釋劑為叔碳酸縮水甘油酯(Cardura E10)和新戊二醇二縮水甘油醚中的任意一種。本專利技術(shù)的另一個(gè)目的在于提供一種制備該中高壓電機(jī)用浸潰絕緣漆的方法。一種制備該中高壓電機(jī)用浸潰絕緣漆的方法，包括以下步驟A :制備不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂溶液a)向第一反應(yīng)釜中加入不飽和二元酸、一元醇和二元醇，升溫至150_240°C進(jìn)行酯化反應(yīng)；b)測(cè)定步驟a)的反應(yīng)物的酸值，直至酸值為80_500mgK0H/g，將溫度降至室溫，得到含有大量羧基的不飽和聚酯；c)向第二反應(yīng)釜中加入步驟b)制得的含有羧基的不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂和三乙胺催化劑，升溫至80-150°C ；d)測(cè)定步驟c)的反應(yīng)物的酸值，直至酸值為l_30mgK0H/g，此時(shí)體系的環(huán)氧值為O. 08-0. 2，將溫度降至80°C以下，加入不飽和活性稀釋劑，得到不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂溶液；B :由步驟A制得的不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂溶液制備本專利技術(shù)產(chǎn)品在混合釜中加入步驟A制得的不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂溶液、環(huán)氧樹脂、不飽和活性稀釋劑、潛伏性環(huán)氧固化劑、過氧化物引發(fā)劑、環(huán)氧稀釋劑和流平劑，攪拌均勻后得到本專利技術(shù)產(chǎn)品。A步驟中，通過定量測(cè)定反應(yīng)物的酸值可以知道反應(yīng)物中羧基的含量，從而判斷反應(yīng)的進(jìn)程。如通過步驟b)中酸值的測(cè)定結(jié)果，可以根據(jù)需要在適當(dāng)?shù)乃嶂迪峦Ｖ狗磻?yīng)，得到含有期望數(shù)量羧基的產(chǎn)物。步驟c)中不飽和聚酯和環(huán)氧樹脂反應(yīng)的機(jī)理是不飽和聚酯上的羧基跟環(huán)氧樹脂上的環(huán)氧基在三乙胺催化劑的存在下進(jìn)行反應(yīng)，一個(gè)羧基對(duì)應(yīng)一個(gè)環(huán)氧基。隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物中不飽和聚酯逐漸消耗，羧基的量逐漸減少，反應(yīng)物的酸值呈下降趨勢(shì)，因此步驟d)中酸值的測(cè)定結(jié)果可以反映步驟c)的反應(yīng)進(jìn)行的程度。當(dāng)反應(yīng)物的酸值低于30mgK0H/g，即可繼續(xù)下一步過程。將酸值控制在低于30mgK0H/g是綜合考慮產(chǎn)品的穩(wěn)定性和粘度的互相平衡之后的優(yōu)選范圍，因?yàn)樵诜磻?yīng)后期，酸值越低，則產(chǎn)品粘度越 高，另一方面酸值的降低有利于產(chǎn)品的穩(wěn)定性，因此為了滿足本專利技術(shù)產(chǎn)品的低粘度和高性能的要求，將體系反應(yīng)后的酸值控制在低于30mgK0H/g是比較合適的。選用的三乙胺催化劑對(duì)環(huán)氧樹脂的改性具有較好的反應(yīng)選擇性，能大大減少分子發(fā)生支化、交聯(lián)反應(yīng)，可以有效降低環(huán)氧樹脂的粘度。本專利技術(shù)的有益效果是使用的不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂，因?yàn)橛貌伙柡途埘トジ男裕苑肿又泻胁伙柡玩I；環(huán)氧樹脂在設(shè)計(jì)配方時(shí)就使其相對(duì)于不飽和聚酯過量，所以反應(yīng)后分子中會(huì)有較多的環(huán)氧基殘留。因此其分子內(nèi)既有不飽和鍵又有環(huán)氧基，因此具有兩種固化方式，這樣環(huán)氧樹脂體系和不飽和聚酯體系在升溫固化時(shí)，不飽和鍵之間會(huì)發(fā)生交聯(lián)，同時(shí)環(huán)氧基之間也會(huì)發(fā)生交聯(lián)，形成交本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種中高壓電機(jī)用浸漬絕緣漆，其特征在于：所述絕緣漆由如下重量百分比的組分組成：不飽和聚酯改性的環(huán)氧樹脂溶液????20～60%；環(huán)氧樹脂????????????????????????20～50%；不飽和活性稀釋劑????????????????10～30%；潛伏性環(huán)氧固化劑????????????????3～5%；過氧化物引發(fā)劑??????????????????0.5～1%；環(huán)氧稀釋劑??????????????????????0～10%；流平劑??????????????????????????0.05～0.1%。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姚尚清，程萬里，徐星，柴育科，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：艾倫塔斯電氣絕緣材料珠海有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：