一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆及其制备方法

摘要

本发明公开了一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆，主要由以下重量份的原料制备而成：多元醇A 2～8份、多元醇B 12～30份、多元酸15～35份、油8～25份、环氧树脂8～25份、活性稀释剂15～35份、固化剂0.5～4份、引发剂0.8～1.5份、阻聚剂0.1～0.4份。本发明通过油对浸渍漆进行改性，不仅引入了大量的疏水基团，增加了浸渍漆的耐水性，同时增加了浸渍漆的韧性。本发明在合成不饱和树脂过程中加入环氧树脂，环氧树脂除了本身具有优异的耐湿热性能外，它还相当于在不饱和聚酯中引入了封端单体，减少了极性基团，提升了浸渍漆的耐湿热性能。

权利要求

1.一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)醇解：将8 25质量份的油与2 8质量份的多元醇A加入反应釜中，混合均匀后，逐步~ ~升温到230℃～250℃，保温反应1.5～3小时，得到醇解产物；所述多元醇A为丙三醇和季戊四醇中的一种；

(2)酯化：将上述醇解产物降温至150℃～170℃，将12 30质量份的多元醇B和15 35质~ ~量份的多元酸加入醇解产物的反应釜中，混合均匀后逐步升温至180～215℃进行酯化反应，当酸值降到30～40mgKOH/g时，抽真空直至酸值降至20～25mgKOH/g，再降温至150～165℃时加入8 25质量份的环氧树脂，保温30～50min，然后加入0.1 0.4质量份的阻聚剂混合~ ~均匀，冷却至70～90℃加入15 35质量份的活性稀释剂，最后冷却至30～60℃，加入0.8 1.5~ ~质量份的引发剂和0.5 4质量份的固化剂，混合均匀，得到一种耐湿热高韧性改性不饱和聚~酯无溶剂浸渍漆；所述多元醇B为乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇和三(2-羟乙基)异氰尿酸酯中的几种。

2.如权利要求1所述的耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆的制备方法，其特征在于，所述多元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、邻苯二甲酸酐、顺酐、甲基四氢苯酐、顺丁烯二酸、二聚脂肪酸中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆的制备方法，其特征在于，所述油为亚麻油、桐油、大豆油中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E20、环氧树脂E44、环氧树脂E51中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆的制备方法，其特征在于，所述活性稀释剂为乙烯基甲苯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、新戊二醇二丙烯酸酯、苯乙烯中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆的制备方法，其特征在于，所述固化剂为异辛酸锌、环烷酸锌、环烷酸钴、环烷酸钙中的一种或几种；所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、乙基-3,3-二(过氧化叔丁基)丁酸酯中的一种或几种；所述阻聚剂为甲基氢醌、甲基对苯二酚、对苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚中的一种或几种。

7.如权利要求1所述的耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，逐步升温是按1.5～3.5℃/min的升温速率进行程序升温的；所述步骤(2)中，抽真空的压力为100～500Pa。

说明书

一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆及其制备

方法

技术领域

[0001] 本发明属于绝缘材料领域，尤其涉及一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆及其制备方法。

背景技术

[0002] 浸渍漆是用于浸渍处理电机、电器线圈，填充绝缘系统中的间隙和微孔，并在被浸渍物表面形成连续漆膜，使线圈粘结成一个结实的整体，有效提高绝缘系统的整体性、导热性、耐潮性、介电强度和机械强度。目前，浸渍绝缘漆的主要发展方向是环境友好的高性能产品。面对电器产品日益提高的性能要求，尤其是耐环境性能的要求。普通的不饱和聚酯无溶剂浸渍漆存在漆膜脆性大、耐环境性能差的缺点，尤其在湿热交替的环境中普通不饱和聚酯无溶剂浸渍漆的漆膜开裂、发白甚至粉化，电性急剧下降，严重影响电机的安全运行。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆及其制备方法。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

[0005] 一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆，主要由以下重量份的原料制备而成：

[0006]

[0007] 上述的无溶剂浸渍漆，优选的，所述多元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、邻苯二甲酸酐、顺酐、甲基四氢苯酐、顺丁烯二酸、二聚脂肪酸中的一种或几种。多元酸用于酯化，不同多元酸的搭配可以保证浸渍漆的综合性能。

[0008] 上述的无溶剂浸渍漆，优选的，所述多元醇A为丙三醇、季戊四醇中的一种或两种；所述多元醇B为乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯中的一种或几种。多元醇用于酯化，不同醇的搭配可以保证浸渍漆的综合性能。

[0009] 上述的无溶剂浸渍漆，优选的，所述的油为亚麻油、桐油、大豆油中的一种或几种。油的引入可以提升浸渍漆的耐湿热和韧性。

[0010] 上述的无溶剂浸渍漆，优选的，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E20、环氧树脂E44、环氧树脂E51中的一种或几种。环氧树脂的引入可以提升浸渍漆的耐湿热性能。采用所选环氧树脂可以有效控制浸渍漆的粘度。

[0011] 上述的无溶剂浸渍漆，优选的，所述的活性稀释剂为乙烯基甲苯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、新戊二醇二丙烯酸酯、苯乙烯中的一种或几种。活性稀释剂的作用是控制粘度。所选稀释剂具有良好的活性和稀释能力。

[0012] 上述的无溶剂浸渍漆，优选的，所述的固化剂为异辛酸锌、环烷酸锌、环烷酸钴、环烷酸钙中的一种或几种。固化剂的作用主要是参与浸渍树脂交联。根据反应温度选择上述固化剂。

[0013] 上述的无溶剂浸渍漆，优选的，所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、乙基-3,3-二(过氧化叔丁基)丁酸酯中的一种或几种。引发剂的作用主要是引发浸渍树脂交联。根据反应温度选择上述引发剂。

[0014] 上述的无溶剂浸渍漆，优选的，所述的阻聚剂为甲基氢醌、甲基对苯二酚、对苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚中的一种或几种。阻聚剂的作用是阻止其聚合，保证浸渍漆的稳定性。根据反应温度选择上述阻聚剂。

[0015] 作为一个总的发明构思，本发明还提供一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆的制备方法，包括以下步骤：

[0016] (1)醇解：将油与多元醇A加入反应釜中，混合均匀后，逐步升温到230℃～250℃，保温反应1.5～3小时，得到醇解产物；

[0017] (2)酯化：将上述醇解产物降温至150℃～170℃，将多元醇B和多元酸加入醇解产物的反应釜中，混合均匀后逐步升温至180～215℃进行酯化反应，当酸值降到30～40mgKOH/g时，抽真空直至酸值降至20～25mgKOH/g，再降温至150～165℃时加入环氧树脂，保温30～50min，然后加入阻聚剂混合均匀，冷却至70～90℃加入活性稀释剂，最后冷却至
30～60℃，加入引发剂和固化剂，混合均匀，得到一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆。

[0018] 本发明的制备方法中，分两步加入多元醇，可以控制反应的进程。

[0019] 上述的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，逐步升温是按1.5～3.5℃/min的升温速率进行程序升温的；所述步骤(2)中，抽真空的压力为100～500Pa。

[0020] 本发明中，油对浸渍漆的改性不仅引入了大量的疏水基团，增加了浸渍漆的耐水性，同时增加了浸渍漆的韧性；在不饱和树脂合成过程中加入环氧树脂，环氧树脂除了本身具有优异的耐湿热性能外，它还相当于不饱和聚酯中引入了封端单体，减少了极性基团，提升了浸渍漆的耐湿热性能。

[0021] 与现有技术相比，本发明的优点在于：

[0022] 1.本发明的耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆分子量大，反应活性高。

[0023] 2.本发明通过油对浸渍漆进行改性，不仅引入了大量的疏水基团，增加了浸渍漆的耐水性，同时增加了浸渍漆的韧性。

[0024] 3.本发明在合成不饱和树脂过程中加入环氧树脂，环氧树脂除了本身具有优异的耐湿热性能外，它还相当于在不饱和聚酯中引入了封端单体，减少了极性基团，提升了浸渍漆的耐湿热性能。

[0025] 4.本发明的耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆粘度低、渗透性好、挥发份低，固化快，具有良好的耐湿热、耐冷热冲击等性能。

具体实施方式

[0026] 为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

[0027] 除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

[0028] 除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

[0029] 实施例1

[0030] 一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆，主要由以下重量份的原料制备而成：

[0031] 23kg多元醇(3kg三(2-羟乙基)异氰尿酸酯(赛克)、10kg新戊二醇、4kg丙二醇、6kg丙三醇)

[0032] 24kg多元酸(5kg间苯二甲酸、5kg甲基四氢苯酐、14kg顺丁烯二酸)[0033] 23kg油(桐油)

[0034] 8kg环氧树脂(双酚A型E44)

[0035] 17kg活性稀释剂(乙烯基甲苯)

[0036] 0.5kg固化剂(环烷酸锌)

[0037] 1.2kg引发剂(过氧化二异丙苯)

[0038] 0.15kg阻聚剂(对苯二酚)

[0039] 本实施例的耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆的制备方法，包括以下步骤：

[0040] (1)醇解：将23kg桐油和6kg丙三醇加入反应釜中，混合均匀后，按3℃/min的升温速率升温235℃～245℃，保温反应3小时，得到醇解产物；

[0041] (2)酯化：将上述醇解产物降温至160℃～165℃，将3kg三(2-羟乙基)异氰尿酸酯、10kg新戊二醇、4kg丙二醇、5kg间苯二甲酸、5kg甲基四氢苯酐和14kg顺丁烯二酸加入醇解产物的反应釜中，混合均匀后，按2℃/min的升温速率升温至190～200℃进行酯化反应，当酸值降到35～40mgKOH/g时，抽真空直至酸值降至20～25mgKOH/g，再降温至160～165℃时加入8kgE44环氧树脂，保温30min，然后加入0.15kg对苯二酚混合均匀，冷却至75℃加入
17kg乙烯基甲苯，最后冷却至50℃，加入1.2kg过氧化二异丙苯和0.5kg环烷酸锌，混合均匀，得到一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆。

[0042] 实施例2

[0043] 一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆，主要由以下重量份的原料制备而成：

[0044] 34kg多元醇(5kg赛克、25kg新戊二醇、4kg季戊四醇)

[0045] 32kg多元酸(6kg间苯二甲酸、9kg癸二酸、17kg顺酐)

[0046] 15kg油(大豆油)

[0047] 15kg环氧树脂(E51)

[0048] 25kg活性稀释剂(邻苯二甲酸二烯丙酯)

[0049] 1.8kg固化剂(异辛酸锌)

[0050] 1.4kg引发剂(过氧化二异丙苯)

[0051] 0.32kg阻聚剂(2,5-二叔丁基对苯二酚)

[0052] 本实施例的耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆的制备方法，包括以下步骤：

[0053] (1)醇解：将15kg大豆油和4kg季戊四醇加入反应釜中，混合均匀后，按3℃/min的升温速率升温230℃～240℃，保温反应2小时，得到醇解产物；

[0054] (2)酯化：将上述醇解产物降温至150℃～160℃，将5kg赛克、25kg新戊二醇、6kg间苯二甲酸、9kg癸二酸和17kg顺酐加入醇解产物的反应釜中，混合均匀后，按2℃/min的升温速率升温至185～195℃进行酯化反应，当酸值降到30～35mgKOH/g时，抽真空直至酸值降至20～25mgKOH/g，再降温至155～160℃时加入15kgE51环氧树脂，保温40min，然后加入
0.32kg2,5-二叔丁基对苯二酚混合均匀，冷却至85℃加入25kg邻苯二甲酸二烯丙酯，最后冷却至40℃，加入1.4kg过氧化二异丙苯和1.8kg异辛酸锌，混合均匀，得到一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆。

[0055] 实施例3

[0056] 一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆，主要由以下重量份的原料制备而成：

[0057] 16kg多元醇(3kg赛克、8kg新戊二醇、3kg丁二醇、2kg季戊四醇)

[0058] 16kg多元酸(4kg邻苯二甲酸酐、6kg癸二酸、6kg顺酐)

[0059] 8kg油(桐油)

[0060] 23kg环氧树脂(E51)

[0061] 32kg活性稀释剂(苯乙烯)

[0062] 3.4kg固化剂(异辛酸锌)

[0063] 0.8kg引发剂(乙基-3,3-二(过氧化叔丁基)丁酸酯)

[0064] 0.1kg阻聚剂(甲基氢醌)

[0065] 本实施例的耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆的制备方法，包括以下步骤：

[0066] (1)醇解：将8kg桐油和2kg季戊四醇加入反应釜中，混合均匀后，按3℃/min的升温速率升温235℃～240℃，保温反应1.5小时，得到醇解产物；

[0067] (2)酯化：将上述醇解产物降温至160℃～170℃，将3kg赛克、8kg新戊二醇、3kg丁二醇、4kg邻苯二甲酸酐、6kg癸二酸和6kg顺酐加入醇解产物的反应釜中，混合均匀后，按2℃/min的升温速率升温至200～210℃进行酯化反应，当酸值降到35～40mgKOH/g时，抽真空直至酸值降至20～25mgKOH/g，再降温至150～155℃时加入23kgE51环氧树脂，保温45min，然后加入0.1kg甲基氢醌混合均匀，冷却至75℃加入32kg苯乙烯，最后冷却至45℃，加入0.8kg乙基-3,3-二(过氧化叔丁基)丁酸酯和3.4kg异辛酸锌，混合均匀，得到一种耐湿热高韧性改性不饱和聚酯无溶剂浸渍漆。

[0068] 对比例1

[0069] 一种普通不饱和聚酯无溶剂浸渍漆，主要由以下重量份的原料制备而成：

[0070] 33kg多元醇(5kg赛克、17kg新戊二醇、9kg丁二醇、2kg丙二醇)

[0071] 34kg多元酸(8kg间苯二甲酸、8kg己二酸、18kg顺酐)

[0072] 32kg活性稀释剂(乙烯基甲苯)

[0073] 1.2kg引发剂(过氧化二异丙苯)

[0074] 0.1kg阻聚剂(对苯二酚)

[0075] 对比例1的普通不饱和聚酯无溶剂浸渍漆的制备方法，包括以下步骤：

[0076] 将间苯二甲酸8kg、赛克5kg、新戊二醇12kg加入反应釜中，混合均匀后逐步升温至190-200℃进行酯化反应，至酸值降到20-25mgKOH/g时，将配方中剩余部分的新戊二醇5kg、丁二醇9kg、丙二醇2kg、己二酸8kg、顺酐18kg，升温至200-210℃，至酸值降到30-35mgKOH/g时，抽真空直至酸值降至20-25mgKOH/g，冷却至170℃；然后加入阻聚剂对苯二酚0.1kg混合均匀，冷却至70℃加入活性稀释剂乙烯基甲苯32kg，然后冷却至60℃，最后加入引发剂过氧化二异丙苯1.2kg，混合均匀，即得到所述一种普通无溶剂浸渍漆。

[0077] 将上述实施例1-3的耐湿热高韧性无溶剂浸渍漆和对比例1的普通无溶剂浸渍漆进行常规性能检测；同时，对实施例1-3的耐湿热高韧性无溶剂浸渍漆和对比例1的普通无溶剂浸渍漆进行线棒浸漆实验，具体方法为：在铜线棒上半叠包2层少胶云母带，在云母带上平包一层聚酯热收缩带，在105℃预热2h，再冷却至(60±5)℃以下，进行真空浸漆，滴漆，最后将铜线棒进行160℃，6h高温固化，然后在湿度85％、温度85℃的条件下湿热实验；在高低温环境下，常温快速降到-40℃，在-40℃保持2h，升温至130℃，升温时间1.5h，保温1h，降温至-40℃，降温时间1.5h，此为一个周期进行冷热循环实验，其检测结果如表1所示。

[0078] 表1无溶剂浸渍漆的性能测试结果

[0079]

[0080]

[0081] 由上表数据可知，本发明的耐湿热高韧性无溶剂浸渍漆粘度低、渗透性好、挥发性低、固化快，具有良好的耐湿热性能，实施例1-3经过1000h湿热实验后其外观和电性能保持率良好，经冷热循环试验后，其漆膜外观良好。