CN101921531A - 一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆及其制备方法 - Google Patents

一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆及其制备方法,其组分包括:10wt%-15wt%的活性酞酰亚胺、35wt%-45wt%的环氧树脂、5wt%-10wt%的活性增韧剂、5wt%-10wt%的固化剂、20wt%-45wt%的活性稀释剂;其制备方法包括活性酞酰亚胺及其无溶剂滴浸漆的制备方法。该制备工艺简单、成本低、有利于实现工业化生产;且该无溶剂滴浸漆的综合性能优异,具有良好的工艺性和粘结性,也具有优异的耐热性和疏水性,在电动工具电机、小型电机等领域,具有广阔的应用前景。

Description

一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆及其制备方法
技术领域
本发明属无溶剂滴浸漆及其制备领域,特别是涉及一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆及其制备方法。
背景技术
无溶剂漆滴浸是一种新的电机绝缘处理技术,它和普通沉浸工艺相比,能明显提高电机绕组的挂漆量、降低电机温升,大幅度缩短浸烘周期,降低绝缘处理的能耗与成本,改善劳动条件,实现生产自动化,近年来在小型电机、微持电机、电动工具、家用电器电机的生产中得到日益广泛的应用。在滴浸技术的发展中,出现了竖直滴浸、倾斜滴浸和水平滴浸等不同方式。开始阶段,竖直滴浸、倾斜滴浸为主要方式,以后水平滴浸逐渐增多。为了在生产中更合理地选用,需要对它们的适用范围作较全面的分析。
为了适应中小型电机小型轻量化的发展趋势,近廿年来,中小型电机用绝缘浸渍漆的发展主要是:提高耐热等级和采用无溶剂漆。五十年代以来,中小型电机线圈的浸渍,一般采用常压浸渍或真空浸渍的方法。使用的浸渍漆主要是油改性酚醛树脂漆和醇酸树脂漆两种。但是,这种浸渍方法和上述有溶剂漆需要长时间的干燥,内干性差,严重地影响了电机生产效率及电机质量。
五十年代,西德、瑞士首先采用滴浸工艺进行电机绝缘处理,这种新工艺以它快速、优质和高效的特点很快被推广应用,目前此工艺国外已大量应用于低压电机生产。六十年代初,广州电气科学研究所与大连电机厂率先在国内推广应用滴浸工艺,研制成功了快干无溶剂滴浸漆及转盘式滴浸设备,应用在小型低压电机上,并取得了一定的成果。近年来,我国机电工业和家用电器工业的发展,对于提高产品的质量和产量提出了新的要求。为适应这一形势的发展,国内不少厂家研制成功了各种型号的自动滴漆设备和无溶剂滴浸漆。广州电气科学研究所为配合风扇和洗衣机电机发展的需要,先后研制成功DQN-152自动滴漆机及B202环氧无溶剂滴浸漆。
电气绝缘滴浸漆是一种液体树脂体系,通过滴浸工序,渗透、填充到线圈、线槽或其它绝缘物的空隙和气孔之中,经固化将线圈导线粘结为绝缘整体,并于表面形成连续的绝缘层,具有介电、机械和耐环境等性能。随着电器设备的小型化、轻量化,对滴浸漆提出了耐高温和高韧性的要求;另外,市售绝缘滴浸漆多为有溶剂型,绝大多数溶剂对人体均有一定的毒害,不符合环保的要求,并且漆液的填充效果不佳,产品综合性能差,因而无溶剂漆成为绝缘滴浸漆的发展方向之一。
滴浸型无溶剂漆作为旋转电机绝缘漆是电机绝缘中较新的一个发展,它的独特的工艺方法及其特有的机电性能使它在电机、电器绝缘漆中的地位日益突出。采用这种漆,无论在提高电机产品质量,延长电机使用寿命,或是缩短生产周期,改善劳动条件等各方面部具有显著的优越性。近年来,在国外,滴浸漆在各种类型低压电机上已经得到大量的实际应用,并且相应地出现了高效率的滴浸设备,形成流水作业,大大加速了电机的生产。
耐高温高韧性无溶剂绝缘滴浸漆一般应具备如下特性:(1)贮存期长,混合后使用期长;(2)固化温度低,反应活性较高;(3)漆液粘度低;(4)固化产物耐热性高;(5)漆膜综合性能优异。最近,耐高温高韧性无溶剂绝缘滴浸漆的研究开发得到了业内的高度关注,特别是世界发达国家对其投入了大量的人力、财力和物力,以开发出综合性能优异的无溶剂绝缘滴浸漆。
近年来,国内各电机生产厂滴浸用漆逐渐由有溶剂漆、少溶剂漆向无溶剂漆发展。由于无溶剂漆比有溶剂漆及少溶剂漆更能获得连续致密、无微孔的漆膜,因此具有更高的机电性能。国内无溶剂漆在电机滴浸的应用已有很长时间,但大多都出现过诸如贮存稳定性不好,耐温性差,漆液固化后硬脆(弹性差)等问题。
随着科技水平的不断提高,特种电机、航空、航天等领域对绝缘材料性能的要求越来越高,在绝缘滴浸漆方面就提出了耐高温、高韧性、高粘附性、无溶剂等要求。
众所周知,环氧树脂具有许多优良的性能:(1)良好的粘接性能:粘接强度高,粘接面广,它与许多金属(如铁、钢、铜、铝、金属合金等)或非金属材料(如玻璃、陶瓷、木材、塑料等)的粘接强度非常高,有的甚至超过被粘材料本身的强度,因此可用于许多受力结构件中,是结构型粘合剂的主要成分之一;(2)良好的加工性能:环氧树脂配方的灵活性、加工工艺和制品性能的多样性是高分子材料中最为突出的;(3)良好的稳定性能:环氧树脂的固化主要是依靠环氧基的开环加成聚合,因此固化过程中不产生低分子物,其固化收缩率是热固性树脂中最低的品种之一,一般为1%-2%,如果选择适当的填料可使收缩率降至0.2%左右;固化后的环氧树脂主链是醚键、苯环、三维交联结构,因此具有优异的耐酸碱性;(4)良好的电气绝缘性能,被广泛地应用于电机的槽锲绝缘、主绝缘、漆包线漆、浸渍漆等。
滴浸绝缘处理是一项快速、高效、优质的工艺技术。目前,电动工具电枢大都已采用这一新工艺。但是,在电枢滴浸无溶剂漆的过程中,在电枢承受制动——空载循环试验时,或者经过长期运转后,部分电枢常发生漆层开裂的现象。漆层开裂后,导致其短路或断路,大大缩短电枢的使用寿命。因此,分析漆层开裂原因,探讨防止开裂途径,进一步提高漆膜韧性和耐高温性,是提高电枢制造质量的关键。
电机电器设备的发展趋势是增加容量、减轻重量、缩小体积。为使旋转电机向小型化发展,除对电机绝缘的耐热性要求提高外,还要求绝缘有良好的导热性、机械强度、防潮性等。滴浸型无溶剂绝缘漆作为旋转电机浸渍漆是电机绝缘中较新的一个发展,它的独特的工艺方法及其良好的机械电气性能使它在电机、电器绝缘漆中的地位日益突出。采用低粘度的100%固体浸渍树脂的绝缘漆,无论在提高电机产品质量,延长电机使用寿命,还是在环境保护和降耗节能方面都是大有裨益的。
至今,我国无溶剂滴浸漆的品种已很多,按其元组份来分,有环氧型、聚酯型或聚酯环氧改性型的无溶剂滴浸漆。每种滴浸漆都具有它独特的性能。为解决电动工具用电机使用时热态性能高粘结力强的要求,上海电动工具研究所于1986年研制成330~#聚酯型无溶剂滴浸漆。
广州电器科学研究所绝缘材料研究室的刘家丽等人【1,2-聚丁二烯F级滴浸型无溶剂漆的研究[J].电器新技术,1984,(1)】介绍了广州电器科学研究所研制的1,2-聚丁二烯F级滴浸型无溶剂漆的原材料选择、基本反应原理、实验部分、一般性能、滴烘技术条件,放大试制和应用情况。指出此种漆的温度指数在160℃以上,可作F级绝缘漆用,建议用于矿山、冶金、化工等使用条件恶劣的电机。
日本三菱电机公司的研究人员从反应速度理论角度对滴浸漆的分子结构设计进行研究,并采用新研制成功的促进剂,试制成在160℃5分钟固化的环氧酯滴浸漆。这种漆具有良好的粘结强度、抗弯强度和电气性能,耐水性和耐试剂性也好,能与各种漆包线相容。
张明艳【F级无溶剂滴浸漆[J].绝缘材料通讯,1998,(4):6-】公开了无溶剂滴浸漆的制备方法,其主要特征在于:文通过采用适当的工艺,一步合成不饱和聚酯亚胺树脂并配制成F级无溶剂滴浸漆,同时研究了影响表面干燥性及反应活性的因素,此滴浸漆具有低温快干的特点,适用于小型电机的连续滴浸工艺。
朱宏等人【耐高温高强度环氧无溶剂滴浸漆的研制[J].船电技术,1998,(4):27-29,35】公开了耐高温高强度环氧无溶剂滴浸漆的制备方法,其主要特征在于:利用双酚A环氧树脂、酚醛环氧树脂、双酚A环氧酯和稀释剂混合反应,得到甲组分;利用自制的促进剂TX、引发剂Ax、液态酸酐和耐热酸酐混合,得到乙组分;使用时甲乙组分混合均匀,获得滴浸漆。但是,其具体的成分或化学结构并未公开,对于即使是本领域的技术人员也无法对其进行重复试验或验证其性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无溶剂滴浸漆及其制备方法,该无溶剂滴浸漆制备工艺简单、成本低、有利于实现工业化生产;且该无溶剂滴浸漆的综合性能优异,具有良好的工艺性和粘结性,也具有优异的耐热性和疏水性,在电动工具电机、小型电机等领域,具有广阔的应用前景。
本发明的一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆,其组分包括:10wt%-15wt%的活性酞酰亚胺、35wt%-45wt%的环氧树脂、5wt%-10wt%的活性增韧剂、5wt%-10wt%的固化剂、20wt%-45wt%的活性稀释剂,其中,活性酞酰亚胺的分子结构通式为:
-R-为二元伯胺的二价残基,选自-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-、
Figure BDA0000025848910000042
Figure BDA0000025848910000051
Figure BDA0000025848910000071
Figure BDA0000025848910000081
中的一种或几种。
所述的环氧树脂选自双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、热塑性酚醛多缩水甘油醚、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、间苯二甲酸二缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、三缩水甘油基异氰脲酸酯、N,N,N′,N′-四缩水甘油基-4,4′-二氨基二苯甲烷、N,N,N′,N′-四缩水甘油基-4,4′-二氨基二苯砜、N,N,N′,N′-四缩水甘油基-3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷、热塑性酚醛环氧树脂、N,N,N′,N′,O-五缩水甘油基-4,4′-二氨基-4″-羟基三苯甲烷、N,N,O-三缩水甘油基-4-氨基苯酚、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯中的一种或几种。
所述的固化剂选自甲基四氢苯酐、四氢苯酐、甲基六氢苯酐、六氢苯酐、马来酸酐、耐迪克酸酐、甲基耐迪克酸酐、双氰胺、4,4′-二氨基二苯砜、4,4′-二氨基二苯甲烷、3,3′-二氨基二苯砜、3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷、3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二环己基甲烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4′-二氨基二苯醚、3,4′-二氨基二苯醚、3,3′-二氨基二苯醚、1,4-双(3-氨基苯氧基)苯、2,6-双(4-氨基苯氧基)苯甲腈、2,6-双(3-氨基苯氧基)苯甲腈、2,6-双(4-氨基苯氧基)甲苯、2,6-双(4-氨基苯氧基)三氟甲苯、2,5-双(4-氨基苯氧基)甲苯、2,5-双(4-氨基苯氧基)特丁基苯、2,5-二叔丁基-1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4′-双(4-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4′-双(4-氨基苯氧基)二苯砜、4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯砜、1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,5-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)甲苯、2,5-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)叔丁基苯、2,5-二叔丁基-1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、4,4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯砜、4,4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3,3′,5,5′-四甲基二苯砜、4,4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)联苯、4,4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3,3′,5,5′-四甲基联苯、4,4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯醚、4,4′-双(4-氨基苯氧基)二苯醚、4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯醚、4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4′-双(4-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4′-双(4-氨基苯氧基)-3,3′,5,5′-四甲基联苯、4,4′-双(3-氨基苯氧基)-3,3′,5,5′-四甲基联苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4′-二氨基-4″-羟基三苯甲烷、3,3′-二氨基-4,4′-二羟基联苯、3,3′-二羟基-4,4′-二氨基联苯、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、3,3′-二氨基-4,4′-二羟基二苯砜、3,5-二氨基苯甲酸、二甲基咪唑、甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、正十二烷基丁二酸酐、戊二酸酐、聚壬二酸酐、桐油酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚中的一种或几种。
所述的活性稀释剂选自邻苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢化邻苯二甲酸二缩水甘油酯、二缩水甘油基氢化双酚A、邻苯二辛酸二环氧丙酯、二氧化乙烯基环己烷、二氧化双环戊二烯、3,4-环氧基环己甲酸-3′,4′-环氧基环己甲酯、3,4-环氧基-6-甲基环己甲酸-3′,4′-环氧基-6-甲基环己甲酯、二氧化双环戊基醚、间苯二酚二缩水甘油醚中的一种或几种。
所述的活性增韧剂选自端羧基丁腈橡胶、端羟基丁腈橡胶、端氨基丁腈橡胶、端氨基聚醚酰亚胺、端酐基聚醚酰亚胺、端羟基聚氨酯、端异氰酸酯基聚氨酯中的一种或几种。
本发明的一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆的制备方法,包括:
(1)活性酞酰亚胺的制备
氮气气氛下,将摩尔比为1∶1的偏苯三酸酐和二元伯胺加入装有强极性非质子有机溶剂的反应釜中,室温下,搅拌反应2小时后,加入甲苯,加热升温至回流状态,共沸分水搅拌反应3小时,随后,分出甲苯,加入乙醇,高速搅拌,析出固体物粉末,过滤,干燥,即得活性酞酰亚胺;其中,强极性非质子有机溶剂、甲苯、乙醇三者间的质量比为1∶0.4∶2;强极性非质子有机溶剂为偏苯三酸酐与二元伯胺质量和的2-3倍;
(2)无溶剂滴浸漆的制备
将上述10wt%-15wt%的活性酞酰亚胺、35wt%-45wt%的环氧树脂、2.5wt%-5wt%的活性增韧剂、20wt%-45wt%的活性稀释剂加入反应釜中,于80℃-120℃温度范围内反应1-2小时后,冷却至室温,得甲组分;将2.5wt%-5wt%的活性增韧剂与5wt%-10wt%的固化剂混合,搅拌均匀,得乙组分;使用时,甲乙组分混合均匀,得到无溶剂滴浸漆。
所述步骤(1)中的二元伯胺,其结构通式为H2N-R-NH2,其中-R-选自-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-、
Figure BDA0000025848910000101
Figure BDA0000025848910000111
Figure BDA0000025848910000131
中的一种或几种。
所述的强极性非质子有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或几种。
有益效果
(1)本发明的制备工艺简单、成本低、操作方便,反应原料来源方便,可以在通用设备中完成制备过程,有利于实现工业化生产;
(2)该无溶剂滴浸漆粘度可控性好,可在较宽广的范围内调节,工艺性好;环境友好,漆膜连续致密,针孔少;稳定性良好,室温贮存期达6个月以上;综合性能优异,具有良好的工艺性和粘结性,也具有优异的耐热性和疏水性,在电动工具电机、小型电机等领域,具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为活性酞酰亚胺的分子结构通式;
图2为实施例1的无溶剂滴浸漆固化物的热失重图谱。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
氮气气氛下,将366.3克(1.0摩尔)的2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷二元伯胺和1120克N,N-二甲基甲酰胺的强极性非质子有机溶剂加入反应釜中,室温下搅拌溶解后加入192.0克(1.0摩尔)的偏苯三酸酐粉末,室温下搅拌反应2小时后,加入448克甲苯,加热升温至回流状态,共沸分水搅拌反应3小时,随后,分出甲苯,加入2240克乙醇,高速搅拌,析出固体物粉末,过滤,干燥,得到538.7克活性酞酰亚胺,收率为99.7%。
取150.0克上述活性酞酰亚胺、150.0克N,N,N′,N′-四缩水甘油基-4,4′-二氨基二苯甲烷(YAG80,环氧值为0.81)和200.0克双酚A二缩水甘油醚(E-51,环氧值为0.51)的环氧树脂、10.0克端氨基聚醚酰亚胺和15.0克端羧基丁腈橡胶的活性增韧剂、300.0克二缩水甘油基氢化双酚A和100.0克间苯二酚二缩水甘油醚的活性稀释剂加入反应釜中,于80℃-120℃温度范围内反应1-2小时后,冷却至室温,得甲组分;
取25.0克端羧基丁腈橡胶活性增韧剂、40.0克甲基四氢苯酐和10.0克2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚的固化剂,搅拌均匀,得乙组分;
甲乙组分混合,搅拌均匀,得到无溶剂滴浸漆,记作SLV-1,粘度为187秒(25℃,4#粘度杯);凝胶化时间为305秒(120℃)、275秒(130℃)。
取适量SLV-1无溶剂滴浸漆,并均匀涂敷于标准不锈钢试片上,叠合,夹紧,放入鼓风烘箱中进行固化,其工艺为从室温开始升温至100℃,保温反应10分钟,继续升温至120℃,保温反应10分钟,继续升温至150℃,保温反应20分钟,自然冷却至室温。测得室温拉伸剪切强度为23.7MPa。
取适量SLV-1无溶剂滴浸漆,在聚四氟乙烯薄膜上推膜,置于鼓风加热干燥箱中加热固化,制得尺寸为5mm×5mm×1mm的方形固体试样,固化工艺为:从室温开始升温至100℃,保温反应10分钟,继续升温至120℃,保温反应10分钟,继续升温至150℃,保温反应20分钟,自然冷却至室温。
将上述干燥的方形试样称重(W1)后,浸泡于去离子水(25℃)中,72小时后,取出,用滤纸擦干表面,称重(W2),计算得到吸水率为1.7%。
将上述干燥的方形试样称重(G1)后,放置于恒温恒湿箱(85℃,RH85%)中,72小时后,取出,用滤纸擦干表面,称重(G2),计算得到吸湿率为0.5%。
此外,SLV-1无溶剂滴浸漆固化物的热失重图谱如图2所示,其热分解的Tonset温度为3682℃,可见,该滴浸漆具有优异的耐高温性。
SLV-1无溶剂滴浸漆的其它性能如下:粘接强度102.3N(螺旋管法);固化物体积电阻率4.3×1013Ω·cm;甲、乙各组分,其室温贮存期均不少于6个月(粘度法)。
实施例2
氮气气氛下,将180.0克(0.9摩尔)4,4′-二氨基二苯醚和21.6克(0.1摩尔)3,3′-二氨基-4,4′-二羟基联苯的二元伯胺和1180克N,N-二甲基乙酰胺的强极性非质子有机溶剂加入反应釜中,室温下搅拌溶解后加入192.0克(1.0摩尔)的偏苯三酸酐粉末,室温下搅拌反应2小时后,加入472克甲苯,加热升温至回流状态,共沸分水搅拌反应3小时,随后,分出甲苯,加入2360克乙醇,高速搅拌,析出固体物粉末,过滤,干燥,得到374.8克活性酞酰亚胺,收率为99.8%。
取100.0克上述活性酞酰亚胺、100.0克N,N,N′,N′-四缩水甘油基-4,4′-二氨基二苯甲烷(YAG80,环氧值为0.81)、150.0克N,N,O-三缩水甘油基-4-氨基苯酚(APG-90,环氧值为0.90)和200.0克4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85,环氧值为0.85)的环氧树脂、50.0克端羟基丁腈橡胶的活性增韧剂、250.0克3,4-环氧基环己甲酸-3′,4′-环氧基环己甲酯的活性稀释剂加入反应釜中,于80℃-120℃温度范围内反应1-2小时后,冷却至室温,得甲组分;
取50.0克端羧基丁腈橡胶活性增韧剂、10.0克4,4′-二氨基二苯砜、30.0克甲基四氢苯酐、30.0克2-乙基-4-甲基咪唑、20.0克桐油酸酐和10.0克2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚的固化剂,搅拌均匀,得乙组分;
甲乙组分混合,搅拌均匀,得到无溶剂滴浸漆,记作SLV-2,粘度为273秒(25℃,4#粘度杯);凝胶化时间为294秒(120℃)、253秒(130℃)。
取适量SLV-2无溶剂滴浸漆,并均匀涂敷于标准不锈钢试片上,叠合,夹紧,放入鼓风烘箱中进行固化,其工艺为从室温开始升温至100℃,保温反应10分钟,继续升温至120℃,保温反应10分钟,继续升温至150℃,保温反应20分钟,自然冷却至室温。测得室温拉伸剪切强度为20.1MPa。
取适量SLV-2无溶剂滴浸漆,在聚四氟乙烯薄膜上推膜,置于鼓风加热干燥箱中加热固化,制得尺寸为5mm×5mm×1mm的方形固体试样,固化工艺为:从室温开始升温至100℃,保温反应10分钟,继续升温至120℃,保温反应10分钟,继续升温至150℃,保温反应20分钟,自然冷却至室温。
将上述干燥的方形试样称重(W1)后,浸泡于去离子水(25℃)中,72小时后,取出,用滤纸擦干表面,称重(W2),计算得到吸水率为2.3%。
将上述干燥的方形试样称重(G1)后,放置于恒温恒湿箱(85℃,RH85%)中,72小时后,取出,用滤纸擦干表面,称重(G2),计算得到吸湿率为0.8%。
此外,SLV-2无溶剂滴浸漆的其它性能如下:粘接强度97.3N(螺旋管法);固化物体积电阻率7.5×1013Ω·cm;甲、乙各组分,其室温贮存期均不少于6个月(粘度法)。

Claims (8)

1.一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆,其组分包括:10wt%-15wt%的活性酞酰亚胺、35wt%-45wt%的环氧树脂、5wt%-10wt%的活性增韧剂、5wt%-10wt%的固化剂、20wt%-45wt%的活性稀释剂,其中,活性酞酰亚胺的分子结构通式为:
Figure FDA0000025848900000011
-R-为二元伯胺的二价残基,选自-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-、
Figure FDA0000025848900000012
Figure FDA0000025848900000021
Figure FDA0000025848900000031
中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆,其特征在于:所述的环氧树脂选自双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、热塑性酚醛多缩水甘油醚、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、间苯二甲酸二缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、三缩水甘油基异氰脲酸酯、N,N,N′,N′-四缩水甘油基-4,4′-二氨基二苯甲烷、N,N,N′,N′-四缩水甘油基-4,4′-二氨基二苯砜、N,N,N′,N′-四缩水甘油基-3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷、热塑性酚醛环氧树脂、N,N,N′,N′,O-五缩水甘油基-4,4′-二氨基-4″-羟基三苯甲烷、N,N,O-三缩水甘油基-4-氨基苯酚、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆,其特征在于:所述的固化剂选自甲基四氢苯酐、四氢苯酐、甲基六氢苯酐、六氢苯酐、马来酸酐、耐迪克酸酐、甲基耐迪克酸酐、双氰胺、4,4′-二氨基二苯砜、4,4′-二氨基二苯甲烷、3,3′-二氨基二苯砜、3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷、3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二环己基甲烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4′-二氨基二苯醚、3,4′-二氨基二苯醚、3,3′-二氨基二苯醚、1,4-双(3-氨基苯氧基)苯、2,6-双(4-氨基苯氧基)苯甲腈、2,6-双(3-氨基苯氧基)苯甲腈、2,6-双(4-氨基苯氧基)甲苯、2,6-双(4-氨基苯氧基)三氟甲苯、2,5-双(4-氨基苯氧基)甲苯、2,5-双(4-氨基苯氧基)特丁基苯、2,5-二叔丁基-1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4′-双(4-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4′-双(4-氨基苯氧基)二苯砜、4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯砜、1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,5-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)甲苯、2,5-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)叔丁基苯、2,5-二叔丁基-1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、4,4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯砜、4,4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3,3′,5,5′-四甲基二苯砜、4,4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)联苯、4,4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3,3′,5,5′-四甲基联苯、4,4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯醚、4,4′-双(4-氨基苯氧基)二苯醚、4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯醚、4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4′-双(4-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4′-双(4-氨基苯氧基)-3,3′,5,5′-四甲基联苯、4,4′-双(3-氨基苯氧基)-3,3′,5,5′-四甲基联苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4′-二氨基-4″-羟基三苯甲烷、3,3′-二氨基-4,4′-二羟基联苯、3,3′-二羟基-4,4′-二氨基联苯、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、3,3′-二氨基-4,4′-二羟基二苯砜、3,5-二氨基苯甲酸、二甲基咪唑、甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、正十二烷基丁二酸酐、戊二酸酐、聚壬二酸酐、桐油酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆,其特征在于:所述的活性稀释剂选自邻苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢化邻苯二甲酸二缩水甘油酯、二缩水甘油基氢化双酚A、邻苯二辛酸二环氧丙酯、二氧化乙烯基环己烷、二氧化双环戊二烯、3,4-环氧基环己甲酸-3′,4′-环氧基环己甲酯、3,4-环氧基-6-甲基环己甲酸-3′,4′-环氧基-6-甲基环己甲酯、二氧化双环戊基醚、间苯二酚二缩水甘油醚中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆,其特征在于:所述的活性增韧剂选自端羧基丁腈橡胶、端羟基丁腈橡胶、端氨基丁腈橡胶、端氨基聚醚酰亚胺、端酐基聚醚酰亚胺、端羟基聚氨酯、端异氰酸酯基聚氨酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆的制备方法,包括:
(1)活性酞酰亚胺的制备
氮气气氛下,将摩尔比为1∶1的偏苯三酸酐和二元伯胺加入装有强极性非质子有机溶剂的反应釜中,室温下,搅拌反应2小时后,加入甲苯,加热升温至回流状态,共沸分水搅拌反应3小时,随后,分出甲苯,加入乙醇,高速搅拌,析出固体物粉末,过滤,干燥,即得活性酞酰亚胺;其中,强极性非质子有机溶剂、甲苯、乙醇三者间的质量比为1∶0.4∶2;强极性非质子有机溶剂的用量为偏苯三酸酐与二元伯胺质量和的2-3倍;
(2)无溶剂滴浸漆的制备
将上述10wt%-15wt%的活性酞酰亚胺、35wt%-45wt%的环氧树脂、2.5wt%-5wt%的活性增韧剂、20wt%-45wt%的活性稀释剂加入反应釜中,于80℃-120℃温度范围内反应1-2小时后,冷却至室温,得甲组分;将2.5wt%-5wt%的活性增韧剂与5wt%-10wt%的固化剂混合,搅拌均匀,得乙组分;使用时,甲乙组分混合均匀,得到无溶剂滴浸漆。
7.根据权利要求6所述的一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆的制备方法,其特征在于:所述的二元伯胺,其结构通式为H2N-R-NH2,其中-R-选自-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-、
Figure FDA0000025848900000081
Figure FDA0000025848900000101
中的一种或几种。
8.根据权利要求6所述的一种活性酞酰亚胺环氧型无溶剂滴浸漆的制备方法,其特征在于:所述的强极性非质子有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或几种。
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