CN102020911A - 一种低挥发光凝浸渍绝缘漆 - Google Patents
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Abstract
本发明属于绝缘漆技术领域，特别涉及紫外光固化和热固化双重固化领域的绝缘漆。本发明应用于电机绝缘处理，具有贮存期长、固化快、无气味、操作方便、固化时无可挥发有机物等优点。浸渍工艺与普通的浸漆工艺相比，克服了浸渍漆在烘焙固化过程中的流失、挂漆量少的问题，既节约了材料，又提高了产品的质量，还减少了对环境的污染。该浸渍绝缘漆耐热性好，适用于H、C级电机、电器的普通或真空压力浸漆。
Description
技术领域
本发明属于绝缘漆技术领域，特别涉及紫外光固化和热固化双重固化领域的绝缘漆。
背景技术
目前，浸渍绝缘涂料一般采用热固化或者自干性涂料，主要通过浸渍的方式将绝缘涂料渗透到被浸件缝隙内部，通过加热或者自干的方式使涂料固化，从而提高电机电器绕组的电绝缘性、导热性、防潮性和耐热性、提高机械强度和耐化学稳定性。试验结果证明，流失量较少，挂漆量充实的电机比挂漆量少的电机温升要低13-25℃，理论上浸漆量充实无流失的电机寿命是浸漆量不好的电机寿命的1-3倍左右。由此可见，电机绕组的挂漆量是考核电机质量的一个重要方面。一般单组分浸渍绝缘涂料的可挥发有机物含量高，干燥时间长，绝缘涂料流失量大，实践证明有的工件竟有30％左右的漆在烘焙中流失，不仅影响了产品质量，也造成了环境的污染和材料的浪费。
为了解决浸渍漆在烘焙过程中流失量大的问题，目前主要是采用改变电机的烘焙方式来解决，其中旋转焙烘技术效果最好，它既保持了水平滴烘的槽内漆不流失的优点，又以工件的转动不断改变漆流的方向，解决了端部漆的流失问题，所以对挂漆量和动平衡都严格要求的工件是一种好的烘焙方法。但是旋转烘焙技术对设备要求较高，特别对大型工件的旋转操作难度大，而且旋转烘焙技术不能解决低闪点的苯乙烯和甲基苯乙烯稀释剂挥发的问题。另外一种解决浸渍漆流失的方案是在滴漆与烘焙之间增加室温成膜的工艺和设备，就可以缩短滴漆的时间，大大减少苯乙烯的挥发和漆的流失，提高了绝缘处理的效率和绝缘的质量。但是这种工艺复杂，对于结构复杂的电机工艺难度大，而且会延长浸渍漆整体固化的时间，降低工作效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种低挥发光凝浸渍绝缘漆，与普通的浸渍绝缘漆相比，克服了浸渍漆在烘焙固化过程中的流失、挂漆量少的问题，既节约了材料，又提高了产品的质量。采用无挥发稀释剂，材料无毒环保。光凝固化技术还可以解决氧气对绝缘漆固化的阻聚作用，可明显缩短绝缘漆的固化时间。光凝浸渍绝缘漆以聚酯亚胺为主要树脂基体，所以该绝缘漆具有良好的耐热性能，适用于H、C级电机、电器的普通或真空压力浸漆。
本发明所采用的技术方案是：本发明主要由不饱和聚酯亚胺、改性丙烯酸酯、固化剂、光引发剂和无挥发活性稀释剂组成，按一定的重量百分比混合均匀，就可得到光凝浸渍绝缘漆。
光凝浸渍绝缘漆是将浸漆工件先经紫外光照射让表层固化，内层再加热固化。这类漆是在不饱和树脂和活性稀释剂等的组分中加入光引发剂构成的。固化机理是先通过适当波长紫外光的照射，分解光引发剂形成游离基，进而引发不饱和树脂和活性稀释剂交联固化，使漆表面迅速成膜，让内部的漆不流失；然后加热烘焙，在热作用下使内部的漆逐渐凝胶固化。
本发明与现有绝缘漆相比，具有贮存期长、固化快、无气味、操作方便、固化时无可挥发有机物等优点。浸渍工艺与普通的浸漆工艺相比，克服了浸渍漆在烘焙固化过程中的流失、挂漆量少的问题，既节约了材料，又提高了产品的质量，还减少了对环境的污染。该光凝浸渍绝缘漆适合于普通沉浸、连续沉浸和真空压力沉浸等浸漆工艺，采用光凝固化技术可缩短绝缘漆的固化时间，提高工作效率。
附图说明
图1是光凝浸渍绝缘漆的生产流程图。
图2是本发明较佳实施例的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的光凝浸渍绝缘漆的组成和含量为：
不饱和聚酯树脂： 30％～60％
丙烯酸酯预聚物： 10％～30％
固化剂： 1％～2％
光引发剂： 1％～4％
无挥发活性稀释剂： 20％～40％
助剂： 0.2％～1％
上述绝缘漆组分中，不饱和聚酯树脂主要以饱和多元醇、不饱和二元酸和饱和二元酸为原料制得。多元醇为乙二醇、丙二醇、新戊二醇、双酚A、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、丙三醇和赛克中的一种或几种。不饱和二元酸主要为马来酸酐、马来酸和富马酸中的一种或几种。饱和二元酸主要为间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸、己二酸和癸二酸中的一种或几种。为了提高耐热等级，还可采用亚胺对不饱和聚酯树脂进行改性。
丙烯酸酯预聚物为聚酰亚胺丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和有机硅丙烯酸酯中的一种或几种。
固化剂为过氧化物引发剂，可以是过苯甲酸叔丁酯、过邻苯二甲酸二叔丁酯、二亚苯基二过氧化物、二叔丁基过氧化物中的一种或几种混合。
光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(907)、1-羟基环己基苯基酮(184)、安息香双甲醚(651)、2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)、异丙基硫杂蒽酮(1105)和二苯甲酮(BP)中的一种或几种。
无挥发稀释剂为高闪点的丙烯酸酯类活性稀释剂，可以是(甲基)丙烯酯羟乙酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等。通常采用上述丙烯酸酯其中的一种或几种混合使用。
助剂包括阻聚剂、底材润湿剂、流平剂和消泡剂。其中阻聚剂是对苯二酚、邻甲苯对苯二酚、苯醌、叔丁基邻苯二酚中的一种或几种混合。底材润湿剂为TEGO Wet 505。流平剂采用TEGO Flow ZFS 460、TEGO Flow 370、BYK 333、BYK 307和Levaslip 435中的一种或几种混合使用。消泡剂是TEGO Rad 2500。
本发明的光凝浸渍绝缘漆的制法主要包括以下几个步骤：
步骤1：将所有不饱和聚酯亚胺、丙烯酸酯预聚物和15-20份活性稀释剂加入到搅拌釜中，加热至60-80℃，搅拌至树脂完全溶解后降温。
步骤2：往步骤1中的树脂溶液中加入总体系0.2％-1％助剂，搅拌均匀。
步骤3：用活性稀释剂将漆调至规定的粘度范围。
步骤4：加入漆总量1％-2％的固化剂和1％-4％的光引剂搅拌均匀。
步骤5：过滤，得到光凝浸渍绝缘漆。
本发明实施例：
实施例1(按重量百分比)：
亚胺改性不饱和聚酯树脂： 60％
聚氨酯丙烯酸酯预聚物： 10％
二亚苯基二过氧化物： 2％
1-羟基环己基苯基酮： 2％
1，6-己二醇二丙烯酸酯： 25.5％
邻甲苯对苯二酚 0.05％
TEGO Wet 505 0.15％
BYK 307 0.1％
TEGO Rad 2500 0.2％
实施例2(按重量百分比)：
不饱和聚酯树脂： 46％
环氧丙烯酸酯预聚物： 14％
过苯甲酸叔丁酯： 1％
1-羟基环己基苯基酮： 1％
BP： 0.5％
新戊二醇二甲基丙烯酸酯： 22％
季戊四醇四丙烯酸酯： 15％
邻甲苯对苯二酚： 0.05％
TEGO Wet 505： 0.25％
Levaslip 435： 0.1％
TEGO Rad 2500： 0.1％
实施例3(按重量百分比)：
不饱和聚酯树脂： 30％
聚酰亚胺丙烯酸酯预聚物： 20％
聚酯丙烯酸酯预聚物： 10％
过邻苯二甲酸二叔丁酯： 1％
安息香双甲醚： 3％
丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯： 35.2％
叔丁基邻苯二酚： 0.05％
TEGO Wet 505： 0.3％
TEGO Flow ZFS 460： 0.15％
TEGO Rad 2500： 0.3％
实施例效果
上述光凝绝缘漆实施例在先经紫外光固化5min，再经150℃/5h加热固化后，各项性能如表1所示：
表1.低挥发光凝浸渍绝缘漆的性能
各项指标的试验均按GB/T 15023-1994《电气绝缘无溶剂可聚合树脂复合物试验方法》中各条款进行。
固化挥发份：45×45×20mm铝盒中10g漆，150±2℃，1h固化后计算失重百分数。
体积电阻率、电气强度：试样固化条件为120±2℃，0.5h加150±2℃，5h。电气强度试验媒质为变压器油，采用连续升压方式。
粘结强度：按GB/T 1981-1989中第3.2.2条进行，使用聚酰亚胺漆包线，固化条件为150±2℃，5h。
上述实施方式只是本发明的一个实例，不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡依据本发明申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本发明申请专利范围内。
Claims (8)
1.一种光凝浸渍绝缘漆，用于电机的绝缘处理，其特征是：所述漆的组成和含量为：
不饱和聚酯树脂： 30％～60％
丙烯酸酯预聚物： 10％～30％
固化剂： 1％～2％
光引发剂： 1％～4％
无挥发活性稀释剂： 20％～40％
助剂： 0.2％～1％
2.如权利要求1所述的绝缘漆，其特征是：所述的不饱和聚酯树脂主要以饱和多元醇、不饱和二元酸和饱和二元酸为原料制得。多元醇为乙二醇、丙二醇、新戊二醇、双酚A、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、丙三醇和赛克中的一种或几种。不饱和二元酸主要为马来酸酐、马来酸和富马酸中的一种或几种。饱和二元酸主要为间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸、己二酸和癸二酸中的一种或几种。为了提高耐热等级，还可采用亚胺对不饱和聚酯树脂进行改性。
3.如权利要求1所述的绝缘漆，其特征是：所述的丙烯酸酯预聚物包括聚酰亚胺丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和有机硅丙烯酸酯等其中的一种或者几种。
4.如权利要求1所述的绝缘漆，其特征是：所述的固化剂包括过苯甲酸叔丁酯、过邻苯二甲酸二叔丁酯、二亚苯基二过氧化物、二叔丁基过氧化物等其中的一种或者几种。
5.如权利要求1所述的绝缘漆，其特征是：所述的光引发剂包括2-羟 基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(907)、1-羟基环己基苯基酮(184)、安息香双甲醚(651)、2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)、异丙基硫杂蒽酮(1105)和二苯甲酮(BP)等其中的一种或者几种。
6.如权利要求1所述的绝缘漆，其特征是：所述的活性稀释剂包括(甲基)丙烯酯羟乙酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等其中的一种或者几种。
7.如权利要求1所述的绝缘漆，其特征是：所述的助剂包括阻聚剂、底材润湿剂、流平剂和消泡剂。
8.一种浸渍绝缘漆的光凝固化技术，绝缘漆主要依靠紫外光辐射和加热烘焙达到固化的双重固化体系；紫外光固化工序主要是在紫外光的作用下让工件表面的绝缘漆迅速凝胶固化成膜，让工件表面的漆膜形成连续的包覆层，使得工件内部的漆在加热烘焙过程中无法流出；还可以消除氧气对绝缘漆固化的阻聚作用，从而减少工件内部漆的固化时间。
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