CN102153927A - 水性电器绝缘浸涂漆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水性电器绝缘浸涂漆，主要包括如下重量百分比的组成成分：环氧有机硅改性的水溶性丙烯酸树脂，25～45%；氨基树脂，8～15%；钛白粉，15～30%；助溶剂，0.5～2.0%；去离子水，15～35%。本发明通过环氧有机硅改性的水溶性丙烯酸树脂与氨基树脂配合为主要成膜物，经过烘烤后，形成具有绝缘性能良好的漆膜；以水为分散介质，VOC含量极低、气味小、环保；漆膜击穿强度高、漆膜粘结强度高、韧性强、耐热性好，耐热等级达到F级以上。水性电器绝缘浸涂漆完全可代替溶剂型绝缘漆。

Description

水性电器绝缘浸涂漆

技术领域

本发明涉及制漆技术领域的电器绝缘漆，具体涉及一种绝缘性能优异的水性电器绝缘浸涂漆。

背景技术

近年来，我国电器行业发展很快，产量已跃居世界前列。然而，目前国内在电器绝缘浸渍处理过程中大都还使用含有大量甲苯、二甲苯等易燃易爆、有毒有害的溶剂型绝缘漆。据统计，每年由此排放到大气中的有机溶剂就达数万吨，从而造成严重的环境污染和极大的资源浪费，并且严重影响了操作人员和工厂附近居民的身体健康。此外，溶剂型绝缘漆在使用和储存过程中还存在安全隐患。

因此，二十一世纪绝缘漆发展的方向之一是环保型绝缘漆，即低污染或无污染绝缘漆。环保型绝缘漆包括高固体分绝缘漆、无溶剂绝缘漆、水性绝缘漆和辐射固化绝缘漆四大类型。其中水性绝缘漆以水为稀释剂，无特殊刺激性气味，不损害操作人员健康，不需要改造或增添操作设备，又大大降低了VOC的排放量，适应当前环保法规的要求。

现有技术中，水性绝缘漆中维持稳定的亲水性基团主要的是羧基、羟基、醚键、铵盐等，它们在绝缘处理的高温烘烤过程中可以继续脱水缩合，生成共价键的酯、醚、酰胺、酰亚胺基团，固化完全后的漆膜中离子很少，能保持较好的电气绝缘性能。

由于电器绝缘漆必需具备有高的击穿强度和体积电阻率，常态击穿强度都在70KV/mm以上,体积电阻率在10¹³Ω.cm以上。耐热等级达到F级以上。一般说来，水溶性丙烯酸绝缘漆、水性醇酸绝缘漆、水性聚酯绝缘漆、水性聚酯亚胺绝缘漆等较难满足电器绝缘的要求。

 

发明内容

本发明针对现有技术中的单一水溶性丙烯酸树脂与氨基树脂交联成膜，其涂膜的击穿强度较难满足电器绝缘漆要求，同时也很难满足涂层耐热性的要求等不足，提供一种绝缘性能优异的水性电器绝缘浸涂漆。

本发明的目的是这样实现的：环氧有机硅改性的水溶性丙烯酸树脂与氨基树脂配合体系，在水性体系中能稳定存在，经过高温烘烤过程脱水缩合，生成共价键的酯、醚等基团，固化完全后的漆膜能保持较好的电气绝缘性能，是本项目产品开发成功的关键之处。

本发明的水性电器绝缘浸涂漆，其特征在于：主要包括如下重量百分比的组成成分：

环氧有机硅改性的水溶性丙烯酸树脂，25～45%；

氨基树脂，8～15%；

钛白粉，15～30%；

助溶剂，0.5～2.0%；

去离子水，15～35%；

所述的氨基树脂是：甲醇醚化脲醛树脂、甲醇醚化三聚氰胺树脂和甲醇醚化苯代三聚氰胺树脂中的任一种，或其中两种或三种以任意比例混合；

所述的助溶剂是：乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种，或其中两种或三种以任意比例混合。

进一步地：还包括水性分散助剂，重量百分比为0.5～1.0%；

所述的水性分散助剂是：聚羧酸铵盐分散剂、非离子和阴离子表面活性分散剂中的任一种或其中两种以任意比例混合。

进一步地：还包括消泡剂，重量百分比为0.3～0.6%；

所述的消泡剂是：矿物油消泡剂、脂肪烃和乳化剂的混合物消泡剂中的任一种或其中两种以任意比例混合。

进一步地：还包括水性流平助剂，重量百分比为0.1～0.5%；

所述的水性流平助剂是：有机改性硅氧烷流平剂、氟碳改性聚丙烯酸铵盐流平剂中的任一种或其中两种以任意比例混合。

进一步地：还包括水性干燥催化剂，重量百分比为0.1～0.8%；

所述的水性干燥催化剂是：对甲苯磺酸胺盐的水溶液、封闭型酸催化剂中的任一种或其中两种以任意比例混合。

进一步地：还包括中和剂，重量百分比为0.5～1.0%；

所述的中和剂是：氨水、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的一种，或其中两种或三种以任意比例混合。

进一步地：还包括防锈蚀剂，重量百分比为0.2～0.6%；

所述的防锈蚀剂是：高效闪锈抑制剂、改性磺酸胺盐抑制剂中的任一种或其中两种以任意比例混合。

相对于现有技术，本发明具有如下特点：

1、通过自制的环氧有机硅改性的水溶性丙烯酸树脂与氨基树脂配合为主要成膜物，经过烘烤后，形成具有绝缘性能良好的漆膜。

2、以水为分散介质，VOC含量极低、气味小、环保，使用连续浸渍工艺时，可以完全消除燃烧、爆炸的安全隐患，并明显改善车间和工厂周围的空气环境，有力地促进了电器行业绝缘处理环节向清洁生产方向迈进。

3、漆膜击穿强度大于80 kv/mm、体积电阻系数大于1×10¹⁴Ω.cm，性能指标达到了电器绝缘漆的标准。

4、漆膜粘结强度高、韧性强、耐热性好，耐热等级达到F级以上。水性电器绝缘浸涂漆完全可代替溶剂型绝缘漆。

具体实施方式

本发明的水性电器绝缘浸涂漆，由环氧有机硅改性的水溶性丙烯酸树脂和甲醚化氨基树脂配合形成具有绝缘和耐热性能良好的漆膜，其组成成分和重量百分比为（下表为主要组分和附加组分，共十一种）：

成分	重量百分比（%）
		环氧有机硅改性的水溶性丙烯酸树脂	25～45
氨基树脂	8～15
		钛白粉	15～30
水性分散助剂	0.5～1.0
		消泡剂	0.3～0.6
水性流平助剂	0.1～0.5
		水性干燥催化剂	0.1～0.8
防锈蚀剂	0.2～0.6
		中和剂	0.5～1.0
助溶剂	0.5～2.0
		去离子水	15～35

其中氨基树脂是：甲醇醚化脲醛树脂、甲醇醚化三聚氰胺树脂和甲醇醚化苯代三聚氰胺树脂中的任一种；或其中两种或三种以任意比例混合。

其中水性分散助剂是：聚羧酸铵盐分散剂、非离子和阴离子表面活性分散剂中的任一种或其中两种以任意比例混合，或现有技术的水性分散助剂。

其中消泡剂是：矿物油消泡剂、脂肪烃和乳化剂的混合物消泡剂中的任一种或其中两种以任意比例混合，或现有技术的消泡剂，以起到消泡（消除泡沫）的作用。

其中水性流平助剂是：有机改性硅氧烷流平剂、氟碳改性聚丙烯酸铵盐流平剂中的任一种或其中两种以任意比例混合，或现有技术的水性流平助剂。

其中水性干燥催化剂是：对甲苯磺酸胺盐的水溶液、封闭型酸催化剂中的任一种或其中两种以任意比例混合，或现有技术的水性干燥催化剂。

其中防锈蚀剂是：高效闪锈抑制剂、改性磺酸胺盐抑制剂中的任一种或其中两种以任意比例混合，系现有技术的防锈蚀剂。

其中中和剂是：氨水、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的一种，或其中两种或三种以任意比例混合，以调节PH值。

其中助溶剂是：乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种，或其中两种或三种以任意比例混合。

本项目主要创新点为：（1）在水性丙烯酸树脂的结构中，将端烯基硅氧烷预聚体和环氧基引入高分子骨架中，达到增强了树脂的耐热性、绝缘性、耐水性等目的。（2）在环氧有机硅改性的丙烯酸树脂中,通过引入亲水基团、中和成盐，保持树脂具有较好的水溶性和稳定性。（3）由水性丙烯酸树脂与氨基树脂的不同配比调整漆膜绝缘性能及耐热性能。

本发明的环氧有机硅改性的水溶性丙烯酸树脂，其重量百分比含量可以为：25、28、30、32、35、36、38、40、42、45%等；氨基树脂，其重量百分比含量可以为：8、9、10、11、12、13、14、15%等；钛白粉，其重量百分比含量可以为：15、18、20、22、25、26、28、30%等；助溶剂，其重量百分比含量可以为：0.5、0.8、0.9、1.0、1.2、1.4、1.5、1.8、2.0%等；去离子水，其重量百分比含量可以为：15、18、20、22、23、25、27、29、30、32、35%等，都能满足本发明的而需要。

实施例1：

1、称取环氧有机硅改性的水溶性丙烯酸树脂350Kg，作为水性分散助剂的SN-5027（聚羧酸氨盐分散剂）和H3204 （科宁公司强力分散润湿剂）共6Kg，作为消泡作用的NXZ（金属皂型消泡剂）共 5Kg，作为着色颜料的钛白粉270Kg，作为助溶剂的丙二醇甲醚和去离子水200Kg，混合并搅拌均匀，用砂磨机分散至细度20μm以下转入调漆缸中，加入氨基树脂100Kg，加入作为干燥催化促进作用的2050W（封闭的磺酸磷胺化合物） 5Kg，作为流平作用的EFKA-3580 （汽巴??埃夫卡公司改性有机硅流平剂）2Kg，作为腐蚀抑制作用的NalzinFA179（海明斯产品） 共3Kg，作为调节PH值的中和剂三乙醇胺6Kg，补足剩余的去离子水53Kg(总重量1000Kg)。搅拌均匀，检验合格后过滤包装。

2、水性电器绝缘浸涂漆施工工艺：水性绝缘漆加入少量清洁的自来水进行稀释（0～15%），将粘度调整到适当值（20～50s/涂-4杯）；水性绝缘漆浸渍时，工件缓慢浸入漆缸中，液面应高于工件最上端5cm以上，抽真空至-0.095MPa，浸渍时间约1～10分钟。取出后，滴漆，表干0.5～1小时，将工件放入烘箱，45～50℃烘0.5小时，80℃烘0.5小时，130℃烘2小时，直至绝缘漆膜完全干燥。

本发明的配比，环氧有机硅改性的水溶性丙烯酸树脂和甲醚化氨基树脂二者的固体分比例(即氨基比)可以选择的具体数值为1.5:1、1.8:1、2:1、2.3:1、2.5:1、2.8:1、3:1、3.2:1、3.5:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.5:1、4.8:1、5:1等，都能满足实际需要，实现本发明目的。

本发明的水性电器绝缘浸涂漆，引用 GB/T 1724-1979，GB/T 1725-1979对漆料进行检测，其细度为20μm，固体含量为55%，符合Q/CYQ325-2010标准；引用GB/T 1728-1979，HG/T 3330-1980，HG/T 3331-1978，GB/T 1720-1979，GB/T 6739-2006，GB/T 1726-1979，GB/T 1733-1993，GB/T 9274-1988对漆膜进行检测，其烘干时间为2h，击穿强度90KV/mm，体积电阻系数为1×10¹⁷Ω.cm，附着力为1级，铅笔硬度为2H，遮盖力80 g/m²，耐水性48h不起泡、不脱落，耐盐水性48h不起泡、不脱落、不生锈。符合Q/CYQ325-2010标准要求。

Claims (7)

1.水性电器绝缘浸涂漆，其特征在于：主要包括如下重量百分比的组成成分：

环氧有机硅改性的水溶性丙烯酸树脂，25～45%；

氨基树脂，8～15%；

钛白粉，15～30%；

助溶剂，0.5～2.0%；

去离子水，15～35%；

所述的氨基树脂是：甲醇醚化脲醛树脂、甲醇醚化三聚氰胺树脂和甲醇醚化苯代三聚氰胺树脂中的任一种，或其中两种或三种以任意比例混合；

所述的助溶剂是：乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种，或其中两种或三种以任意比例混合。

2.根据权利要求1所述水性电器绝缘浸涂漆，其特征在于：还包括水性分散助剂，重量百分比为0.5～1.0%；

所述的水性分散助剂是：聚羧酸铵盐分散剂、非离子和阴离子表面活性分散剂中的任一种或其中两种以任意比例混合。

3.根据权利要求1或2所述水性电器绝缘浸涂漆，其特征在于：还包括消泡剂，重量百分比为0.3～0.6%；

所述的消泡剂是：矿物油消泡剂、脂肪烃和乳化剂的混合物消泡剂中的任一种或其中两种以任意比例混合。

4.根据权利要求3所述水性电器绝缘浸涂漆，其特征在于：还包括水性流平助剂，重量百分比为0.1～0.5%；

所述的水性流平助剂是：有机改性硅氧烷流平剂、氟碳改性聚丙烯酸铵盐流平剂中的任一种或其中两种以任意比例混合。

5.根据权利要求4所述水性电器绝缘浸涂漆，其特征在于：还包括水性干燥催化剂，重量百分比为0.1～0.8%；

所述的水性干燥催化剂是：对甲苯磺酸胺盐的水溶液、封闭型酸催化剂中的任一种或其中两种以任意比例混合。

6.根据权利要求5所述水性电器绝缘浸涂漆，其特征在于：还包括中和剂，重量百分比为0.5～1.0%；

所述的中和剂是：氨水、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的一种，或其中两种或三种以任意比例混合。

7.根据权利要求6所述水性电器绝缘浸涂漆，其特征在于：还包括防锈蚀剂，重量百分比为0.2～0.6%；

所述的防锈蚀剂是：高效闪锈抑制剂、改性磺酸胺盐抑制剂中的任一种或其中两种以任意比例混合。