CN102942839B - 一种纳米填料改性无溶剂绝缘漆及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于绝缘漆技术领域，其特征在于所述的绝缘漆是以纳米粉体填料为改性剂，将其填充至耐热不饱和聚酯树脂中，加入活性稀释剂、过氧化物引发剂和助剂，混合均匀而得到纳米改性无溶剂绝缘漆，该方法解决了纳米粉体在绝缘漆中的分散性和稳定性的问题。本发明应用于电机绝缘处理，具有环保无溶剂、挂漆量高、流失少、绝缘性好、耐热高、贮存期长和固化快等优点。该纳米改性无溶剂绝缘漆的组分及重量份配比如下：耐热不饱和聚酯树脂：50%～70%；稀释剂：20%～50%；纳米填料：2%～10%；引发剂：1%～2%；助剂：0.2%～2%。
Description
技术领域
本发明属于绝缘技术领域，特别涉及纳米材料改性无溶剂绝缘漆。
背景技术
无机纳米粒子由于其独特的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应，因此具有特殊的力学、热学、电学和光学等方面的性能，被广泛应用于材料的各个领域。研究表明：在绝缘材料中加入部分无机纳米填料，可以提高材料的耐热性能和电性能，但是纳米粒子在绝缘材料中的分散性和稳定性是决定材料纳米优势的关系因素。
不饱和聚酯无溶剂绝缘漆主要由二元醇、饱和二元酸及不饱和二元酸聚合后，加入苯乙烯、邻苯二甲酸二烯丙酯或丙烯酸酯稀释而成。它粘度小，具有很好的渗透性能。在绝缘漆中加入过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯等过氧化物引发剂，固化温度低，可在100～150℃之间固化。不饱和聚酯绝缘漆常温贮存期长，粘度增长慢，使用方便；稀释剂可参与固化，绝缘漆在固化过程中挥发物少，可以减少环境污染；固化物耐热好，机械性能好，对电机具有很好的粘接性能和绝缘性能。但是单组分储存的不饱和聚酯无溶剂绝缘漆在使用过程中需高温烘焙，导致绝缘漆在固化过程中流失严重，这不仅影响了工件的性能，还造成了环境的污染和材料的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米改性无溶剂绝缘漆，它克服了普通绝缘漆烘焙流失的问题，提高了无溶剂绝缘漆的电气性能、耐热等级和机械强度。电机浸渍该纳米改性绝缘漆后，拥有高的挂漆量和漆膜厚度，这有利于提高电机的防潮和耐环境性能，降低电机的温升，提高电机的使用寿命。该纳米改性无溶剂绝缘漆以耐热不饱和聚酯为主体，粘度低，适用于B、F、H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：本发明主要由耐热不饱和聚酯树脂、稀释剂、纳米填料、偶联剂、分散剂、引发剂、催干剂、阻聚剂、流平剂和消泡剂组成，按一定的重量百分比混合均匀，就可得到纳米改性无溶剂绝缘漆。
本发明与现有绝缘漆相比，具有贮存期长、固化快、稳定性好、固化不易流失、电性能好、机械强度高等优点。浸渍工艺与普通的浸漆相比，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，还减少了对环境的污染。该纳米改性无溶剂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，并可在130℃以上进行快固化，可以提高生产效率。
附图说明
图1是纳米改性无溶剂绝缘漆的生产工艺流程图。
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。
本发明的纳米改性无溶剂绝缘漆的组成和含量为：
耐热不饱和聚酯树脂：50%～70%
稀释剂：20%～50%
纳米填料：2%～10%
引发剂：1%～2%
助剂：0.2%～2%
上述绝缘漆组分中，耐热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、已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。
稀释剂为苯乙烯、乙烯基甲苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯稀释剂中的一种或几种。
纳米填料为纳米SiO2、纳米TiO2、纳米ZnO或纳米Al2O3中的一种或几种。
引发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、二叔丁基过氧化环己烷、二叔丁基过氧化三甲基环己烷、二叔丁基过氧化物中的一种或几种混合。
助剂包括偶联剂、分散剂、阻聚剂、流平剂、消泡剂和催干剂。其中偶联剂采用KH-570（γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷）。分散剂是BYK220S、BYK180、Disponer912、Disponer929或Disponer9256。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。流平剂采用TEGOFlow370、BYK415、BYK410、Silok8230或Silok8244中的一种或几种混合使用。消泡剂是BYK017、BYK022、BYK054、Defom3100或Defom3600中的一种或几种混合使用。催干剂是环烷酸钴、异辛酸钴、环烷酸锰或异辛酸锰中的一种或几种混合使用。
本发明的纳米改性无溶剂绝缘漆的制法主要包括以下几个步骤：
步骤1：将所有纳米填料、偶联剂和5-10份稀释剂加入到分散罐中，以500转/分钟的速度分散1h。
步骤2：往步骤1的物料中加入所有不饱和聚酯树脂和分散剂，以500转/分钟的速度分散30min。
步骤3：将步骤2中的物料用三辊机研磨，磨至细度小于30μm。
步骤4：在分散罐中将步聚3的产物用稀释剂调至规定的粘度范围。
步骤5：分别加入阻聚剂、消泡剂、流平剂、催干剂和引发剂搅拌均匀。
步骤6：过滤，得到纳米改性无溶剂绝缘漆。
本发明实施例：
实施例1（按重量百分比）：
耐热不饱和聚酯树脂：70%
苯乙烯：27%
纳米SiO2：3%
KH-570：0.5%
过氧化二异丙苯1%
BYK220S：0.3%
TEGOFlow370：0.2%
BYK022：0.1%
苯醌：0.02%
对苯二酚：0.03%
环烷酸钴：0.02%
实施例2（按重量百分比）：
耐热不饱和聚酯树脂：58%
邻苯二甲酸二烯丙酯：32%
纳米SiO2：2%
纳米TiO2：8%
KH-570：1%
过苯甲酸叔丁酯2%
Disponer912：1%
BYK415：0.3%
Defom3100：0.2%
邻甲苯对苯二酚：0.02%
叔丁基邻苯二酚：0.03%
环烷酸锰：0.02%
实施例3（按重量百分比）：
耐热不饱和聚酯树脂：62%
乙烯基甲苯：30%
纳米SiO2：3%
纳米Al2O3：5%
KH-570：1%
二亚苯基二过氧化物2%
BYK180：0.5%
Silok8244：0.2%
BYK017：0.1%
苯醌：0.02%
叔丁基邻苯二酚：0.03%
异辛酸钴：0.02%
环烷酸锰：0.02%
比较实施例3：
耐热不饱和聚酯树脂：70%
乙烯基甲苯：30%
过氧化二异丙苯2%
苯醌：0.2%
叔丁基邻苯二酚：0.2%
异辛酸钴：0.02%
实施例效果
上述纳米改性无溶剂绝缘漆实施例在经加热固化后，各项性能如表1所示：
表1.纳米改性无溶剂绝缘漆的性能
各项指标的试验均按GB/T15023-1994《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。
挂漆量、体积电阻率、电气强度和粘结强度：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。
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 (2)
1.一种纳米改性无溶剂绝缘漆，用于变压器、电机电器的绝缘处理，其特征是所述漆的组成和含量如下，耐热不饱和聚酯树脂：50％～70％；稀释剂：20％～50％；纳米填料：2％～10％；引发剂：1％～2％；助剂：0.2％～2％；上述组成的总含量为100％；
所述的纳米填料为纳米SiO2、纳米TiO2、纳米ZnO或纳米Al2O3中的一种或几种；
所述的助剂包括偶联剂、分散剂、阻聚剂、流平剂、消泡剂和催干剂；
所述的耐热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；不饱和二元酸为马来酸和富马酸中的一种或几种；饱和二元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸、已二酸和癸二酸中的一种或几种；
所述的稀释剂为苯乙烯、乙烯基甲苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯稀释剂中的一种或几种。
2.如权利要求1所述的绝缘漆，其特征是：所述的引发剂是过苯甲酸叔丁酯、过邻苯二甲酸二叔丁酯、二亚苯基二过氧化物、二叔丁基过氧化环己烷、二叔丁基过氧化三甲基环己烷中的一种或几种混合。
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