CN103102795A - 一种耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及公开了一种耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，由下列组份按重量份组成：不饱和聚酯亚胺树脂：50-95份；改性双马来酰亚胺（BMI）树脂：5-50份；活性稀释剂：35份；引发剂：1.5份；阻聚剂：0.05份；其中，不饱和聚酯亚胺树脂与改性双马来酰亚胺（BMI）树脂的重量份之和为100份。在150℃/1小时+180℃/2小时+200℃/3小时进行固化，固化物具有优异的机电性能。不仅保持了不饱和聚酯亚胺树脂本身的优异性能，如耐热性、粘度比较适中、贮存期长等特点，常温下可按常规工艺用作真空压力浸渍，所浸渍处理的线圈综合性能良好，改善了线圈浸渍处理的工艺性，而且耐热性得到较大的提高。

Description

一种耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆

技术领域

本发明涉及一种树脂组合物，具体涉及一种耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆。

背景技术

随着我国油田的持续开发，所开采油井的深度大部分已达2000米到3000米，其深层的井温大都在130℃以上。由于井温高，散热困难,加上原油成份复杂,常含有水、油、及腐蚀性气体,因而对电机的绝缘材料要求提出了新的要求，现有的潜油电机已不能满足高温油井环境要求，根据油田需要，潜油电机需要在井下长期运行，环境温度较高，潜油电机在深层油井运行时，电机的耐热性应达到180℃的耐温等级。

为了使潜油用的电机设备综合性能有更好的提高，要求开发一种耐油耐热性能优异，并适合于作真空浸渍的无溶剂绝缘漆，另外，由于在油田中使用的潜油电机要承受更大的负荷，所以，浸渍漆必须具有更高的热稳定性，耐化学药品性、耐溶剂性、耐水解性等等。

双马来酰亚胺（BMI）树脂以其优异的力学性能、耐热性、耐辐射性、耐老化性等而广泛地应用于各种电机电器线圈的绝缘处理,但BMI所固有的高粘度，即使经过与烯丙基化合物，如二烯丙基双酚A（DABPA，DA）共聚反应后所得到的共聚物，也存在着熔体粘度大和韧性差等缺点。用增韧剂、稀释剂改性马来酰亚胺,调整配比，所制作出耐热性高、韧性好的无溶剂浸渍漆,在室温下也无法进行真空浸渍，需要在80℃～90℃的温度才能进行线圈的浸渍处理，使浸渍漆的适用期缩短。

陈钟泰等研制了一种以聚酯亚胺树脂改性聚酰亚胺的有溶剂浸渍漆，具有良好的工艺性、耐热性和耐油水性能，但无法用作真空压力浸渍（电机电器技术，1991年04期）。

陈永明等以合成固化剂R，环氧树脂为基体树脂，辅以少量混合溶剂制得少溶剂浸渍漆QJ1451-2，该漆固化后通过了耐油水介质试验，性能良好，可以用做高温油井潜油电机的浸渍漆（绝缘材料通讯，1996年02期）。

发明内容

针对现有改性双马来酰亚胺无溶剂浸渍漆存在的在常温下粘度高，对电机线圈渗透性差的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种可以在常温下进行浸渍的无溶剂聚酯亚胺浸渍漆，该无溶剂聚酯亚胺浸渍漆具有优良的热性能、机电性能和耐油水性能。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案得以实现：

一种耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，其特征在于，制得的该耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆由下列组份按重量份组成：不饱和聚酯亚胺树脂：50-95份；改性双马来酰亚胺（BMI）树脂：5-50份；活性稀释剂：35份；引发剂：1.5份；阻聚剂：0.05份，其中，不饱和聚酯亚胺树脂与改性双马来酰亚胺（BMI）树脂的重量份之和为100份。

所述的不饱和聚酯亚胺树脂的制备方法如下：

在带有搅拌、回流及加热装置的洁净四口反应瓶中，把1，3-丙二醇180份、偏酐90份、顺酐215份、二氨基二苯甲烷98份、新戊二醇15份加入三口反应瓶中，以10℃/min的速度升温至150℃，在此温度下保温反应2-3小时，然后再升温至200℃-210℃，在此温度下保温反应3-6小时，即可得到不饱和聚酯亚胺树脂。

所述的改性双马来酰亚胺（BMI）树脂的制备方法如下：

将双马来酰亚胺100重量份与环丙烯化合物40－80重量份进行配制，在120℃-150℃条件下进行熔融预聚30分钟，即可得到粘稠状的液态改性双马来酰亚胺（BMI）树脂。

所述的双马来酰亚胺为N，N′-4，4′-二苯甲烷双马来酰亚胺、4，4’-双马来酰亚胺基二苯醚、N，N'-（4，4'-亚甲基二苯基）双马来酰亚胺中的一种或一种以上的混合物。

所述的环丙烯化合物为二烯丙基双酚A（DABPA，DA）、烯丙烯甲酚（AC）、烯丙基苯酚的一种或两种混合物。

所述的活性稀释剂为邻苯二甲酸二烯丙酯、间苯二甲酸二烯丙酯、三聚异氰酸三烯丙酯、偏苯三酸三烯丙酯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸，这些活性稀释剂可以分别单独使用或以任意组合使用。

所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化苯甲酰的任何一种。

所述的阻聚剂为对苯二酚。

上述耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，其特征在于，制备方法如下：

将配方中的不饱和聚酯亚胺加热到120℃熔融后，加入改性BMI树脂，并在该温度下保温混合30分钟后，依次加入阻聚剂对苯二酚、活性稀释剂和引发剂，搅拌均匀得到棕色透明液体，即为所制备的浸渍树脂，该树脂可用于浸渍电机电器设备线圈的浸渍。

经申请人的试验表明，本发明的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，在150℃/1小时+180℃/2小时+200℃/3小时进行固化，固化物具有优异的机电性能。不仅保持了不饱和聚酯亚胺树脂本身的优异性能，如耐热性、粘度比较适中、贮存期长等特点，常温下可按常规工艺用作真空压力浸渍，所浸渍处理的线圈综合性能良好，改善了线圈浸渍处理的工艺性，而且耐热性得到较大的提高。与现有的无溶剂亚胺浸渍漆相比较，具有粘度低、渗透性好，固化快、挥发性少，可提高电机的防潮性、耐化学药品性和机电性能。

具体实施方式

按照本发明的技术方案，本发明的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，由下列组份按重量份组成：

不饱和聚酯亚胺树脂：50-95份；

改性双马来酰亚胺（BMI）树脂：5-50份；

活性稀释剂：35份；

引发剂：1.5份；

阻聚剂：0.05份；

其中，不饱和聚酯亚胺树脂与改性双马来酰亚胺（BMI）树脂的重量份之和为100份。

在以下的实施例中，不饱和聚酯亚胺树脂的制备方法是：

在带有搅拌、回流及加热装置的洁净四口反应瓶中，把1，3-丙二醇180质量份、偏酐90质量份、顺酐215质量份、二氨基二苯甲烷98质量份、新戊二醇15质量份加入三口反应瓶中，以10℃/min的速度升温至150℃，在此温度下保温反应2-3小时，然后再升温至200℃-210℃，在此温度下保温反应3-6小时，即可得到不饱和聚酯亚胺树脂。

改性双马来酰亚胺（BMI）树脂的制备：

将双马来酰亚胺100质量份与环丙烯化合物80质量份进行配制，在120℃-150℃条件下进行熔融预聚30分钟，即可得到粘稠状的液态改性双马来酰亚胺（BMI）树脂。

双马来酰亚胺为N，N′-4，4′-二苯甲烷双马来酰亚胺、4，4’-双马来酰亚胺基二苯醚、N，N'-（4，4'-亚甲基二苯基）双马来酰亚胺中的一种或一种以上的混合物；

环丙烯化合物为二烯丙基双酚A（DABPA，DA）、烯丙烯甲酚（AC）、烯丙基苯酚的一种或两种混合物。

所述的活性稀释剂为邻苯二甲酸二烯丙酯、间苯二甲酸二烯丙酯、三聚异氰酸三烯丙酯、偏苯三酸三烯丙酯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸其中的一种或两种以上的组合物。

所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化苯甲酰其中的任一种。

所述的阻聚剂为对苯二酚。

以下是发明人给出的实施例，需要说明的是，如果无特别的说明，其原料的份数均为重量份（质量份）。

实施例1：

1）将100份N，N′-4，4′-二苯甲烷双马来酰亚胺，80份二烯丙基双酚A（DABPA，DA）倒入反应瓶中，升温至130℃，熔融预聚30分钟，得到粘稠状的液态改性双马来酰亚胺（BMI）树脂；

2）将不饱和聚酯亚胺树脂95份加热120℃熔融，加入的液态改性双马来酰亚胺（BMI）树脂5份，在120℃保温30分钟后，依次加入对苯二酚0.05份、邻苯二甲酸二烯丙酯35份，过氧化二异丙苯1.5份，搅拌均匀得到棕色透明液体，即为所制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆。

本实施例制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆在150℃/1小时+180℃/2小时+200℃/3小时进行固化，固化物的机电性能参见表1。

实施例2：

1）将100份N，N′-4，4′-二苯甲烷双马来酰亚胺，80份烯丙烯甲酚（AC）倒入反应瓶中，升温至130℃，熔融预聚30分钟，得到粘稠状的液态改性双马来酰亚胺（BMI）树脂。

2）将不饱和聚酯亚胺树脂85份加热120℃熔融，加入改性双马来酰亚胺（BMI）树脂15份，在120℃保温30分钟后，依次加入对苯二酚0.05份、三聚异氰酸三烯丙酯35份，过氧化苯甲酰1.5份，搅拌均匀得到棕色透明液体，即为所制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆。

本实施例制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，在150℃/1小时+180℃/2小时+200℃/3小时进行固化，固化物的机电性能参见表1。

实施例3：

1）将100份N，N′-4，4′-二苯甲烷双马来酰亚胺，55份二烯丙基双酚A（DABPA，DA）、25份烯丙烯甲酚倒入反应瓶中，升温至130℃熔融预聚30分钟，得到改性双马来酰亚胺（BMI）树脂。

2）将不饱和聚酯亚胺树脂80份加热到120℃熔融，加入改性双马来酰亚胺（BMI）树脂20份，在120℃保温30分钟后，依次加入对苯二酚0.05份、偏苯三酸三烯丙酯35份和叔丁基过氧化苯甲酰1.5份，搅拌均匀得到棕色透明液体，即为所制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆。

本实施例制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，在150℃/1小时+180℃/2小时+200℃/3小时进行固化，固化物的机电性能参见表1。

实施例4：

1）将100份N，N′-4，4′-二苯甲烷双马来酰亚胺，55份二烯丙基双酚A（DABPA，DA）、25份烯丙烯苯酚倒入反应瓶中，升温至130℃，熔融预聚30分钟，得到改性双马来酰亚胺（BMI）树脂。

2）将不饱和聚酯亚胺树脂70份加热至120℃熔融，加入改性双马来酰亚胺（BMI）树脂30份，在120℃保温30分钟后，依次加入对苯二酚0.05份、偏苯三酸三烯丙酯20份、二乙烯基苯15份和过氧化二异丙苯1.5份，搅拌均匀得到棕色透明液体，即为所制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆。

本实施例制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，在150℃/1小时+180℃/2小时+200℃/3小时进行固化，固化物的机电性能参见表1。

实施例5：

1）将100份N，N′-4，4′-二苯甲烷双马来酰亚胺，55份二烯丙基双酚A（DABPA，DA）、25份烯丙烯苯酚倒入反应瓶中，升温至130℃熔融预聚30分钟，得到改性双马来酰亚胺（BMI）树脂。

2）不饱和聚酯亚胺树脂65份加热至120℃熔融，加入改性双马来酰亚胺（BMI）树脂35份，在120℃保温30分钟后，依次加入对苯二酚0.05份、邻苯二甲酸二烯丙酯35份和过氧化二异丙苯1.5份，搅拌均匀得到棕色透明液体，即为所制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆。

本实施例制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，在150℃/1小时+180℃/2小时+200℃/3小时进行固化，固化物的机电性能参见表1。

实施例6：

1）将100份N，N′-4，4′-二苯甲烷双马来酰亚胺，40份二烯丙基双酚A（DABPA，DA）、40份烯丙烯甲酚（AC）倒入反应瓶中，升温至130℃，熔融预聚30分钟，得到改性双马来酰亚胺（BMI）树脂。

2）将不饱和聚酯亚胺树脂60份加热至120℃熔融，加入改性双马来酰亚胺（BMI）树脂40份，在120℃保温30分钟后，依次加入对苯二酚0.05份、邻苯二甲酸二烯丙酯35份和过氧化二异丙苯1.5份，搅拌均匀得到棕色透明液体，即为所制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆。

本实施例制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，在150℃/1小时+180℃/2小时+200℃/3小时进行固化，固化物的机电性能参见表1。

实施例7：

1）将100份4，4’-双马来酰亚胺基二苯醚，60份二烯丙基双酚A（DABPA，DA）、20份烯丙基苯酚倒入反应瓶中，升温至130℃，熔融预聚30分钟，得到改性双马来酰亚胺（BMI）树脂。

2）将不饱和聚酯亚胺树脂55份加热至120℃熔融，加入改性双马来酰亚胺（BMI）树脂45份，在120℃保温30分钟后，依次加入对苯二酚0.05份、邻苯二甲酸二烯丙酯35份和过氧化二异丙苯1.5份，搅拌均匀得到棕色透明液体，即为所制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆。

本实施例制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，在150℃/1小时+180℃/2小时+200℃/3小时进行固化，固化物的机电性能参见表1。

实施例8：

1）将100份N，N'-（4，4'-亚甲基二苯基）双马来酰亚胺，60份二烯丙基双酚A（DABPA，DA）、20份烯丙基苯酚倒入反应瓶中，升温至130℃熔融预聚30分钟，得到改性双马来酰亚胺（BMI）树脂。

2）将不饱和聚酯亚胺树脂50份加热至120℃熔融，加入改性双马来酰亚胺（BMI）树脂50份、在120℃保温30分钟后，依次加入对苯二酚0.05份、邻苯二甲酸二烯丙酯35份和叔丁基过氧化苯甲酰1.5份，搅拌均匀得到棕色透明液体，即为所制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆。

本实施例制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，在150℃/1小时+180℃/2小时+200℃/3小时进行固化，固化物的机电性能参见表1。

在以下的实施例中，不加改性双马来酰亚胺（BMI）树脂，考察固化物的机电性能。

对比实施例1：

取不饱和聚酯亚胺树脂65份，加热至120℃熔融，依次加入对苯二酚0.05份、偏苯三酸三烯丙酯35份和过氧化二异丙苯1.5份，搅拌均匀得到棕色透明液体，即为所制备的无溶剂浸渍漆。将该无溶剂浸渍漆在150℃/1小时+180℃/2小时+200℃/3小时进行固化，固化物的机电性能参见表1。

对比实施例2：

取不饱和聚酯亚胺树脂60份，加热至120℃熔融，依次加入对苯二酚0.05份、偏苯三酸三烯丙酯25份、二乙烯基苯10份和叔丁基过氧化苯甲酰1.5份，搅拌均匀得到棕色透明液体，即为所制备的无溶剂浸渍漆。将该无溶剂浸渍漆在150℃/1小时+180℃/2小时+200℃/3小时进行固化，固化物的机电性能参见表1。

表1：

注：耐油水试验条件：变压器油+水3%，200℃，168小时。

由表1中的数据可知，以液态的改性双马来酰亚胺（BMI）树脂，添加到不饱和聚酯亚胺树脂体系中，一方面改进了聚酯亚胺树脂耐热性，另一方面保留了不饱和聚酯亚胺树脂体系贮存稳定和粘度低的特点，对线圈具有良好的渗透性，机电性能得以提高（不添加改性双马来酰亚胺（BMI）树脂，其耐油水后体积电阻率大幅度下降）。试验结果表明，随着改性双马来酰亚胺（BMI）树脂加入量的增加而热变形温度有所提高，但耐油水试验后其机电性能随着改性双马来酰亚胺（BMI）树脂添加量的增加反而下降。因此，本发明制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，其中的改性双马来酰亚胺（BMI）树脂的加入量应控制在10-35份的范围，所制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆的耐热性、粘度比较适中，可用作真空压力浸渍，所浸渍处理的线圈综合性能良好。能满足耐油电机设备在恶劣环境下可靠运行的要求。

Claims (10)

1.一种耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，其特征在于，制得的该耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆由下列组份按重量份组成：

不饱和聚酯亚胺树脂：50-95份；

改性双马来酰亚胺（BMI）树脂：5-50份；

活性稀释剂：35份；

引发剂：1.5份；

阻聚剂：0.05份；

其中，不饱和聚酯亚胺树脂与改性双马来酰亚胺（BMI）树脂的重量份之和为100份。

2.如权利要求1所述的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，其特征在于，所述的不饱和聚酯亚胺树脂的制备方法是，在带有搅拌、回流及加热装置的洁净四口反应瓶中，把1，3-丙二醇180份、偏酐90份、顺酐215份、二氨基二苯甲烷98份、新戊二醇15份加入三口反应瓶中，以10℃/min的速度升温至150℃，在此温度下保温反应2-3小时，然后再升温至200℃-210℃，在此温度下保温反应3-6小时，即可得到不饱和聚酯亚胺树脂。

3.如权利要求1所述的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，其特征在于，所述的改性双马来酰亚胺（BMI）树脂的制备方法如下：

将100重量份的双马来酰亚胺与40～80重量份的环丙烯化合物进行配制，在120℃-150℃条件下进行熔融预聚30分钟，即可得到粘稠状的液态改性双马来酰亚胺（BMI）树脂。

4.如权利要求3所述的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，其特征在于，所述的双马来酰亚胺为N，N′-4，4′-二苯甲烷双马来酰亚胺、4，4’-双马来酰亚胺基二苯醚、N，N'-（4，4'-亚甲基二苯基）双马来酰亚胺中的一种或一种以上的混合物；

所述的环丙烯化合物为二烯丙基双酚A（DABPA，DA）、烯丙烯甲酚（AC）、烯丙基苯酚的一种或两种混合物。

5.如权利要求1所述的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，其特征在于，所述的活性稀释剂为邻苯二甲酸二烯丙酯、间苯二甲酸二烯丙酯、三聚异氰酸三烯丙酯、偏苯三酸三烯丙酯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸其中的一种或两种以上的组合物。

6.如权利要求1所述的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，其特征在于，所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化苯甲酰其中的任一种。

7.如权利要求1所述的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆，其特征在于，所述的阻聚剂为对苯二酚。

8.权利要求1～3任一所述的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆的制备方法，其特征在于，将配方中的不饱和聚酯亚胺加热到120℃熔融后，加入双马来酰亚胺（BMI）树脂，并在该温度下保温混合30分钟后，依次加入阻聚剂、活性稀释剂和引发剂，搅拌均匀得到棕色透明液体，即为所制备的耐油电机用改性不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的不饱和聚酯亚胺树脂的制备方法是：在带有搅拌、回流及加热装置的洁净四口反应瓶中，把1，3-丙二醇180份、偏酐90份、顺酐215份、二氨基二苯甲烷98份、新戊二醇15份加入三口反应瓶中，以10℃/min的速度升温至150℃，在此温度下保温反应2-3小时，然后再升温至200℃-210℃，在此温度下保温反应3-6小时，即可得到不饱和聚酯亚胺树脂；

所述的改性双马来酰亚胺（BMI）树脂的制备方法如下：

将双马来酰亚胺100重量份与环丙烯化合物40-80重量份进行配制，在120℃-150℃条件下进行熔融预聚30分钟，即可得到粘稠状的液态改性双马来酰亚胺（BMI）树脂；

所述的双马来酰亚胺为N，N′-4，4′-二苯甲烷双马来酰亚胺、4，4’-双马来酰亚胺基二苯醚、N，N'-（4，4'-亚甲基二苯基）双马来酰亚胺中的一种或一种以上的混合物；

所述的环丙烯化合物为二烯丙基双酚A（DABPA，DA）、烯丙烯甲酚（AC）、烯丙基苯酚的一种或两种混合物。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：

所述的活性稀释剂为邻苯二甲酸二烯丙酯、间苯二甲酸二烯丙酯、三聚异氰酸三烯丙酯、偏苯三酸三烯丙酯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸其中的一种或两种以上的组合物。

所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化苯甲酰其中的任一种。

所述的阻聚剂为对苯二酚。