CN103756606B - 一种耐水绝缘粘接树脂及其制备方法 - Google Patents

一种耐水绝缘粘接树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种耐水绝缘粘接树脂，由改性树脂、松香树脂、丁基橡胶及填料组成，该耐水绝缘粘接树脂中的改性树脂制备方法如下：容器中先加入50-100重量份溶剂，在搅拌的情况下，加入10-50重量份的酚醛树脂，充分溶解；另一容器中先加入50-100重量份溶剂，在搅拌的情况下，加入10-50重量份的聚乙烯醇缩醛树脂，充分溶解；将上述两个溶液及咪唑-异氰酸酯化合物送入反应釜中，升温至120-150℃，反应1-5小时，获得改性树脂。

Description

一种耐水绝缘粘接树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐水绝缘的粘接树脂，特别地，还涉及种耐水绝缘粘接树脂的制备方法。
背景技术
酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂，酚醛树脂具有良好的耐酸性性能、力学性能、耐热性能。由于酚醛树脂具有良好的力学性能、耐热性能、粘结力较强、化学稳定性好，硬化时收缩小，同时还能与各种有机填料或无机填料相容，常被应用于制备粘接树脂。
单一的酚醛树脂有脆性、耐磨性能较差、内应力大且易老化龟裂。常使用聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩乙醛改性酚醛树脂。但是由于含有聚乙烯醇，改性酚醛树脂的耐水性有一定程度的下降，同时，由于合成过程中含有大量的甲醛，使得改性酚醛树脂存在着大量的游离甲醛，即使通过一定的技术手段消除，但是在一定高温度下，改性酚醛树脂也会释放出甲醛，使得改性酚醛树脂的耐水性和绝缘性能降低。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明提供一种耐水绝缘粘接树脂，同时还提供一种耐水绝缘粘接树脂的制备方法：
一种耐水绝缘粘接树脂，以重量份计，包括以下组分：
改性树脂                                100
松香树脂                                10-30
丁基橡胶                                5-20
填料                                        10-50
所述的改性树脂为改性酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂，通过以下步骤来制备改性酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂：
A1、容器中先加入50-100重量份溶剂，在搅拌的情况下， 加入10-50重量份的酚醛树脂；充分溶解后；
A2、另一容器中先加入50-100重量份溶剂，在搅拌的情况下， 加入10-50重量份的聚乙烯醇缩醛树脂；充分溶解后；
A3/将步骤A1、A2获得的溶液及咪唑-异氰酸酯化合物送入反应釜中，升温至120-150℃，反应1-5小时，获得改性酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂。
咪唑-异氰酸酯化合物如式A表示：
A
其中Z是(CH2)n-NH，p是0-1、n是3-8，R是(CH2)m且m是2-8或具有2.1-3.5的异氰酸酯官能度的多亚甲基多(异氰酸苯酯)的多价残基；以及R1和R2独立表示氢、C1-C20直链或支链烷基、C6-C10芳基、烷芳基或芳烷基；或C5-C6环脂族基团。
由于咪唑-异氰酸酯化合物大部分的分解温度在100-150摄氏度之间，所以优选地，咪唑-异氰酸酯化合物可在100摄氏度-150摄氏度分解为咪唑和异氰酸酯。
咪唑-异氰酸酯化合物作为一种甲醛吸收剂，分解出的咪唑能够吸收游离甲醛，而异氰酸酯则作为一种封端剂，封端聚乙烯醇上的羟基，提升改性树脂的耐水性能。
所述的填料选自碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛、微硅粉。所述的填料优选为纳米级填料。
所述的聚乙烯醇缩醛选自聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种。
咪唑-异氰酸酯化合物的制备方法：
向在安装冷凝器、滴液漏斗和加热套上的三颈烧瓶中加入0.4摩尔的咪唑和250ml乙腈并加热至70-80℃。向搅拌的溶液中滴加溶解于50ml乙腈中的0.2摩尔的六亚甲基二异氰酸酯。形成白色沉淀。将混合物于70-80℃搅拌一小时，然后冷却至室温。过滤白色固体并用乙腈洗涤。
本发明通过咪唑-异氰酸酯化合物、聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂，获得了具有较好耐水性和绝缘性的环保粘接树脂。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
以下实施例中所涉及的酚醛树脂由阿法埃莎（中国）化学有限公司生产。
以下实施例中所涉及的丁基橡胶由深圳市燕化贸易有限公司生产。
以下实施例中所涉及的纳米碳酸钙由国药集团化学试剂有限公司生产，编号：20027160。
实施例1
改性树脂的制备：
A1、容器中先加入100重量份溶剂，在搅拌的情况下， 加入50重量份的酚醛树脂；充分溶解后；
A2、另一容器中先加入100重量份溶剂，在搅拌的情况下， 加入50重量份的聚乙烯醇缩醛树脂；充分溶解后；
A3/将步骤A1、A2获得的溶液及3重量份的咪唑-二六亚甲基异氰酸酯化合物送入反应釜中，升温至150℃，反应3小时，获得改性酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂A-1。
实施例2
改性树脂的制备：
A1、容器中先加入100重量份溶剂，在搅拌的情况下， 加入30重量份的酚醛树脂；充分溶解后；
A2、另一容器中先加入100重量份溶剂，在搅拌的情况下， 加入30重量份的聚乙烯醇缩醛树脂；充分溶解后；
A3/将步骤A1、A2获得的溶液及3重量份的咪唑-六亚甲基二异氰酸酯化合物送入反应釜中，升温至150℃，反应3小时，获得改性酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂A-2。
实施例3
改性树脂的制备：
A1、容器中先加入100重量份溶剂，在搅拌的情况下， 加入30重量份的酚醛树脂；充分溶解后；
A2、另一容器中先加入100重量份溶剂，在搅拌的情况下， 加入30重量份的聚乙烯醇缩醛树脂；充分溶解后；
A3/将步骤A1、A2获得的溶液及3重量份的咪唑-二苯基甲烷二异氰酸酯化合物送入反应釜中，升温至150℃，反应3小时，获得改性酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂A-3。
实施例4
改性树脂的制备：
A1、容器中先加入100重量份溶剂，在搅拌的情况下， 加入30重量份的酚醛树脂；充分溶解后；
A2、另一容器中先加入100重量份溶剂，在搅拌的情况下， 加入30重量份的聚乙烯醇缩醛树脂；充分溶解后；
A3/将步骤A1、A2获得的溶液及3重量份的咪唑-异佛尔酮二异氰酸酯化合物送入反应釜中，升温至150℃，反应3小时，获得改性酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂A-4。
实施例5
将改性酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂A-1松香树脂、丁基橡胶、纳米碳酸钙，分别为100重量份、10重量份、10重量份、30重量份在搅拌机充分混合后，使用三辊机再次分散，得到耐水绝缘粘接树脂。
吸水率为0.18%，抗电强度为35KV/m，常态体积电阻率为3×1015，潮态体积电阻率为2.5×1015。
实施例6
将改性酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂A-1松香树脂、丁基橡胶、纳米碳酸钙，分别为100重量份、10重量份、8重量份、25重量份在搅拌机充分混合后，使用三辊机再次分散，得到耐水绝缘粘接树脂。
吸水率为0.11%，抗电强度为29KV/m，常态体积电阻率为3.5×1015，潮态体积电阻率为2.4×1015。
实施例7
将改性酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂A-1松香树脂、丁基橡胶、纳米碳酸钙，分别为100重量份、12重量份、5重量份、45重量份在搅拌机充分混合后，使用三辊机再次分散，得到耐水绝缘粘接树脂。
吸水率为0.14%，抗电强度为33KV/m，常态体积电阻率为3×1015，潮态体积电阻率为2.7×1015。
实施例8
将改性酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂A-1松香树脂、丁基橡胶、纳米碳酸钙，分别为100重量份、25重量份、18重量份、12重量份在搅拌机充分混合后，使用三辊机再次分散，得到耐水绝缘粘接树脂。
吸水率为0.12%，抗电强度为30KV/m，常态体积电阻率为3×1015，潮态体积电阻率为2.5×1015。
本发明实施例中的吸水率测试所参考的标准为：GB1034；
本发明实施例中的抗电强度测试所参考的标准为：GB1408；
本发明实施例中的体积电阻率测试所参考的标准为：SJ20633-97。

Claims (1)

1.一种耐水绝缘粘接树脂，其特征在于，所述的一种耐水绝缘粘接树脂包含如下组分
及重量份：
改性树脂 100
松香树脂 10-30
丁基橡胶 5-20
填料 10-50；
所述的改性树脂为改性酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂，所述的改性酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂制备方法如下：
A1、容器中先加入50-100 重量份溶剂，在搅拌的情况下，加入10-50 重量份的酚醛树脂，充分溶解；
A2、另一容器中先加入50-100 重量份溶剂，在搅拌的情况下，加入10-50 重量份的聚乙烯醇缩醛树脂，充分溶解；
A3、将步骤A1、A2 获得的溶液及咪唑- 异氰酸酯化合物送入反应釜中，升温至120-150℃，反应1-5 小时，获得改性酚醛-聚乙烯醇缩醛树脂；
所述的咪唑-异氰酸酯化合物如下所示：
  
其中Z 是(CH2)n-NH，p是0-1、n是3-8，R是(CH2)m且m是2-8或具有2.1-3.5的异氰酸酯官能度的多亚甲基多异氰酸苯酯的多价残基；以及R1和R2独立表示氢、C1-C20为直链或支链烷基、C6-C10为芳基、烷芳基或芳烷基；或C5-C6为环脂族基团。
2. 根据权利要求1 所述的一种耐水绝缘粘接树脂，其特征在于，所述的聚乙烯醇缩醛树脂选自聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种。
3. 根据权利要求1 所述的一种耐水绝缘粘接树脂，其特征在于，所述的咪唑- 异氰酸酯化合物的制备方法如下：
1）向在安装冷凝器、滴液漏斗和加热套上的三颈烧瓶中加入咪唑和乙腈并加热至70-80℃ ；
2）向搅拌的溶液中滴加溶解于乙腈中的六亚甲基二异氰酸酯，形成白色沉淀；
3）将混合物于70-80℃搅拌一小时，然后冷却至室温，过滤白色固体并用乙腈洗涤。
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