CN104130699B - 高附着力、耐溶剂聚酯亚胺漆包线绝缘漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高附着力、耐溶剂聚酯亚胺漆包线绝缘漆。按照重量份数计，其配方为：聚酯亚胺树脂40～50份；溶剂45～50份；固化剂1～5份；流平剂0.5‑1份。本发明制成的漆包线，漆膜附着性佳，耐化学溶剂性佳，耐刮性佳，与聚酰胺酰亚胺漆复合后单向耐刮性可以达到2000g以上,剥离扭绞K值可达170以上。

Description

高附着力、耐溶剂聚酯亚胺漆包线绝缘漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种绝缘漆的制备方法，具体涉及一种高附着力、耐溶剂聚酯亚胺漆包线绝缘漆及其制备方法。

背景技术

聚酯亚胺包线绝缘漆是在聚酯漆的基础上引入亚胺基团或者同时引入赛克来对其进行改性，目的是提高其耐热性。聚酯亚胺漆包线由于其优秀的耐热性，在密封电机，电动工具，以及其他高耐热等级的电机、电气中得到了广泛的运用。

聚酯亚胺漆包线尽管在电性能、热性能、化学性能等方面均能满足绝大部分客户要求，但是它有下述几个缺点，即:

一、由于漆膜分子结构中刚性结构的分子链段比较多，导致绝缘漆膜的柔韧性不佳，具体体现在耐延伸或搓揉盐水针孔性能不佳。另外在漆膜柔韧性测试中，常规的改性聚酯漆包线均能通过延伸25％再1d卷绕不开裂的试验，而普通的聚酯亚胺漆包线则在延伸15％再1d卷绕就会出现漆膜开裂的现象，特别是标称直径大于0.8mm的漆包线。

二、漆膜与导体的附着性不佳，在工EC60851中规定聚酯亚胺漆包线的剥离扭绞K值为110，而改性聚酯的K值则为155。在实际使用中我们也发现聚酯亚胺漆包线的剥离扭绞K值在130左右，而改性聚酯的K值则在175左右。在漆包线的急拉断试验中我们会发现在高倍放大镜下聚酯亚胺漆包线有时会出现细微的裂纹，而改性聚酯漆包线则完全没有此现象。

三、表面耐刮性不如聚酰胺酰亚胺漆。聚酰胺酰亚胺(AI)复合聚酯亚胺(PEI)制成的漆包线(以下简称复合线)，其耐刮性要优于单纯的聚酯亚胺漆包线。目前衡量耐刮性的好坏一般有单向刮漆与往复耐刮两个指标，客户往往更关注单向刮漆，因为该性能指标能更好体现客户的实际使用要求。我们注意到复合线的单向刮漆性能的好坏不仅与AI面漆有关，还与PEI底漆有关，PEI漆膜与导体附着性的好坏能显著影响复合线的耐刮性。

四，常规的聚酯亚胺的耐冷冻剂不能满足苛刻的要求。空调，冰箱等制冷压缩机用的漆包线常常是浸在冷冻剂里面，在运行过程中冷冻剂能渗入漆膜中，当压力降低或温度升高时，冷冻剂从漆膜中逸出，容易在漆包线的漆膜内部鼓出气泡，从而使漆膜失去附着力并且绝缘性受到影响。

正是由于聚酯亚胺漆包线漆具有上述缺点，使得该产品不能满足对漆膜附着性与柔韧性以及耐溶剂性，特别是耐冷冻剂有特殊要求的客户。

最近几年国内外的客户对产品的质量以及可靠性的要求越来越高，对聚酯亚胺漆包线也提出了更高的要求。比如目前的高效电机要求更低的占空比，使得同样的空间内须容纳更多的漆包线，漆包线在嵌线与整形过程中须承受更大的外部剪切力与撞击力，对漆膜的柔韧性与附着性提出了更高的要求。一般的电机制造商均会全数检验定子或转子线圈的匝间耐压与对地击穿等项目，匝间击穿与漆包线经过挤压与敲打后出现的绝缘缺陷有关，而这些缺陷有时肉眼是看不到的。对地击穿则与绝缘层的破损有关。两者都与漆包线质量状态的好坏有一定的关联性。一般情况下漆包线厂商均会通过改善漆包线的柔软度(一般以伸长率与回弹角作为考核指标)与表面润滑性来实现更低的工程不良率。我们发现尽管对上述作了改进，仍难实现零缺陷的最终目标。事实证明漆膜柔韧性与附着性更高的漆包线有助与实现更低的工程不良率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高附着力、耐溶剂性佳的聚酯亚胺漆包线绝缘漆及其制备方法，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。

本发明的目前旨在克服现有聚酯亚胺漆包线绝缘漆性能上的缺点，提供一种漆膜附着性好，柔韧性好，热级为180级以上的高附着力以及耐溶剂优异的聚酯亚胺漆包线绝缘漆的制备方法。

本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

作为本发明的第一方面，一种高附着力、耐溶剂聚酯亚胺漆包线绝缘漆，其特征在于，按照重量份数计，其配方为：

其中，按照重量份数计，所述聚酯亚胺树脂的成分为：

其中，所述溶剂为甲酚、苯酚和芳烃溶剂油任意一种或组合。

其中，所述固化剂：为酚醛树脂与正钛酸丁酯，所述酚醛树脂为对叔丁基苯酚型酚醛树脂与间对甲酚型酚醛树脂的混合物，两者比例为1:2，正钛酸丁酯的钛含量位14％。

其中，所述流平剂为乙基丙烯酸酯。

进一步，高附着力、耐溶剂聚酯亚胺漆包线绝缘漆，按照重量份数计，优选的配方如下：

聚酯亚胺树脂：

溶剂：

甲酚 10～20份；

苯酚 10～15份；

芳烃溶剂油 10～15份；

固化剂：

酚醛树脂 1-3份；

正钛酸丁酯 0.5-2份；

流平剂：

丙烯酸酯 0.5-1份。

作为本发明的第二方面，一种高附着力、耐溶剂聚酯亚胺漆包线绝缘漆的制备方法，其特征在于：按照重量份数计，包括以下步骤：

(1)投料：按照配方把DMT，乙二醇，丙二醇，THEIC量的一半，醋酸锌放入反应釜中；

(2)升温：控制升温速度每小时17～20℃，控制柱顶温度小于70℃，将反应釜温度升高至210℃，当甲醇馏分量为DMT投料量的0.314倍，或柱顶温度降至60℃时，降温至160℃；

(3)向反应釜中加入间苯二甲酸，升温至220℃，控制柱顶温度小于102℃，当馏分量为间苯二甲酸投料量的0.21倍时，降温至140℃；

(4)向反应釜中加入4,4’二氨基二苯甲烷(MDA)与偏苯三酸酐(TMA)，控制升温速度每小时5～10℃，升温至190℃，控制柱顶温度小于102℃，当馏分量为偏苯三酸酐投料量的0.09倍时，降温至160℃

(5)向反应釜中加入余下一半的THEIC,控制升温速度每小时5～10℃，升温至195℃，取样测试粘度，树脂：间甲酚＝1:1，控制粘度2800～3500mpas@25℃；

(6)当粘度合格后加入三分之二的甲酚与苯酚，稀释降温；

(7)降温至120℃，加入酚醛树脂；

(8)降温至90℃，加入正钛酸丁酯；

(9)降温至80℃，加入丙烯酸酯；

(10)过滤：用精度为1μm的过滤袋过滤；

(11)灌装：将步骤(10)制备的目标产品装桶。

步骤(4)中，所述甲醇的量为对苯二甲酸二甲酯(DMT)的0.314倍，所述水的量为偏苯三酸酐(TMA)的0.21倍。

步骤(10)和步骤(11)中当反应釜温度降至45℃以下时，过滤、装桶得到本发明所述的目标产品。

其中，酚醛树脂为对叔丁基苯酚型与间对甲酚型酚醛树脂，两者比例为1:2；正钛酸丁酯的钛含量位14％；丙烯酸酯为乙基丙烯酸酯。

本发明的有益效果：

(1)本发明制成的漆包线，漆膜附着性佳，漆包线的剥离扭绞K值可以达到170以上，比目前常规的产品((K值为110)高两个等级以上。

(2)耐刮性佳，与聚酰胺酰亚胺漆复合后单向耐刮性可以达到2000g以上。

(3)耐R22冷冻剂性能佳，发泡试验后经120℃处理，漆膜无气泡。

(4)热级可以到达200级，而常规的聚酯亚胺漆包线为180级。

(5)工艺余度宽，便于实现稳健工艺生产。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进步说明。以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

本发明的简单工艺为；

投料→升温→收馏分→甲醇和水→检验过程的粘度→稀释→过滤→灌装。

聚酯亚胺树脂基体为亚胺与塞克改性的中等分子量聚酯亚胺树脂，一般固含量39％时，粘度900～1200mpas为中等分子量，粘度700～900mpas为较低分子量。

比较例1

用普通的聚酯亚胺漆包线漆为底漆(比如上海最然绝缘材料有限公司的588/40G)，面漆为聚酰胺酰亚胺漆(比如上海最然绝缘材料有限公司的338/35)制成双涂层复合线(底层:面层二80:20)。

比较例2

取中等分子量的聚酯亚胺漆包线漆100份，釜温85℃时加入12份热塑性酚醛树脂搅拌90分钟，釜温70℃时加入1份高度甲基醚化三聚氰胺树脂搅拌60分钟，釜温60℃时加入1份聚甲基硅氧烷搅拌45分钟，降温至50℃时放料过滤，制成固含为39％，粘度为1000mpas的聚酯亚胺漆作为底漆，面漆则采用338/35。

实施例1～3高附着力、耐溶剂聚酯亚胺漆包线绝缘漆的配方

高附着力、耐溶剂聚酯亚胺漆包线绝缘漆，按照重量份数计，其配方为，参见表1：

聚酯亚胺树脂：

溶剂：

甲酚 10～20份；

苯酚 10～15份；

芳烃溶剂油 10～15份；

固化剂：

酚醛树脂 1-3份；

正钛酸丁酯 0.5-2份；

流平剂：

丙烯酸酯 0.5-1份。

表1配方

一种高附着力、耐溶剂聚酯亚胺漆包线绝缘漆的制备方法，按照重量份数计，包括以下步骤：

(1)投料：按照配方把DMT，乙二醇，丙二醇，THEIC量的一半，醋酸锌放入反应釜中。

(2)升温：控制升温速度每小时17～20℃，控制柱顶温度小于70℃，将反应釜温度升高至210℃，当甲醇馏分量为DMT投料量的0.314倍，或柱顶温度降至60℃时，降温至160℃。

(3)向反应釜中加入间苯二甲酸，升温至220℃，控制柱顶温度小于102℃，当馏分量为间苯二甲酸投料量的0.21倍时，降温至140℃。

(4)向反应釜中加入4,4’二氨基二苯甲烷(MDA)与偏苯三酸酐(TMA)，控制升温速度每小时5～10℃，升温至190℃，控制柱顶温度小于102℃，当馏分量为偏苯三酸酐投料量的0.09倍时，降温至160℃。

甲醇的量为对苯二甲酸二甲酯(DMT)的0.314倍，所述水的量为偏苯三酸酐(TMA)的0.21倍。

(5)向反应釜中加入余下一半的THEIC,控制升温速度每小时5～10℃，升温至195℃，取样测试粘度(树脂：间甲酚＝1:1)，控制粘度2800～3500mpas@25℃。

(6)当粘度合格后加入三分之二的甲酚与苯酚，稀释降温。

(7)降温至120℃，加入酚醛树脂；酚醛树脂为对叔丁基苯酚型与间对甲酚型酚醛树脂，两者比例为1:2。

(8)降温至90℃，加入正钛酸丁酯；正钛酸丁酯的钛含量位14％。

(9)降温至80℃，加入丙烯酸酯；丙烯酸酯为乙基丙烯酸酯。

(10)过滤：当反应釜温度降至45℃以下时，用精度为1微米的过滤袋过滤。

(11)灌装：当反应釜温度降至45℃以下时，将步骤(10)制备的目标产品装桶。得到本发明所述的目标产品。

漆包线样线的制备:

涂线设备:梅达QHLF1/2；

工艺参数:

烘炉入口:230℃；烘炉下层:350℃；催化后补充加热:520℃；循环风机:2100RPM；排废风机:800RPM；冷风风机:400RPM；

车速:30m/min

涂漆道次:9+3

漆包线规格为1.05，底层为聚酯亚胺，面层为聚酰胺酰亚胺。底层:面层二80:20；其中，底层按下表配方执行。

比较例1和比较例2为市售的常规产品。

表2性能参数的检测

由表2可看出，本采用发明方法获得的产品高附着力、耐溶剂聚酯亚胺漆包线绝缘漆附着性佳，漆包线的剥离扭绞K值可以达到170以上，比目前常规的产品((K值为110)高两个等级以上；耐刮性佳，与聚酰胺酰亚胺复合后单向耐刮性可以达到2000g以上；热级可以到达220级；不但漆膜柔韧性优异，而且热冲击性、软化击穿性均表现优异。

以上对本发明的具体实施方式进行了说明，但本发明并不以此为限，只要不脱离本发明的宗旨，本发明还可以有各种变化。

Claims (3)

1.一种高附着力、耐溶剂聚酯亚胺漆包线绝缘漆，其特征在于，按照重量份数计，其配方为：

其中，聚酯亚胺树脂的成分为：

溶剂的成分为：

甲酚 10～20份；

苯酚 10～15份；

芳烃溶剂油 10～15份；

固化剂的成分为：

酚醛树脂 1-3份；

正钛酸丁酯 0.5-2份；

且所述酚醛树脂为对叔丁基苯酚型酚醛树脂与间对甲酚型酚醛树脂的混合物，两者比例为1:2，正钛酸丁酯的钛含量为14％；

流平剂的成分为：

乙基丙烯酸酯 0.5-1份。

2.一种如权利要求1所述的高附着力、耐溶剂聚酯亚胺漆包线绝缘漆的制备方法，其特征在于：按照重量份数计，包括以下步骤：

(1)投料：按照配方把DMT，乙二醇，丙二醇，THEIC量的一半，醋酸锌放入反应釜中；

(2)升温：控制升温速度每小时17～20℃，控制柱顶温度小于70℃，将反应釜温度升高至210℃，当甲醇馏分量为DMT投料量的0.314倍，或柱顶温度降至60℃时，降温至160℃；

(3)向反应釜中加入间苯二甲酸，升温至220℃，控制柱顶温度小于102℃，当馏分量为间苯二甲酸投料量的0.21倍时，降温至140℃；

(4)向反应釜中加入4,4’二氨基二苯甲烷MDA与偏苯三酸酐TMA，控制升温速度每小时5～10℃，升温至190℃，控制柱顶温度小于102℃，当馏分量为偏苯三酸酐投料量的0.09倍时，降温至160℃；

(5)向反应釜中加入余下一半的THEIC,控制升温速度每小时5～10℃，升温至195℃，取样测试粘度，树脂：间对甲酚＝1:1，控制粘度为25℃下2800～3500mPa·s；

(6)当粘度合格后加入三分之二的甲酚与苯酚，稀释降温；

(7)降温至120℃，加入酚醛树脂；

(8)降温至90℃，加入正钛酸丁酯；

(9)降温至80℃，加入乙基丙烯酸酯；加入剩余的甲酚与苯酚以及芳烃溶剂油；

(10)过滤：用精度为1μm的过滤袋过滤；

(11)灌装：将步骤(10)制备的目标产品装桶。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(10)和步骤(11)中，当反应釜温度降至45℃以下时，过滤、装桶得到目标产品。