CN106883751A - 一种绝缘漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绝缘漆，所述绝缘漆由以下重量份的原料制备而成：不饱和聚酯亚胺树脂30‑40份、聚酯改性环氧树脂8‑15份、邻苯二甲酸酯6‑10份、顺丁烯二酸酐11‑16份、二甲基硅油2‑5份、黏土凝胶剂1‑4份、改性聚硅氧烷2‑6份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2‑5份、聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷的混合物1‑5份、固化剂2‑4份、流平剂2‑6份。本发明的有益效果在于：制备工艺简单，对制备设备的要求比较低，以聚酰胺酰亚胺树脂为主料，附着力强，机械强度高，具有优异的电绝缘性能，安全性高，能够适用于各种类型的配电柜。

Description

一种绝缘漆及其制备方法

技术领域

本发明主要涉及适用于配电柜的绝缘漆，具体是一种绝缘漆及其制备方法。

背景技术

目前，市场上80％的配电柜都是用冷轧钢板这种材质做成，这类型材质的配电柜，质量可靠，价格便宜，得到很广泛的应用，但是这种配电柜在使用的过程往往会产生静电，为了保证人身安全，需要在配电柜表面喷涂抗静电绝缘涂料。现在行业中，绝缘涂料的种类繁多，由于配方和加工工艺的差别使各绝缘涂料的各方面性能也参差不齐，在实际应用中，绝缘涂料的机械强度、绝缘性能和耐击穿性能的好坏，对电工设备的经济技术指标和运行寿命有着关键的作用，因此怎样提高绝缘涂料机械强度和化学稳定性，提高涂料承受较强电场而不被击穿的性能，是本行业领域内需要解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种绝缘漆，制备工艺简单，对制备设备的要求比较低，以聚酰胺酰亚胺树脂为主料，附着力强，机械强度高，具有优异的电绝缘性能，安全性高，能够适用于各种类型的配电柜。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种绝缘漆，所述绝缘漆由以下重量份的原料制备而成：不饱和聚酯亚胺树脂30-40份、聚酯改性环氧树脂8-15份、邻苯二甲酸酯6-10份、顺丁烯二酸酐11-16份、二甲基硅油2-5份、黏土凝胶剂1-4份、改性聚硅氧烷2-6份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2-5份、聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷的混合物1-5份、固化剂2-4份、流平剂2-6份。

所述绝缘漆由以下重量份的原料制备而成：不饱和聚酯亚胺树脂40份、聚酯改性环氧树脂15份、邻苯二甲酸酯8份、顺丁烯二酸酐11份、二甲基硅油3、黏土凝胶剂1份、改性聚硅氧烷2份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷4份、聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷的混合物5份、固化剂3份、流平剂4份。

所述固化剂为酮亚胺类固化剂。

所述酮亚胺类固化剂由3-甲基-2-丁酮与1,3-二氨基甲基环己烷经席夫反应制得。

所述酮亚胺类固化剂为二乙烯三胺。

所述流平剂为三聚氰胺甲醛树脂、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷中的一种或几种。

绝缘漆的制备方法，包括以下步骤：

S1：在容器A中依次加入聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷，在600～1000r/min转速条件下搅拌20～30min，然后冷却至30-40℃，80～200r/min转速条件下保温搅拌，得混合物A；

S2：称取不饱和聚酯亚胺树脂30-40份、聚酯改性环氧树脂8-15份，先将聚酯亚胺树脂放入容器B中，600～800r/min转速条件下搅拌，边搅拌边加入聚酯改性环氧树脂得B；

S3：将B加热至85-100℃后，80～200r/min转速，30-40℃条件下保温搅拌得C；

S4：S3中保温搅拌30-60min后，边搅拌边向C中依次加入邻苯二甲酸酯6-10份、顺丁烯二酸酐6-10份、二甲基硅油2-5份、黏土凝胶剂1-4份，边搅拌边加入流平剂2-6份，得D；

S5：待D冷却至30-40℃后加入改性聚硅氧烷2-6份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2-5份，混合物A1-5份和2-4份，600～1000r/min转速条件下搅拌60-120min，自然冷至室温得到绝缘漆。

步骤S5中，首先搅拌30-60min，然后用研磨设备研磨2～4h，再搅拌30-60min即得到变频电机用绝缘漆，然后冷却至30-40℃，80～200r/min转速条件下保温搅拌20-30min，自然冷至室温得到绝缘漆。

在步骤S1前，使用3-甲基-2-丁酮与1,3-二氨基甲基环己烷经席夫反应制得酮亚胺类固化剂，封存备用。

对比与现有技术，本发明有益效果在于：

1、本发明以聚酰胺酰亚胺树脂为主料，附着力强，机械强度高，具有优异的电绝缘性能，安全性高，能够适用于各种类型的配电柜。

2、本发明固化剂为酮亚胺类固化剂，酮亚胺能够在潮湿状态或水下使环氧树脂反应固化，降低绝缘漆对配电柜表面湿度的要求，增加绝缘漆的附着性能。

3、虽然酮亚胺型在常温下即可使环氧树脂固化，但由于亚胺氮原子上的孤对电子仍具有一定的开环活性，致使绝缘漆固化速度不快，本发明用羰基两端具有立体阻碍基团的3-甲基-2-丁酮与高活性的1,3-二氨基甲基环己烷经席夫反应得到的酮亚胺，立体阻碍基团占用胺氮原子上的孤对电子，使其失去开环活性，不仅具有较高的固化反应活性，而且贮存稳定性明显改善。

4、本发明流平剂能有效降低涂饰液表面张力，使绝缘漆在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。

5、本发明制备工艺简单，生产人员经短期培训即可达标上岗，对制备设备的要求也比较低，降低生产成本。

6、本发明研磨能够增加绝缘漆的细度，能够有效增加绝缘漆的成膜质量、漆膜光泽以及涂料的贮存稳定性。

附图说明：

附图1是绝缘漆的固化机理结构示意图。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例1：

一种绝缘漆所述绝缘漆由以下重量份的原料制备而成：不饱和聚酯亚胺树脂40份、聚酯改性环氧树脂15份、邻苯二甲酸酯8份、顺丁烯二酸酐11份、邻苯二甲酸酯6份、二甲基硅油3份、黏土凝胶剂1份、改性聚硅氧烷2份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷4份、聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷的混合物5份、固化剂3份、流平剂4份。不饱和聚酯亚胺树脂具有良好的耐热性，耐辐照性能，贮存稳定，低温快固化，能够满足绝缘的要求。聚酯改性环氧树脂粘度低、官能度高、无链缠结和良好的溶解性，具有良好的韧性，能够增加绝缘漆的机械强度；邻苯二甲酸酯溶于大多有机溶液，低毒，挥发性很低的粘稠液体，和树脂混合时不发生化学变化，本身保持不变且能改善油漆的塑性和柔韧性。顺丁烯二酸酐具有增塑作用。二甲基硅油无味无毒，具有生理惰性、良好的化学稳定性、电绝缘性和耐候性，疏水性能好，并具有很高的抗剪能力，可在50～180℃内长期使用，并具有良好的绝缘性能和隔潮湿的性能。改性聚硅氧烷少量溶剂稀释即可达到施工黏度，并且其主链上不断重复的是典型的Si—O键，Si—O键键能高达446kJ/mol，不受阳光和紫外线的影响，并且Si—O键已经被氧化，以这类主链为聚合物不受大气中的氧气和大多数氧化性物质的影响，能够增加绝缘漆的耐候性；聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷的混合物能够有效增强绝缘漆的电绝缘性和漆膜硬度，漆膜硬度是表示漆膜机械强度的重要性能之一，是衡量绝缘漆产品质量好坏的重要指标；二甲基硅油，增强绝缘漆的光亮程度及抗潮性，涂覆后能够防止水及酸、碱等对配电柜的腐蚀。使用机理：首先将绝缘漆涂覆在配电柜表面；然后绝缘漆内的有机溶剂挥发，聚合物分子逐渐密集；最后，有机溶剂挥发完毕，聚合物分子粘接在一起。本发明以聚酰胺酰亚胺树脂为主料，各成分相互兼容，油漆附着力强，机械强度高，具有优异的电绝缘性能，安全性高，能够适用于各种类型的配电柜，增加电工设备的经济技术指标和运行寿命。

实施例2：

一种绝缘漆，所述绝缘漆由以下重量份的原料制备而成：不饱和聚酯亚胺树脂40份、聚酯改性环氧树脂15份、邻苯二甲酸酯10份、顺丁烯二酸酐16份、二甲基硅油5份、黏土凝胶剂4份、改性聚硅氧烷6份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷5份、聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷的混合物5份、二乙烯三胺4份、三聚氰胺甲醛树脂与聚二甲基硅氧烷混合物6份，其中，三聚氰胺甲醛树脂与聚二甲基硅氧烷以3：7混合，经过多次实验验证表明，三聚氰胺甲醛树脂虽然硬度和耐磨性好、电绝缘性能等都好，但是油漆固化后容易致使胶层容易破裂，故不宜单独使用应与其他流平剂混合使用。

实施例3：

一种绝缘漆所述绝缘漆由以下重量份的原料制备而成：不饱和聚酯亚胺树脂35份、聚酯改性环氧树脂10份、邻苯二甲酸酯8、顺丁烯二酸酐13份、二甲基硅油4、黏土凝胶剂2份、改性聚硅氧烷5份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷4、聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷的混合物4份、聚醚聚酯改性有机硅氧烷4份，酮亚胺类固化剂2份，所述酮亚胺类固化剂由3-甲基-2-丁酮与1,3-二氨基甲基环己烷经席夫反应制得，虽然酮亚胺型在常温下即可使环氧树脂固化，但由于亚胺氮原子上的孤对电子仍具有一定的开环活性，致使绝缘漆固化速度不快，本发明用羰基两端具有立体阻碍基团的酮3-甲基-2-丁酮与高活性的二胺1,3二氨甲基环己烷经席夫反应得到的酮亚胺，立体阻碍基团占用胺氮原子上的孤对电子，使其失去开环活性，不仅具有较高的固化反应活性，而且贮存稳定性明显改善。

实施例4：

绝缘漆的制备方法包括以下步骤：

S1：在容器A中依次加入聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷，在600r/min转速条件下搅拌20min，高速搅拌下会使混合物迅速升温，聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷充分的均匀混合后冷却至30℃，然后在80r/min转速条件下保温搅拌，得混合物A，在30-40℃下能够使聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷更好的进行兼容混合，形成均匀的胶体，低转速下使混合物具有一定的流动性，有利于保持均质，混合物各组分均匀分布，有利于提高绝缘漆的整体质量。

S2：称取不饱和聚酯亚胺树脂30份、聚酯改性环氧树脂8份，先将聚酯亚胺树脂放入容器B中，600r/min转速条件下搅拌，边搅拌边加入聚酯改性环氧树脂，使不饱和聚酯亚胺树脂、聚酯改性环氧树脂充分混合得B；

S3：将B加热至85℃后，80r/min转速，30℃条件下保温搅拌得C，85-100℃下搅拌能够使不饱和聚酯亚胺树脂、聚酯改性环氧树脂快速完成兼容性混合，再给以温和的搅拌，并适当降低温度，避免温度过高导致有机溶剂的大量挥发，也为后序加料提供更加适宜的温度条件；

S4：S3中保温搅拌30min后，边搅拌边向C中依次加入邻苯二甲酸酯6份、顺丁烯二酸酐6份、二甲基硅油2份、黏土凝胶剂1份，边搅拌边加入流平剂2份，得D；

S5：待D冷却至30℃后加入改性聚硅氧烷2份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2份，混合物A1-5份和2份，600r/min转速条件下搅拌60min，自然冷至室温得到绝缘漆。

经多次实验证明，将其他组分在不同的温度下加入不饱和聚酯亚胺树脂与聚酯改性环氧树脂的混合物中得到的绝缘漆质量具有明显差异，在30-40℃将其他组分以此加入不饱和聚酯亚胺树脂与聚酯改性环氧树脂的混合物得到的绝缘漆与其他温度相比，虽然使用时涂膜的均匀和光滑性能相对较差，但是绝缘漆的机械强度、化学稳定性以及绝缘效果最好，能够适用于各种类型的配电柜，并且具有很好的贮存稳定性。

本发明制备工艺简单，生产人员经短期培训即可达标上岗，对制备设备的要求也比较低，降低生产成本。对环境的污染小，可适应大规模工业化生产。

实施例5：

绝缘漆的制备方法包括以下步骤：

S1：在容器A中依次加入聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷，在1000r/min转速条件下搅拌30min，然后冷却至40℃，200r/min转速条件下保温搅拌，得混合物A；

S2：称取不饱和聚酯亚胺树脂40份、聚酯改性环氧树脂15份，先将聚酯亚胺树脂放入容器B中，800r/min转速条件下搅拌，边搅拌边加入聚酯改性环氧树脂得B；

S3：将B加热至100℃后，200r/min转速，40℃条件下保温搅拌得C；

S4：S3中保温搅拌60min后，边搅拌边向C中依次加入邻苯二甲酸酯10份、顺丁烯二酸酐10份、二甲基硅油5份、黏土凝胶剂4份，边搅拌边加入流平剂6份，得D；

S5：待D冷却至40℃后加入改性聚硅氧烷6份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷5份，混合物A5份和4份，首先搅拌60min，然后用研磨设备研磨4h，再搅拌60min即得到变频电机用绝缘漆，然后冷却至40℃，200r/min转速条件下保温搅拌30min，自然冷至室温得到绝缘漆。

实施例6：

绝缘漆的制备方法包括以下步骤：

S1：使用3-甲基-2-丁酮与1,3-二氨基甲基环己烷经席夫反应制得酮亚胺类固化剂，封存备用。将1,3-二氨基甲基环己烷溶解于甲醇中的和过量的3-甲基-2-丁酮，放入洁净的容器中，中升温搅拌反应，升温至约106℃开始回流，随着缩合水的带出，温度逐渐升高，控制在115～120℃的条件下反应2-3个小时。反应完成后，换成常压蒸馏装置，蒸出烧瓶内的水、甲醇及过量的3-甲基-2-丁酮，剩余的浅黄色透明液体即为制得的酮亚胺类固化剂。

S2：在容器A中依次加入聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷，在900r/min转速条件下搅拌25min，然后冷却至35℃，140r/min转速条件下保温搅拌，得混合物A；

S3：称取不饱和聚酯亚胺树脂35份、聚酯改性环氧树脂12份，先将聚酯亚胺树脂放入容器B中，700r/min转速条件下搅拌，边搅拌边加入聚酯改性环氧树脂得B；

S4：将B加热至95℃后，160r/min转速，35℃条件下保温搅拌得C；

S5：S3中保温搅拌45min后，边搅拌边向C中依次加入邻苯二甲酸酯8份、顺丁烯二酸酐13份、二甲基硅油3份、黏土凝胶剂3份，边搅拌边加入烷基改性有机硅氧烷5份，得D；

S6：待D冷却至35℃后加入改性聚硅氧烷4份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷4份，混合物A4份和封存备用的酮亚胺类固化剂3份，首先搅拌45min，然后用研磨设备研磨3h，再搅拌60min即得到变频电机用绝缘漆，然后冷却至35℃，100r/min转速条件下保温搅拌25min，自然冷至室温得到绝缘漆。

Claims (9)

1.一种绝缘漆，其特征在于：所述绝缘漆由以下重量份的原料制备而成：不饱和聚酯亚胺树脂30-40份、聚酯改性环氧树脂8-15份、邻苯二甲酸酯6-10份、顺丁烯二酸酐11-16份、二甲基硅油2-5份、黏土凝胶剂1-4份、改性聚硅氧烷2-6份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2-5份、聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷的混合物1-5份、固化剂2-4份、流平剂2-6份。

2.根据权利要求1所述的一种绝缘漆，其特征在于：所述绝缘漆由以下重量份的原料制备而成：不饱和聚酯亚胺树脂40份、聚酯改性环氧树脂15份、邻苯二甲酸酯8份、顺丁烯二酸酐11份、二甲基硅油3、黏土凝胶剂1份、改性聚硅氧烷2份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷4份、聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷的混合物5份、固化剂3份、流平剂4份。

3.权利要求1或2所述的一种绝缘漆，其特征在于：所述固化剂为酮亚胺类固化剂。

4.根据权利要求3所述的一种绝缘漆，其特征在于：所述酮亚胺类固化剂由3-甲基-2-丁酮与1,3-二氨基甲基环己烷经席夫反应制得。

5.根据权利要求3所述的一种绝缘漆，其特征在于：所述酮亚胺类固化剂为二乙烯三胺。

6.根据权利要求1或2所述的一种绝缘漆，其特征在于：所述流平剂为三聚氰胺甲醛树脂、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷中的一种或几种。

7.根据权利要求1-6所述的绝缘漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在容器A中依次加入聚乙烯醇缩丁醛、轻质碳酸钙和环甲基硅氧烷，在600～1000r/min转速条件下搅拌20～30min，然后冷却至30-40℃，80～200r/min转速条件下保温搅拌，得混合物A；

S2：称取不饱和聚酯亚胺树脂30-40份、聚酯改性环氧树脂8-15份，先将聚酯亚胺树脂放入容器B中，600～800r/min转速条件下搅拌，边搅拌边加入聚酯改性环氧树脂得B；

S3：将B加热至85-100℃后，80～200r/min转速，30-40℃条件下保温搅拌得C；

S4：S3中保温搅拌30-60min后，边搅拌边向C中依次加入邻苯二甲酸酯6-10份、顺丁烯二酸酐6-10份、二甲基硅油2-5份、黏土凝胶剂1-4份，边搅拌边加入流平剂2-6份，得D；

S5：待D冷却至30-40℃后加入改性聚硅氧烷2-6份、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2-5份，混合物A 1-5份和固化剂2-4份，600～1000r/min转速条件下搅拌60-120min，自然冷至室温得到绝缘漆。

8.根据权利要求7所述的绝缘漆的制备方法，其特征在于：步骤S5中，首先搅拌30-60min，然后用研磨设备研磨2～4h，再搅拌30-60min即得到变频电机用绝缘漆，然后冷却至30-40℃，80～200r/min转速条件下保温搅拌20-30min，自然冷至室温得到绝缘漆。

9.根据权利要求7所述的绝缘漆的制备方法，其特征在于：在步骤S1前，使用3-甲基-2-丁酮与1,3-二氨基甲基环己烷经席夫反应制得酮亚胺类固化剂，封存备用。