CN107118676A - 电缆用绝缘漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电缆用绝缘漆及其制备方法，所述制备方法包括：将导热填料、硅烷偶联剂、有机溶剂和水混合，干燥后得到粉料M；将醇酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、甲酚、丁醇醚化氨基树脂、丙烯酸树脂、固化剂和乙酸乙酯混合，得到绝缘漆原液N；将所述粉料M分散至所述绝缘漆原液N中得到所述电缆用绝缘漆；解决了导热填料在高分子基体中易于团聚、沉积而分散性差，最终导致树脂固化物的力学性能下降，不能满足绝缘漆的使用工艺要求的问题。

Description

电缆用绝缘漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆用绝缘漆及其制备方法。
背景技术
电线电缆的绝缘漆层大多是绝热的，其导热系数一般在0.2W/(m·K)左右，这使得绝缘漆层在提供绝缘性能的同时，一定程度上阻碍了电线电缆内部热量的散失，热量的聚集会加快绝缘漆层的老化速度，从而缩短电线电缆的寿命。在绝缘漆加入导热填料能够很好解决上述问题，但是，导热填料在高分子基体中易于团聚、沉积而分散性差，最终导致树脂固化物的力学性能下降，不能满足绝缘漆的使用工艺要求。
因此，提供一种涂覆后形成的涂层具备优良力学性能和散热性能的电缆用绝缘漆及其制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电缆用绝缘漆及其制备方法，解决了导热填料在高分子基体中易于团聚、沉积而分散性差，最终导致树脂固化物的力学性能下降，不能满足绝缘漆的使用工艺要求的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电缆用绝缘漆的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将导热填料、硅烷偶联剂、有机溶剂和水混合，在60-80℃下进行第一次干燥，第一次干燥的时间为1-2h，之后在30-45℃进行第二次干燥，第二次干燥的时间为30-40min，得到粉料M；其中，所述导热填料选自氧化镁、氧化铝和氧化锌中的一种或多种；
(2)将醇酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、甲酚、丁醇醚化氨基树脂、丙烯酸树脂、固化剂和乙酸乙酯混合，得到绝缘漆原液N；
(3)将所述粉料M和所述绝缘漆原液N置于乳化机中进行搅拌，得到电缆用绝缘漆，其中，搅拌的速度为30-40r/s，搅拌的时间为10-20min。
本发明还提供了一种电缆用绝缘漆，所述电缆用绝缘漆由上述的制备方法制得。
通过上述技术方案，本发明提供了一种电缆用绝缘漆及其制备方法，所述制备方法包括：将导热填料、硅烷偶联剂、有机溶剂和水混合，在60-80℃下进行第一次干燥，第一次干燥的时间为1-2h，之后在30-45℃进行第二次干燥，第二次干燥的时间为30-40min，得到粉料M；其中，所述导热填料选自氧化镁、氧化铝和氧化锌中的一种或多种；将醇酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、甲酚、丁醇醚化氨基树脂、丙烯酸树脂、固化剂和乙酸乙酯混合，得到绝缘漆原液N；将所述粉料M和所述绝缘漆原液N置于乳化机中进行搅拌，得到电缆用绝缘漆，其中，搅拌的速度为30-40r/s，搅拌的时间为10-20min。通过对导热填料的优化处理，使得其能够很好的分散至绝缘漆中，通过各原料之间的协同作用使得制得的绝缘漆具备优良的力学性能和导热性能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种电缆用绝缘漆的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将导热填料、硅烷偶联剂、有机溶剂和水混合，在60-80℃下进行第一次干燥，第一次干燥的时间为1-2h，之后在30-45℃进行第二次干燥，第二次干燥的时间为30-40min，得到粉料M；其中，所述导热填料选自氧化镁、氧化铝和氧化锌中的一种或多种；
(2)将醇酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、甲酚、丁醇醚化氨基树脂、丙烯酸树脂、固化剂和乙酸乙酯混合，得到绝缘漆原液N；
(3)将所述粉料M和所述绝缘漆原液N置于乳化机中进行搅拌，得到电缆用绝缘漆，其中，搅拌的速度为30-40r/s，搅拌的时间为10-20min。
其中，所述导热填料选自氧化镁、氧化铝和氧化锌中的一种或多种。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的绝缘漆涂覆后形成的涂层具备更为优良的力学性能和导热能力，相对于100重量份的导热填料，所述硅烷偶联剂的用量为5-15重量份，所述有机溶剂的用量为60-80重量份，所述水的用量为5-20重量份；
相对于100重量份的醇酸树脂，所述环氧树脂的用量为30-60重量份，所述酚醛树脂的用量为20-30重量份，所述甲酚的用量为5-10重量份，所述丁醇醚化氨基树脂的用量为10-20重量份，所述丙烯酸树脂的用量为5-10重量份，所述固化剂的用量为2-8重量份，所述乙酸乙酯的用量为2-12重量份；
相对于100重量份的绝缘漆原液N，所述粉料M的用量为5-12重量份。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的绝缘漆涂覆后形成的涂层具备更为优良的力学性能和导热能力，所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH792和硅烷偶联剂KH570中的一种或多种。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了更好的对导热填料进行改性，以提高制得的绝缘漆涂覆后形成的涂层具备更为优良的力学性能和导热能力，所述有机溶剂为乙醇、乙醚、环己烷、环己酮和异丙醇中的一种或多种。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步控制各原料之间的固化反应，所述固化剂为二乙烯三胺和/或间苯二甲胺。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了更好的对导热填料进行改性，以提高制得的绝缘漆涂覆后形成的涂层具备更为优良的力学性能和导热能力，所述醇酸树脂的重均分子量为2000-4000，所述环氧树脂的重均分子量为5000-6000，所述酚醛树脂的重均分子量为5000-6000，所述丁醇醚化氨基树脂的重均分子量为2000-3000，所述丙烯酸树脂的重均分子量为4000-5000。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了更好的对导热填料进行改性，以提高制得的绝缘漆涂覆后形成的涂层具备更为优良的力学性能和导热能力，所述导热填料的平均粒径为2-5mm。
本发明还提供了一种电缆用绝缘漆，所述电缆用绝缘漆由上述的制备方法制得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，醇酸树脂的重均分子量为2000-4000，环氧树脂的重均分子量为5000-6000，丁醇醚化氨基树脂的重均分子量为2000-3000，丙烯酸树脂的重均分子量为4000-5000，导热填料的平均粒径为2-5mm。
实施例1
将100g氧化镁、5g硅烷偶联剂KH560、60g乙醇和5g水混合，干燥(在60℃下进行第一次干燥，第一次干燥的时间为1h，之后在30℃进行第二次干燥，第二次干燥的时间为30min)后得到粉料M；将100g醇酸树脂、30g环氧树脂、20g酚醛树脂、5g甲酚、10g丁醇醚化氨基树脂、5g丙烯酸树脂、2g二乙烯三胺和2g乙酸乙酯混合，得到绝缘漆原液N；将5g所述粉料M和100g所述绝缘漆原液N置于乳化机中进行搅拌(搅拌的速度为30r/s，搅拌的时间为10min)，得到所述电缆用绝缘漆A1。
实施例2
将100g氧化铝、15g硅烷偶联剂KH792、80g乙醚和20g水混合，干燥(在80℃下进行第一次干燥，第一次干燥的时间为2h，之后在45℃进行第二次干燥，第二次干燥的时间为40min)后得到粉料M；将100g醇酸树脂、60g环氧树脂、30g酚醛树脂、10g甲酚、20g丁醇醚化氨基树脂、10g丙烯酸树脂、8g间苯二甲胺和12g乙酸乙酯混合，得到绝缘漆原液N；将12g所述粉料M和100g所述绝缘漆原液N置于乳化机中进行搅拌(搅拌的速度为40r/s，搅拌的时间为20min)，得到所述电缆用绝缘漆A2。
实施例3
将100g氧化锌、10g硅烷偶联剂KH570、70g环己烷和10g水混合，干燥(在70℃下进行第一次干燥，第一次干燥的时间为1.5h，之后在35℃进行第二次干燥，第二次干燥的时间为35min)后得到粉料M；将100g醇酸树脂、45g环氧树脂、25g酚醛树脂、8g甲酚、15g丁醇醚化氨基树脂、8g丙烯酸树脂、5g间苯二甲胺和8g乙酸乙酯混合，得到绝缘漆原液N；将8g所述粉料M和100g所述绝缘漆原液N置于乳化机中进行搅拌(搅拌的速度为35r/s，搅拌的时间为15min)，得到所述电缆用绝缘漆A3。
对比例1
按照实施例3的方法进行，不同的是，相对于100g的氧化锌，所述硅烷偶联剂的用量为3g，所述环己烷的用量为40g，所述水的用量为2g；相对于100g的醇酸树脂，所述环氧树脂的用量为20g，所述酚醛树脂的用量为15g，所述甲酚的用量为3g，所述丁醇醚化氨基树脂的用量为5g，所述丙烯酸树脂的用量为2g，所述间苯二甲胺的用量为1g，所述乙酸乙酯的用量为1g；相对于100g的绝缘漆原液N，所述粉料M的用量为3g；最终制得电缆用绝缘漆D1。
对比例2
按照实施例3的方法进行，不同的是，相对于100g的氧化锌，所述硅烷偶联剂的用量为18g，所述环己烷的用量为90g，所述水的用量为25g；相对于100g的醇酸树脂，所述环氧树脂的用量为65g，所述酚醛树脂的用量为35g，所述甲酚的用量为13g，所述丁醇醚化氨基树脂的用量为25g，所述丙烯酸树脂的用量为12g，所述间苯二甲胺的用量为10g，所述乙酸乙酯的用量为15g；相对于100g的绝缘漆原液N，所述粉料M的用量为15g；最终制得电缆用绝缘漆D2。
对比例3
按照实施例3的方法进行，不同的是，干燥的条件为：在50℃下进行第一次干燥，第一次干燥的时间为0.5h，之后在20℃进行第二次干燥，第二次干燥的时间为20min，最终制得电缆用绝缘漆D3。
对比例4
按照实施例3的方法进行，不同的是，干燥的条件为：在90℃下进行第一次干燥，第一次干燥的时间为2.5h，之后在50℃进行第二次干燥，第二次干燥的时间为45min，最终制得电缆用绝缘漆D4。
对比例5
按照实施例3的方法进行，不同的是，将8g制得的粉料M和100g绝缘漆原液(此绝缘漆原液为许昌万豪绝缘材料有限公司提供的牌号为1140的绝缘漆原液)置于乳化机中进行搅拌(搅拌的速度为35r/s，搅拌的时间为15min)，得到所述电缆用绝缘漆D5。
测试例
将制得的电缆用绝缘漆A1-A3和D1-D5分别涂覆在测试板上，待其干固后进行电气强度、导热系数和柔韧性的测定；其中，电气强度按照GB/T1408.1—2006标准进行测定，导热系数按照ASTM C 518-10标准进行测定，柔韧性按照GB1731进行检测。
表1
实施例编号 电气强度(常态) 导热系数 柔韧性
实施例1 23.9MV/m 0.35W/(m·K) 0.44mm
实施例2 24.1MV/m 0.32W/(m·K) 0.42mm
实施例3 24.2MV/m 0.34W/(m·K) 0.41mm
对比例1 21.3MV/m 0.24W/(m·K) 0.25mm
对比例2 20.5MV/m 0.21W/(m·K) 0.21mm
对比例3 22.1MV/m 0.25W/(m·K) 0.19mm
对比例4 23.3MV/m 0.21W/(m·K) 0.22mm
对比例5 22.9MV/m 0.19W/(m·K) 0.15mm
通过上表数据可以看出在本发明范围内制得的电缆用绝缘漆A1-A3，其涂覆后形成的涂层具备优良的导热性能和电性能，同时也具备优良的柔韧性，机械强度高，而在本发明范围外制得的电缆用绝缘漆D1-D5，其涂覆后形成的涂层性能相对较差。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种电缆用绝缘漆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将导热填料、硅烷偶联剂、有机溶剂和水混合，在60-80℃下进行第一次干燥，第一次干燥的时间为1-2h，之后在30-45℃进行第二次干燥，第二次干燥的时间为30-40min，得到粉料M；其中，所述导热填料选自氧化镁、氧化铝和氧化锌中的一种或多种；
(2)将醇酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、甲酚、丁醇醚化氨基树脂、丙烯酸树脂、固化剂和乙酸乙酯混合，得到绝缘漆原液N；
(3)将所述粉料M和所述绝缘漆原液N置于乳化机中进行搅拌，得到电缆用绝缘漆，其中，搅拌的速度为30-40r/s，搅拌的时间为10-20min。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于100重量份的导热填料，所述硅烷偶联剂的用量为5-15重量份，所述有机溶剂的用量为60-80重量份，所述水的用量为5-20重量份；
相对于100重量份的醇酸树脂，所述环氧树脂的用量为30-60重量份，所述酚醛树脂的用量为20-30重量份，所述甲酚的用量为5-10重量份，所述丁醇醚化氨基树脂的用量为10-20重量份，所述丙烯酸树脂的用量为5-10重量份，所述固化剂的用量为2-8重量份，所述乙酸乙酯的用量为2-12重量份；
相对于100重量份的绝缘漆原液N，所述粉料M的用量为5-12重量份。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH792和硅烷偶联剂KH570中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述有机溶剂为乙醇、乙醚、环己烷、环己酮和异丙醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述固化剂为二乙烯三胺和/或间苯二甲胺。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述醇酸树脂的重均分子量为2000-4000，所述环氧树脂的重均分子量为5000-6000，所述丁醇醚化氨基树脂的重均分子量为2000-3000，所述丙烯酸树脂的重均分子量为4000-5000。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述导热填料的平均粒径为2-5mm。
8.一种电缆用绝缘漆，其特征在于，所述电缆用绝缘漆由权利要求1-7中任意一项所述的制备方法制得。
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