CN107129729A - 一种b级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆及其制备方法 - Google Patents

一种b级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆及其制备方法。该绝缘漆主要由半成品B、半成品C、半成品D、半成品E、聚酯亚胺绝缘漆、流平剂稀释液制备而成；其中，半成品B由混合溶剂A、聚乙烯醇缩甲醛树脂制备而成；半成品C由混合溶剂A、704环氧树脂制备而成；半成品D由混合溶剂A、609环氧树脂制备而成；半成品E由混合溶剂A、耐热硼酚醛树脂制备而成；混合溶剂A甲酚、二甲苯、糠醛制备而成。本发明提高原有聚乙烯醇缩醛漆包线漆的耐热等级，可以达到130℃，同时保持原有漆的性能标准要求；本发明制备方法安全可靠，简单方便，成本低，原料来源丰富，将进一步促进输变电设备电气运行的可靠性。

Description

一种B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆及其制备方法
技术领域
本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种具有良好耐热特性的(130℃) B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆及其制备方法。
背景技术
聚乙烯醇缩醛漆包线漆是世界上首次通过人工化学合成的第一种高分子绝缘材料，1930年由德国、美国分别投放市场，我国在1960年代研发成功，由于该漆包线漆制成品(线材)具有优良的耐油水性能，被广泛应用于油浸式变压器绕组线圈的生产，但是由于其耐热等级低(105～120℃，E级)，限制了该品种漆包线的进一步推广应用，而至今更高耐热等级的(130℃及以上)同类产品未见有投放市场。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆。本发明通过新的配方和工艺，提高原有聚乙烯醇缩醛漆包线漆的耐热等级，可以达到130℃，同时保持原有漆的特性仍然能满足相关产品的机械、化学等性能标准要求，将进一步促进输变电设备电气运行的可靠性，同时使得缩醛漆获得崭新的市场应用机遇。
技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆，主要由半成品B、半成品C、半成品D、半成品E、TONGVAR308 聚酯亚胺绝缘漆、流平剂稀释液制备而成；所述半成品B由重量份666.6～670.4 份混合溶剂A、135份聚乙烯醇缩甲醛树脂制备而成；所述半成品C由重量份 10.8～16.2份混合溶剂A、10.8～16.2份704环氧树脂制备而成；所述半成品D由重量份37.8～50.4份混合溶剂A、16.2～21.6份609环氧树脂制备而成；所述半成品E由重量份10.8～16.2份混合溶剂A、10.8～16.2份耐热硼酚醛树脂制备而成；所述混合溶剂A由重量份225～265份甲酚、220～270份二甲苯、247～253.8份糠醛制备而成。
其中，所述TONGVAR308聚酯亚胺绝缘漆重量份为67.5～86.8份。所述流平剂稀释液由重量份1～3份混合溶剂A、0.1～0.3份流平剂YF3913制备而成。
本发明所述的B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆的制备方法，，包括如下步骤：
(1)按重量比称取各原料，将甲酚、二甲苯，糠醛加入反应釜中，搅拌混合均匀，制成混合溶剂A；
(2)取混合溶剂A加入反应釜中搅拌均匀，加热升温，分批逐步加入聚乙烯醇缩甲醛树脂，加料完毕再搅拌并升温，保温直至聚乙烯醇缩甲醛树脂全部溶解化透，制得半成品B；
(3)取混合溶剂A加入反应釜中，加入704环氧树脂，搅拌均匀并升温，保温搅拌直至树脂完全溶解，得到半成品C；
(4)取混合溶剂A加入反应釜中，加入609环氧树脂，搅拌并升温，保温直至树脂化透溶解均匀，降温得到半成品D；
(5)取混合溶剂A加入反应釜中，加入耐热硼酚醛树脂，搅拌并升温，充分溶解化透，降温制得半成品E；
(6)取混合溶剂A，常温加入流平剂YF3913，搅拌均匀，制得流平剂稀释液；
(7)将步骤(2)反应釜内的半成品B降温，开启搅拌，按序加入半成品C、半成品D、半成品E及TONGVAR308聚酯亚胺绝缘漆，最后加入流平剂稀释液，在40-50℃下保温2～3h，最终制得成品。
其中，步骤(2)所述加热升温至45-55℃；所述加料完毕再搅拌并升温至 60-70℃，保温1.5～2h。
步骤(3)所述搅拌均匀并升温至60-70℃，保温1.5～2h。
步骤(4)所述搅拌并升温至80-90℃，保温2～3h；所述降温至45-55℃。
步骤(5)所述搅拌并升温至60-70℃；所述降温至40-50℃。
步骤(6)所述半成品B降温至45-55℃；所述保温温度为40-50℃，时间2～3h。
本发明配方中的聚乙烯醇缩甲醛为日本智信(JNC株式会社)的E型PVF (VINYLEC/E)；聚酯亚胺绝缘漆为ELANTAS公司的TONGVAR 308，固含为 28％(180℃/1g/1h)，也可以采用其他H级耐热的塞克改性的聚酯亚胺树脂；704 环氧树脂为中国台湾南亚(NPCN704)邻甲酚酚醛环氧树脂，609环氧树脂为江苏三木集团609环氧树脂；耐热硼酚醛树脂(FB硼酚醛树脂)为安徽蚌埠天宁高温树脂材料有限公司的热固性硼酚醛树脂；流平剂为日本东芝公司生产的YF3913 型流平剂(聚酯改性聚甲基硅氧烷)；本发明所有试剂均由市售可得。
本发明采用聚乙烯醇缩甲醛树脂作为绝缘漆的主成膜物质，耐热性及机械性能优异；采用了耐热性的热固性聚酯亚胺漆包线绝缘漆(H级)作为耐热改性树脂，赋予漆膜良好的成膜特性的基础上，提高了漆膜的耐热性(热冲击性能)；采用了高Tg的脂肪族环氧树脂(609)，进一步改进聚乙烯醇缩甲醛树脂(PVF) 的耐化学性能(耐油水性)；采用了耐热硼酚醛树脂(即FB树脂)与PVF进一步聚合交联，提高了成膜物的耐热性(软化击穿性能提高)。采用流平剂，进一步提高高粘度油漆的涂覆工艺适应性，更易于获得光洁的表面质量。
有益效果：与现有技术相比，本发明通过新的配方和工艺，采用聚乙烯醇缩甲醛树脂与塞克改性的聚酯亚胺树脂匹配以提高本发明产品的耐热性；同时采用耐热性的热固化树脂如邻甲酚酚醛环氧树脂(即704环氧树脂)、硼酚醛树脂及双酚A型高分子量树脂(即609环氧树脂)赋予绝缘漆具有良好的热冲击、软化击穿及耐化学性能，制成的新型B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆具有良好的理化技术指标，而且赋予制成品漆包线绝缘漆具有更高的耐热等级，达到 130级，同时保持原有漆的特性仍然能满足相关产品的机械、化学等性能标准要求，能充分满足《JB/T7599-2013漆包绕组线绝缘漆》的相关技术标准。同时该 B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆制备方法安全可靠，简单方便，成本低，原料来源丰富，将进一步促进输变电设备电气运行的可靠性，同时使得缩醛漆获得崭新的市场应用机遇。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆制备：
(1)按重量比将甲酚225份、二甲苯270份，糠醛253.8份加入反应釜中，搅拌混合均匀，制成混合溶剂A；
(2)按重量比取混合溶剂A 670.4份加入反应釜中搅拌均匀，加热升温至 45℃，分批逐步加入聚乙烯醇缩甲醛树脂(PVF)135份，加料完毕再搅拌并升温至80℃，保温3h，直至聚乙烯醇缩甲醛树脂全部溶解化透，制得半成品B；
(3)按重量比取混合溶剂A 16.2份加入带有搅拌器的反应釜中，加入704 环氧树脂16.2份，搅拌均匀并升温至60℃，保温2h，搅拌直至树脂完全溶解，得到半成品C；
(4)按重量比取混合溶剂A 50.4份加入带有搅拌器的反应釜中，加入609 环氧树脂21.6份，搅拌并升温至80℃，保温3h，直至树脂化透溶解均匀，降温至45℃得到半成品D；
(5)按重量比取混合溶剂A 10.8份加入带有搅拌器的反应釜中，加入耐热硼酚醛树脂(FB树脂)10.8份、搅拌并升温至60℃，充分溶解化透，降温至 40℃制得半成品E；
(6)按重量比取混合溶剂A 1份，常温加入流平剂YF3913 0.1份、搅拌均匀，制得流平剂稀释液；
(7)将步骤(2)反应釜内的半成品B降温至45℃，搅拌同时开启，按序加入上述步骤制备的全部半成品C、半成品D、半成品E及TONGVAR308聚酯亚胺绝缘漆重量份为67.5份，最后加入上述步骤制备的全部流平剂稀释液，在 40℃温度下保温3h，最终制得成品。
本实施例制得的B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆，外观均匀透明，固体含量为20.1％(180℃/1g/1h)，粘度为3900mpa·s(旋转粘度计/30℃)。
实施例2
B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆制备：
(1)按重量比将甲酚247.7份、二甲苯247份，糠醛247份加入反应釜中，搅拌混合均匀，制成混合溶剂A；
(2)按重量比取混合溶剂A 668.6份加入反应釜中搅拌均匀，加热升温至 50℃，分批逐步加入聚乙烯醇缩甲醛树脂(PVF)135份，加料完毕再搅拌并升温至85℃，保温2.5h，直至聚乙烯醇缩甲醛树脂全部溶解化透，制得半成品B；
(3)按重量比取混合溶剂A 13.5份加入带有搅拌器的反应釜中，加入704 环氧树脂13.5份，搅拌均匀并升温至65℃，保温2h，搅拌直至树脂完全溶解，得到半成品C；
(4)按重量比取混合溶剂A 44.1份加入带有搅拌器的反应釜中，加入609 环氧树脂18.9份，搅拌并升温至85℃，保温2.5h，直至树脂化透溶解均匀，降温至50℃得到半成品D；
(5)按重量比取混合溶剂A 13.5份加入带有搅拌器的反应釜中，加入耐热硼酚醛树脂(FB树脂)13.5份、搅拌并升温至65℃，充分溶解化透，降温至45℃制得半成品E；
(6)按重量比取混合溶剂A 2份，常温加入流平剂YF3913 0.2份、搅拌均匀，制得流平剂稀释液；
(7)将步骤(2)反应釜内的半成品B降温至50℃，搅拌同时开启，按序加入上述步骤制备的全部半成品C、半成品D、半成品E及TONGVAR308聚酯亚胺绝缘漆重量份为77.2份，最后加入上述制备的全部流平剂稀释液，在45℃温度下保温2.5h，最终制得成品。
本实施例制得的B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆，外观均匀透明，固体含量为20.2％(180℃/1g/1h)，粘度为4200mpa·s(旋转粘度计/30℃)。
实施例3
(1)按重量比，将甲酚265份、二甲苯220份，糠醛249.7份加入反应釜中，搅拌混合均匀，制成混合溶剂A；
(2)按重量比，取混合溶剂A 666.6份加入反应釜中搅拌均匀，加热升温至55℃，分批逐步加入聚乙烯醇缩甲醛树脂(PVF)135份，加料完毕再搅拌并升温至90℃，保温2h，直至聚乙烯醇缩甲醛树脂全部溶解化透，制得半成品B；
(3)按重量比取混合溶剂A10.8份加入带有搅拌器的反应釜中，加入704 环氧树脂10.8份，搅拌均匀并升温至70℃，保温1.5h，搅拌直至树脂完全溶解，得到半成品C；
(4)按重量比取混合溶剂A 37.8份加入带有搅拌器的反应釜中，加入609 环氧树脂16.2份，搅拌并升温至90℃，保温2h，直至树脂化透溶解均匀，降温至55℃得到半成品D；
(5)按重量比取混合溶剂A 16.2份加入带有搅拌器的反应釜中，加入耐热硼酚醛树脂(FB树脂)16.2份、搅拌并升温至70℃，充分溶解化透，降温至50℃制得半成品E；
(6)按重量比取混合溶剂A 3份，常温加入流平剂YF3913 0.3份、搅拌均匀，制得流平剂稀释液；
(7)将步骤(2)反应釜内的半成品B降温至55℃，搅拌同时开启，按序加入上述步骤制备的全部半成品C、半成品D、半成品E及TONGVAR308聚酯亚胺绝缘漆重量份为86.8份，最后加入上述步骤制备的全部流平剂稀释液，在 50℃温度下保温2h，最终制得成品。
本实施例制得的B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆，外观均匀透明，固体含量为20％(180℃/1g/1h)，粘度为4400mpa·s(旋转粘度计/30℃)。
试验例1
根据《JB/T7599-2013漆包绕组线绝缘漆》的相关技术标准，测试本发明实施例1-3的各项指标，结果如表1。
表1B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆各项指标
由表1可见，本发明实施例1-3所制备的B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆的各项指标均符合《JB/T7599-2013漆包绕组线绝缘漆》的相关技术标准。
试验例2
通过本发明实施例1-3制得的130级聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆涂制线材 (漆包线型号规格为：1.52×6.20(铜导体))后测试性能，并与市售的常规E 级(120级)聚乙烯醇缩甲醛绝缘漆涂覆的线材进行对比，测试项目和测试方法参考IEC60317-18:2004/GBT7095.2-2008，耐热测试方法参照GB/T4074.8-2009，测试结果见下表2：
表2聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆涂制线材的各项性能
注：相关检测数据由国家电线电缆质量监督检验中心提供，报告编号： CT16-7591-2
由表2的测试结果可以看出，采用本发明实施例1-3制得的新型聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆具有比目前市售常规产品更高的耐热性能，可以达到130℃，同时兼具良好的综合性能，可以满足更高耐热条件的应用要求。

Claims (10)

1.一种B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆，其特征在于，主要由半成品B、半成品C、半成品D、半成品E、TONGVAR308聚酯亚胺绝缘漆、流平剂稀释液制备而成；所述半成品B由重量份666.6～670.4份混合溶剂A、135份聚乙烯醇缩甲醛树脂制备而成；所述半成品C由重量份10.8～16.2份混合溶剂A、10.8～16.2份704环氧树脂制备而成；所述半成品D由重量份37.8～50.4份混合溶剂A、16.2～21.6份609环氧树脂制备而成；所述半成品E由重量份10.8～16.2份混合溶剂A、10.8～16.2份耐热硼酚醛树脂制备而成；所述混合溶剂A由重量份225～265份甲酚、220～270份二甲苯、247～253.8份糠醛制备而成。
2.根据权利要求1所述的B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆，所述TONGVAR308聚酯亚胺绝缘漆重量份为67.5～86.8份。
3.根据权利要求1所述的B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆，所述流平剂稀释液由重量份1～3份混合溶剂A、0.1～0.3份流平剂YF3913制备而成。
4.一种如权利要求1所述的B级耐热聚乙烯醇缩甲醛漆包线绝缘漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按重量比称取各原料，将甲酚、二甲苯，糠醛加入反应釜中，搅拌混合均匀，制成混合溶剂A；
(2)取混合溶剂A加入反应釜中搅拌均匀，加热升温，分批逐步加入聚乙烯醇缩甲醛树脂，加料完毕再搅拌并升温，保温直至聚乙烯醇缩甲醛树脂全部溶解化透，制得半成品B；
(3)取混合溶剂A加入反应釜中，加入704环氧树脂，搅拌均匀并升温，保温搅拌直至树脂完全溶解，得到半成品C；
(4)取混合溶剂A加入反应釜中，加入609环氧树脂，搅拌并升温，保温直至树脂化透溶解均匀，降温得到半成品D；
(5)取混合溶剂A加入反应釜中，加入耐热硼酚醛树脂，搅拌并升温，充分溶解化透，降温制得半成品E；
(6)取混合溶剂A，常温加入流平剂YF3913，搅拌均匀，制得流平剂稀释液；
(7)将步骤(2)反应釜内的半成品B降温，开启搅拌，按序加入半成品C、半成品D、半成品E及TONGVAR308聚酯亚胺绝缘漆，最后加入流平剂稀释液，保温，最终制得成品。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述加热升温至45-55℃；所述加料完毕再搅拌并升温至80-90℃，保温2-3h。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述搅拌均匀并升温至60-70℃，保温1.5～2h。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述搅拌并升温至80-90℃，保温2～3h；所述降温至45-55℃。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述搅拌并升温至60-70℃；所述降温至40-50℃。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述半成品B降温至45-55℃。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述保温温度为40-50℃，时间2～3h。
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