CN108517167A - 一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料及其制备方法，其原料包括如下组分：A树脂:20~40份，树脂B:20~35份，固化剂：5~20份，固化促进剂：总量的1~3‰，填料:50~80份，颜料:1~5份，助剂:3~6份，其中固化剂为癸肼与偏苯三酸酐的混合物，所述份数为重量份数，本发明耐高温抗黄变绝缘粉末突破了传统环氧绝缘粉末耐温等级不高、白色粉末烘烤黄变的限制，扩大了绝缘粉末的应用领域，该粉末耐温等级高，RTI值达220，为一些耐温要求高的电器元件的绝缘包封带来了极大的方便。

Description

一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料及其制备方法，属于功能涂料领域。
背景技术
随着工业发展的迅速起飞，高温电机的应用越发广泛，多数场合下要求电机能够长期在180度以上的高温环境中工作，这对电机表面的绝缘涂覆层是很苛刻的要求，市面上常用的绝缘涂覆粉末长期允许的上限高温环境在120度左右，这极大程度的限制了粉末涂料的推广，近年来，研发人员对于耐高温绝缘粉末的研究加大了投入，不断的提高粉末涂料的RTI值（相对热指数），但一直进展不大，目前市场上粉末涂料的RTI值最高能达到180度，余量很小，对于高温环境中的工作仍不适用，因此，制备一种耐温极高，抗黄变的绝缘粉末涂料十分必要。
发明内容
本发明的目的是：提供一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料，具有较高的绝缘等级，耐温极高。从根本上解决了绝缘粉末因耐温不高而限制其应用领域的问题，且环氧绝缘粉末的通病是高温烘烤时的黄变现象，该粉末彻底杜绝了高温烘烤的黄变现象，特别对于本色和白色的粉末涂装实现了颜色不失真，覆盖率高，无需二次涂覆，对于有色粉末涂装更是避免了因黄变而导致颜色加深而难以调制出目标颜色的麻烦；本发明的另一个目的是提供一种耐高温抗黄变绝缘粉末的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料，其原料包括如下重量份数的组分：
树脂A 20~40份
树脂B 20~35份
固化剂5-20份
固化促进剂 总量的1~3‰
填料50~80份
颜料1~5份
助剂3~6份。
优选的，所述树脂A为硅橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围80-100℃。
优选的，所述树脂B为羟基聚酯树脂，羟值范围20~70 mgKOH/g，软化点范围90-100℃。
优选的，所述固化剂为癸肼与偏苯三酸酐的混合物，癸肼与偏苯三酸酐的质量比1:1.5~1:4。
优选的，所述固化剂为日本味之素的PN-23J，是一种改性的二甲基咪唑。
优选的，所述填料为高岭土与硫酸钡的混合物，二者的质量比为1：5~1:10。
进一步优选，所述硫酸钡为化学法制备硫酸钡，目数约为3000目，所述的高岭土目数约为2000目。
优选的，所述颜料为耐酸碱、耐油、耐高温老化的永固红、永固黄、酞菁蓝、酞菁绿、钛白粉或高色素炭黑。
优选的，所述助剂为高温抗氧剂、紫外线吸收剂、流平剂和消泡剂。
进一步优选，所述高温抗氧剂为进口的有机硫代醚类抗氧剂与进口的受阻胺类抗氧剂，简称主、附抗氧剂，二者质量比为2：1。
制备耐高温抗黄变绝缘粉末涂料的方法，其特征在于：采用顺序相接的如下步骤：
（1）将高岭土、硫酸钡微粉按照1:5~1:10比例称取相应的重量份数投入到高速搅拌机中以1000r/min搅拌10min，然后加入固化促进剂、流平剂、消泡剂继续以700r/min搅拌5~10min；
（2）将树脂A、树脂B、高温抗氧剂、紫外吸收剂、颜料称取相应的重量份数加入到高速搅拌机中，以800~900r/min搅拌10min，使树脂颗粒混合均匀；
（3）将（1）、（2）步骤中的混合物加入到高速搅拌机中以1000r/min搅拌10min，然后按质量比1:1.5~1:4称取相应重量份数的癸肼与偏苯三酸酐加入，继续以1000r/min搅拌5~10min；
（4）将步骤（3）的混合物放入喂料仓，喂料速度18~30H，双螺杆熔融挤出，挤出速度35~50HZ，熔融段温度100-110℃，机头挤出温度120-130℃；
（5）熔融挤出混合物经过压片、粉碎，经过空气磨干磨成粉末，然后经过旋风分离器和筛网过筛得到粒径均匀的粉末，最后经过磁选去除杂质，得到成品粉末，粉末的粒径大小可通过调节空气磨的频率和筛网的目数控制。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
本发明耐高温抗黄变绝缘粉末具有出色的耐高温性能，可在220℃的环境中长期工作，且表现出优异的抗高温黄变性能，特别对于白色和本色的绝缘涂覆高保真的呈现出目标颜色，在高温电机领域是一种极佳的绝缘耐温材料，耐温等级的提高同时也大大拓宽了粉末涂料的应用市场；此外，耐高温抗黄变绝缘粉末制备工艺精简，成本低廉，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面结合具体实施例进行阐述，但实施例的内容不具有限定性。
实施例1
一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料，其原料包括如下组分：
硅橡胶改性环氧树脂（进口市售）20份，羟基聚酯树脂（Alftalat）20份，癸肼2份，偏苯三酸酐3份，固化促进剂PN-23J（日本味之素）加入总量的1‰，硫酸钡（3000目）41.6份，高岭土（2000目）8.3份，颜料（酞菁绿，高色素炭黑，钛白粉根据实际颜色调整配比）1份，主抗氧剂412S（科聚亚）1份，附抗氧剂445（科聚亚）0.5份，助剂（紫外线吸收剂、流平剂、消泡剂）均按照总量的1‰加入，以上所述份数均为重量份数。
硅橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围100-120℃。
羟基聚酯树脂，羟值为40 mgKOH/g，软化点范围80-100℃。
上述耐高温抗黄变绝缘粉末的制备方法，包括顺序相接的如下步骤：
①将高岭土、硫酸钡微粉按照1:5~1:10比例称取相应的重量份数投入到高速搅拌机中以1000r/min搅拌10min，然后加入固化促进剂、流平剂、消泡剂继续以700r/min搅拌5~10min；
②将树脂A、树脂B、高温抗氧剂、紫外吸收剂、颜料称取相应的重量份数加入到高速搅拌机中，以800~900r/min搅拌10min，使树脂颗粒混合均匀；
③将①、②步骤中的混合物加入到高速搅拌机中以1000r/min搅拌10min，然后按质量比1:1.5~1:4称取相应重量份数的癸肼与偏苯三酸酐加入，继续以1000r/min搅拌5~10min；
④将步骤③的混合物放入喂料仓，喂料速度18~30H，双螺杆熔融挤出，挤出速度35~50HZ，熔融段温度100-110℃，机头挤出温度120-130℃；
⑤熔融挤出混合物经过压片、粉碎，经过空气磨干磨成粉末，然后经过旋风分离器和筛网过筛得到粒径均匀的粉末，最后经过磁选去除杂质，得到成品粉末，经测试，各项指标列入表1。
实施例2
同实施例1的步骤，不同之处在于各原料的组成重量份为：硅橡胶改性环氧树脂（进口市售）30份，羟基聚酯树脂（Alftalat）30份，癸肼2份，偏苯三酸酐4份，固化促进剂PN-23J（日本味之素）加入总量的2‰，硫酸钡（3000目）60份，高岭土（2000目）10份，颜料（酞菁绿，高色素炭黑，钛白粉根据实际颜色调整配比）1份，主抗氧剂412S（科聚亚）1份，附抗氧剂445（科聚亚）0.5份，助剂（紫外线吸收剂、流平剂、消泡剂）均按照总量的2‰加入，以上所述份数均为重量份数。
硅橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围100-120℃。
羟基聚酯树脂，羟值为40 mgKOH/g，软化点范围80-100℃。
实施例2中的制备方法同实施例1。
经测试，各项指标列入表1。
实施例3
同实施例1的步骤，不同之处在于各原料的组成重量份为：硅橡胶改性环氧树脂（进口市售）30份，羟基聚酯树脂（Alftalat）35份，癸肼2份，偏苯三酸酐4份，固化促进剂PN-23J（日本味之素）加入总量的2‰，硫酸钡（3000目）60份，高岭土（2000目）10份，颜料（酞菁绿，高色素炭黑，钛白粉根据实际颜色调整配比）2份，主抗氧剂412S（科聚亚）1份，附抗氧剂445（科聚亚）0.5份，助剂（紫外线吸收剂、流平剂、消泡剂）均按照总量的2‰加入，以上所述份数均为重量份数。
硅橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围100-120℃。
羟基聚酯树脂，羟值为40 mgKOH/g，软化点范围80-100℃。
实施例3中的制备方法同实施例1。
经测试，各项指标列入表1。
实施例4
同实施例1的步骤，不同之处在于各原料的组成重量份为：硅橡胶改性环氧树脂（进口市售）35份，羟基聚酯树脂（Alftalat）35份，癸肼4份，偏苯三酸酐16份，固化促进剂PN-23J（日本味之素）加入总量的3‰，硫酸钡（3000目）73份，高岭土（2000目）7份，颜料（酞菁绿，高色素炭黑，钛白粉根据实际颜色调整配比）2份，主抗氧剂412S（科聚亚）1份，附抗氧剂445（科聚亚）0.5份，助剂（紫外线吸收剂、流平剂、消泡剂）均按照总量的3‰加入，以上所述份数均为重量份数。
硅橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围100-120℃。
羟基聚酯树脂，羟值为40 mgKOH/g，软化点范围80-100℃。
实施例4中的制备方法同实施例1。
经测试，各项指标列入表1。
实施例5
同实施例1的步骤，不同之处在于各原料的组成重量份为：硅橡胶改性环氧树脂（进口市售）40份，羟基聚酯树脂（Alftalat）35份，癸肼8份，偏苯三酸酐12份，固化促进剂PN-23J（日本味之素）加入总量的3‰，硫酸钡（3000目）66份，高岭土（2000目）13份，颜料（酞菁绿，高色素炭黑，钛白粉根据实际颜色调整配比）2份，主抗氧剂412S（科聚亚）1份，附抗氧剂445（科聚亚）0.5份，助剂（紫外线吸收剂、流平剂、消泡剂）均按照总量的2‰加入，以上所述份数均为重量份数。
硅橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围100-120℃。
羟基聚酯树脂，羟值为40 mgKOH/g，软化点范围80-100℃。
实施例5中的制备方法同实施例1。
经测试，各项指标列入表1。
实施例6
同实施例1的步骤，不同之处在于各原料的组成重量份为：硅橡胶改性环氧树脂（进口市售）40份，羟基聚酯树脂（Alftalat）35份，癸肼2份，偏苯三酸酐3份，固化促进剂PN-23J（日本味之素）加入总量的3‰，硫酸钡（3000目）45份，高岭土（2000目）4.5份，颜料（酞菁绿，高色素炭黑，钛白粉根据实际颜色调整配比）2份，主抗氧剂412S（科聚亚）1份，附抗氧剂445（科聚亚）0.5份，助剂（紫外线吸收剂、流平剂、消泡剂）均按照总量的1‰加入，以上所述份数均为重量份数。
硅橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围100-120℃。
羟基聚酯树脂，羟值为40 mgKOH/g，软化点范围80-100℃。
实施例6中的制备方法同实施例1。
经测试，各项指标列入表1。
表1
注：绝缘的温度等级分为：A级 E级 B级 F级 H级，其对应的最高允许温度（℃）分别为：105 120 130 155 180
实施例1-6中羟基聚酯树脂的羟值为20~70mgKOH/g，本发明中优选为40mgKOH/g，其余适宜的羟值（例如“20mgKOH/g、30mgKOH/g、50mgKOH/g、60mgKOH/g、70mgKOH/g”）均落入本发明的保护范围。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料，其特征在于：包括如下重量份数的组分：
树脂A 20~40份
树脂B 20~35份
固化剂5-20份
固化促进剂 总量的1~3‰
填料50~80份
颜料1~5份
助剂3~6份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料，其特征在于：所述树脂A为硅橡胶改性环氧树脂，环氧当量范围720-1000g/eg，软化点范围80-100℃。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料，其特征在于：所述树脂B为羟基聚酯树脂，羟值范围20~70 mgKOH/g，软化点范围90-100℃。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料，其特征在于：所述固化剂选用癸肼与偏苯三酸酐混合使用，癸肼与偏苯三酸酐的质量比1:1.5~1:4。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料，其特征在于：所述固化剂促进剂选用日本味之素的改性二甲基咪唑。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料，其特征在于：所述填料为高岭土与硫酸钡的混合物，二者的质量比为1：5~1:10。
7.根据权利要求6所述的一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料，其特征在于：所述的硫酸钡为化学法制备硫酸钡，目数约为3000目，所述的高岭土目数约为2000目。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料，其特征在于：所述颜料为耐酸碱、耐油、耐高温老化的永固红、永固黄、酞菁蓝、酞菁绿、钛白粉或高色素炭黑；所述助剂为高温抗氧剂、紫外线吸收剂、流平剂和消泡剂。
9.根据权利要求8所述的一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料，其特征在于：所述的高温抗氧剂为进口的有机硫代醚类抗氧剂与进口的受阻胺类抗氧剂，简称主、附抗氧剂，二者质量比为2：1。
10.制备如权利要求1-10中任意一项所述的一种耐高温抗黄变绝缘粉末涂料的方法，其特征在于：采用如下顺序相接的步骤：
（1）将高岭土、硫酸钡微粉按照1:5~1:10比例称取相应的重量份数投入到高速搅拌机中以1000r/min搅拌10min，然后加入固化促进剂、流平剂、消泡剂继续以700r/min搅拌5~10min；
（2）将树脂A、树脂B、高温抗氧剂、紫外吸收剂、颜料称取相应的重量份数加入到高速搅拌机中，以800~900r/min搅拌10min，使树脂颗粒混合均匀；
（3）将（1）、（2）步骤中的混合物加入到高速搅拌机中以1000r/min搅拌10min，然后按质量比1:1.5~1:4称取相应重量份数的癸肼与偏苯三酸酐加入，继续以1000r/min搅拌5~10min；
（4）将步骤（3）的混合物放入喂料仓，喂料速度18~30H，双螺杆熔融挤出，挤出速度35~50HZ，熔融段温度100-110℃，机头挤出温度120-130℃；
（5）熔融挤出混合物经过压片、粉碎，经过空气磨干磨成粉末，然后经过旋风分离器和筛网过筛得到粒径均匀的粉末，最后经过磁选去除杂质，得到成品粉末，粉末的粒径大小可通过调节空气磨的频率和筛网的目数控制。
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