CN110591536A - 一种高软化击穿聚氨酯漆包线漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高软化击穿聚氨酯漆包线漆及其制备方法。按照重量份数计，其配方为，改性聚氨酯树脂25～50；溶剂40～50；稀释剂5～35；催化剂0.1～3.0；助剂0.2～5.0。与现有技术相比，表现出优异的性能。本发明制备的产品，适用于机电行业。

Description

一种高软化击穿聚氨酯漆包线漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及漆及其制备方法，具体涉及一种高软化击穿聚氨酯漆包线漆及其制备方法，属于化工技术领域。
背景技术
为适应产业升级和节能减排的要求，高端电机制造业趋向于小型化，轻型化和高效化的方向发展。这种新的变化对绝缘材料提出了更高的要求，其中比较重要的一点就是由于电机体积变小使得漆包线的工作温度更高，要求漆包线绝缘漆具有更高的耐热性能，特别是在短期过载状况下的极端耐热能力需要进一步提高，否则会引起电机过热失效的概率增加。软化击穿性能就是考察漆包线短期极端耐热性能的一个重要指标。
赛克改性聚氨酯漆包线漆是二十世纪六、七十年代在欧洲研发成功的一款高耐热性漆包线漆，其主要原理是在聚酯分子链中引入刚性耐热基团亚胺和赛克单元，从而将制得漆包线的耐热等级从普通聚酯的B级(130级)大幅度提高到了H级(180级)，复合聚酰胺酰亚胺面漆(PAI)后可以达到C级(200级)。该款绝缘漆的推出大幅度提升了漆包线和电机的耐热等级，从而得到了迅速应用。
根据国际电工委员会标准IEC 60317和国家标准GB 6109的规定，180级聚氨酯漆包线的软化击穿要求300℃下2分钟不击穿，而200级聚氨酯复合聚酰胺酰亚胺漆包线的软化击穿要求320°下2分钟不击穿。然而这些标准只是最基本的耐热性要求，目前实际的要求和技术水平已远超过标准中的要求。例如，目前我公司以及市场上很多漆包线绝缘漆制造商生产的赛克改性聚氨酯漆包线漆，用于生产赛克改性聚氨酯单涂漆包线的软化击穿温度可以达到360℃下2分钟不击穿，赛克改性聚氨酯复合聚酰胺酰亚胺漆包线的软化击穿温度可以达到380°下2分钟不击穿。
即便如此，近期有客户反馈，在目前的技术水平下，仍有特殊要求和特殊线径下的漆包线软化击穿温度无法满足要求或者不能稳定地满足客户要求，性能裕度不够，造成较大比例不合格品比例，希望能将赛克改性聚氨酯的软化击穿温度在目前的基础上再提高10℃的水平。
经过我公司内部认真评估，认为此要求适应了目前电机行业发展的大趋势，攻克该技术难关后具有明显的竞争优势和市场潜力，决定投入力量进行更高耐热性绝缘漆的研发。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高软化击穿聚氨酯漆包线漆及其制备方法，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。
本项目的开发目的是进行一种高软化击穿聚氨酯漆包线漆的研发，要求所制得漆包线的软化击穿温度在现有基础上提高10℃，且其它性能无明显下降。
本发明的原理：
本发明选择赛克改性聚氨酯树脂，主要利用其耐热和绝缘性能，是目前世界上最好高击穿电压的材料之一。
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，一种高软化击穿聚氨酯漆包线漆，其特征在于，按照重量份数计，其配方为：
改性聚氨酯树脂25～50；
溶剂40～50；
稀释剂5～35；
催化剂0.1～3.0；
助剂0.2～5.0。
其中，所述赛克改性聚氨酯树脂的成分为：
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，所述稀释剂包括但不限于二甲苯、1000#溶剂油和1500#溶剂油中的任意一种或至少两种的混合。
其中，所述催化剂包括但不限于正钛酸丁酯和醋酸锌中的任意一种或两种的混合。
其中，所述助剂为异氰酸酯封闭物。
优选的高击穿电压聚氨酯漆包线漆，其特征在于：按照重量份数计，其配方为：
赛克改性聚氨酯树脂：
溶剂：
甲酚15～20；
苯酚15～15；
芳烃溶剂油10～15；
稀释剂：
二甲苯3～15；
1000#溶剂油1～10；
1500#溶剂油1～10；
催化剂：
正钛酸丁酯0.1～1.5；
醋酸锌0.1～1.5；
助剂：
异氰酸酯封闭物0.2～5.0。
作为本发明的第二方面，所述的高击穿电压聚氨酯漆包线漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在反应釜中加入甲酚和合成赛克改性聚氨酯的单体，搅拌均匀；
(2)逐步升高温度，并在升温期间蒸馏出反应副产物，水和/或甲醇；
(3)蒸馏出的反应副产物达到要求的数量后，开始降温，并加入溶剂和稀释剂溶解降温；
(4)加入催化剂和助剂，搅拌均匀，过滤装桶。
其中，所述步骤(1)中的赛克改性聚氨酯树脂采用一步法合成，在室温下加入对苯二甲酸二甲酯(DMT)5～10；乙二醇5～10；赛克(耐热)5～10；4,4’二氨基二苯甲烷5～10；偏苯三酸酐(TMA)5～10；并在加料过程中开始升温。
其中，所述步骤(3)降温采用自然冷却、水冷或油冷的方式，溶剂和稀释剂的加料顺序为先加入溶剂，后加入稀释剂；溶剂包括但不限于甲酚、苯酚和芳烃溶剂油的任意一种或至少两种的混合；稀释剂包括但不限于二甲苯、1000#溶剂油和1500#溶剂油中的任意一种或至少两种的混合；
其中，所述步骤(4)中的催化剂包括但不限于正钛酸丁酯、醋酸锌中的任意一种或两种的混合，助剂为异氰酸酯封闭物；加完所有物料后搅拌时间为2-8小时，然后采用过滤精度为1微米的袋式过滤器过滤并罐装至包装容器内。
本发明的有益效果：
高击穿电压聚氨酯漆包线漆和制备方法的研究。高击穿电压聚氨酯漆包线漆产品的性能主要取决于树脂的结构。
本项目的难点在于保持绝缘漆附着力、耐击穿的平衡，而树脂附着力和耐击穿通常是相互矛盾的两个性能，需要精心选择和试验不同反应单体的种类、配比以及合成工艺对最终性能的影响。
助剂的选择与使用。“助剂”被称为油漆行业的“味精”，对于漆包线绝缘漆的某些特殊性能起到画龙点睛的作用。选择耐热性能良好的附着力促进剂对于产品的整体性能起到了举足轻重的作用，需要精心筛选和试验。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进步说明。应理解，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。
高软化击穿聚氨酯漆包线漆的配方，按照重量份数计，其配方为：
改性聚氨酯树脂25～50；
溶剂40～50；
稀释剂5～35；
催化剂0.1～3.0；
助剂0.2～5.0。
高软化击穿聚氨酯漆包线漆，按照重量份数计，其配方为：
赛克改性聚酯亚胺树脂：
溶剂：
甲酚15～20；
苯酚15～15；
芳烃溶剂油10～15；
稀释剂：
二甲苯3～15；
1000#溶剂油1～10；
1500#溶剂油1～10；
催化剂：
正钛酸丁酯0.1～1.5；
醋酸锌0.1～1.5；
助剂：
异氰酸酯封闭物0.2～5.0。
表1配方单位
由表1可以看出，经过实施例1-实施例3为本发明，比较例1-比较例3为市售的常规产品。
实施例4
一种高击穿电压聚氨酯漆包线漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)在反应釜中加入甲酚和合成赛克改性聚酯亚胺的单体，搅拌均匀；
(2)逐步升高温度至最高220℃，并在升温控制在70-103℃之间，蒸馏出反应副产物，水和/或甲醇；从而得到赛克改性聚酯亚胺树脂溶液；
(3)蒸馏出的反应副产物达到要求的数量后，开始降温，并加入溶剂和稀释剂溶解降温；，降温采用自然冷却、水冷或油冷的方式，并加入溶剂和稀释剂溶解降温，溶剂和稀释剂的加料顺序为先加入溶剂，后加入稀释剂；
(4)加入催化剂和助剂，催化剂为正钛酸丁酯0.1～1.5和/或醋酸锌0.1～1.5；助剂为异氰酸酯封闭物0.2～5.0；搅拌均匀，过滤装桶。
表2检测产品的性能。
表2实验结果单位
由表2可以看出，经过本采用发明方法获得的产品性能优异。
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 (10)

1.一种高软化击穿聚氨酯漆包线漆，其特征在于，按照重量份数计，其配方为：
改性聚氨酯树脂25～50；
溶剂40～50；
稀释剂5～35；
催化剂0.1～3.0；
助剂0.2～5.0。
2.根据权利要求1所述的高击穿电压聚氨酯漆包线漆，其特征在于：按照重量份数计，所述赛克改性聚氨酯树脂的成分为：
3.根据权利要求1所述的高击穿电压聚氨酯漆包线漆，其特征在于：按照重量份数计，所述溶剂为甲酚、苯酚和芳烃溶剂油任意一种或组合。
4.根据权利要求1所述的高击穿电压聚氨酯漆包线漆，其特征在于：按照重量份数计，所述稀释剂包括但不限于二甲苯、1000#溶剂油和1500#溶剂油中的任意一种或至少两种的混合。
5.根据权利要求1所述的高击穿电压聚氨酯漆包线漆，其特征在于：按照重量份数计，所述催化剂包括但不限于正钛酸丁酯和醋酸锌中的任意一种或两种的混合。
6.根据权利要求1所述的高击穿电压聚氨酯漆包线漆，其特征在于：按照重量份数计，所述助剂为异氰酸酯封闭物。
7.根据权利要求2～6任一项所述的高击穿电压聚氨酯漆包线漆，其特征在于：按照重量份数计，其配方为：
赛克改性聚氨酯树脂：
溶剂：
甲酚15～20；
苯酚15～15；
芳烃溶剂油10～15；
稀释剂：
二甲苯3～15；
1000#溶剂油1～10；
1500#溶剂油1～10；
催化剂：
正钛酸丁酯0.1～1.5；
醋酸锌0.1～1.5；
助剂：
异氰酸酯封闭物0.2～5.0。
8.根据权利要求1所述的高击穿电压聚氨酯漆包线漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在反应釜中加入甲酚和合成赛克改性聚氨酯的单体，搅拌均匀；
(2)逐步升高温度，并在升温期间蒸馏出反应副产物，水和/或甲醇；
(3)蒸馏出的反应副产物达到要求的数量后，开始降温，并加入溶剂和稀释剂溶解降温；
(4)加入催化剂和助剂，搅拌均匀，过滤装桶。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，按照重量份数计，所述步骤(1)中的赛克改性聚氨酯树脂采用一步法合成，在室温下加入对苯二甲酸二甲酯(DMT)5～10；乙二醇5～10；赛克(耐热)5～10；4,4’二氨基二苯甲烷5～10；偏苯三酸酐(TMA)5～10；并在加料过程中开始升温。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)降温采用自然冷却、水冷或油冷的方式，溶剂和稀释剂的加料顺序为先加入溶剂，后加入稀释剂；溶剂包括但不限于甲酚、苯酚和芳烃溶剂油的任意一种或至少两种的混合；稀释剂包括但不限于二甲苯、1000#溶剂油和1500#溶剂油中的任意一种或至少两种的混合；所述步骤(4)中的催化剂包括但不限于正钛酸丁酯、醋酸锌中的任意一种或两种的混合，助剂为异氰酸酯封闭物；加完所有物料后搅拌时间为2-8小时，然后采用过滤精度为1微米的袋式过滤器过滤并罐装至包装容器内。
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