一种水性聚氨酯绝缘涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性聚氨酯绝缘涂料，其组成为：聚氨酯甲组分、聚氨酯乙组分、颜填料、表面改性剂、去离子水；聚氨酯甲组分为短链醚类或醇类封端异氰酸酯，聚氨酯乙组分为水性柔性聚酯类树脂，表面改性剂为硅烷偶联剂，颜填料为层状结构的硅土。本发明专利技术还公开了一种水性聚氨酯绝缘涂料的制备方法。所制备的水性聚氨酯绝缘涂料，附着力强、稳定性好、在具体的应用中也体现了优异的耐击穿电压性能。

【技术实现步骤摘要】
一种水性聚氨酯绝缘涂料及其制备方法专利
本专利技术属于涂料领域，特别涉及一种水性聚氨酯绝缘涂料及其制备方法。
技术介绍
水性绝缘涂料是以水为溶剂、以水性树脂为核心成膜物质的涂料，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI、有毒重金属。无毒无刺激，气味对人体无害、不污染环境、漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点。相比油性漆，水性漆的使用更为环保和健康。参照国际水性绝缘涂料的发展，我国水性绝缘涂料技术的发展，主要经历了以下三个阶段：第一代属性绝缘涂料以丙烯酸为主要原料，其优点是耐水、耐候性能好。是目前水性漆生产企业推向市场的主要产品。其缺点是：综合性能一般，化学性能比较低，例如：耐醇、耐碱性能较差，硬度耐磨度等物理指标较低，这也是大多数人认为水性漆不好的原因所在。第二代水性绝缘涂料以丙烯酸和水性聚氨酯的复合物为主要原料，不但继承了第一代丙烯酸产品的耐候性、宽容度好的优点，同时也提高了水性漆的硬度，但是化学性能仍然比较差，目前国内只有少数几家企业可以生产，是水性绝缘涂料中的中档产品。第三代水性绝缘涂料以丙烯酸改性水性聚氨酯为主要原料，在第二代水性绝缘图来哦的基础上又大大提高了产品的综合性能。耐磨性能甚至超过油性漆，使用寿命、色彩调配方面都有明显优势，更重要的是化学性能稳定，耐醇耐碱性较前两者大大增强，为水性绝缘漆中的高档产品。2015年水性绝缘涂料市场引来更大的政策利好，国家环保总局逐步试点“清洁生产”、鼓励创建“国家环境友好型企业”，地方政府也鼓励和大力支持环保和低排放企业，在政策的指引下，水性涂料的研发、生产及应用将迎来前所未有的市场机遇。尽管水性绝缘涂料因其环保特性具有非常大的环保优势，但相比油性涂料，水性涂料的价格普遍偏高，因此降低成本是水性涂料市场化、产业化研究的方向之一，随着对水性涂料研究的深入以及工艺水平的提高，水性涂料的成本的生产和成本将越来越低。
技术实现思路
水性绝缘涂料因其环保性能备受青睐，但因研发及生产成本高而阻碍了其市场推广及应用。本专利技术在确保水性绝缘涂料物理化学性能的基础上，研发出了较低成本、制备方式简单的水性聚氨酯涂料。为达到上述目的，本专利技术技术方案如下：一种水性聚氨酯绝缘涂料，其组成为：聚氨酯甲组分、聚氨酯乙组分、颜填料、表面改性剂、去离子水；聚氨酯甲组分为短链醚类或醇类封端异氰酸酯、用作水性聚氨酯绝缘涂料的固化剂，聚氨酯乙组分为水性柔性聚酯类树脂，表面改性剂为硅烷偶联剂，颜填料为层状结构的硅土；其中，表面改性剂与颜填料的重量比为1:100～3:100，经表面改性剂改性后的颜填料与聚氨酯乙组分重量比为1:2～1:4，聚氨酯甲组分与聚氨酯乙组份的重量比为1:2～1:4。所述层状结构的硅土，其颗粒平面的长宽之和与厚度的比为5:1～8:1。所述的聚氨酯甲分与聚氨酯乙组分，其重量比聚氨酯甲组分：聚氨酯乙组份之比为1：3。所述的颜填料细度在6000目以上。本专利技术还提供了一种制备水性聚氨酯绝缘涂料的方法，包括以下步骤：步骤1：颜填料经过400℃的温度下烘烤,然后将颜填料研磨至6000目；步骤2：取100份颜填料、加入2份偶联剂反复混合研磨；步骤3：取7份步骤2改性颜填料,加入到22份聚氨酯乙组分，混合,搅拌；在砂磨机里反复研磨，直至混合物的细度小于1um；包装备用；步骤4：涂装现场，取聚氨酯甲组分11份与步骤3所得混合物29份混合；步骤5：熟化5分钟后，涂敷。有益效果本专利技术的水性绝缘涂料，具有如下创新之处：(1)本专利技术的水性绝缘涂料，采用了纳米级的层状颜填料，形成漆膜均匀弹性好；(2)本专利技术的水性绝缘涂料，所采用的固化剂能实现高温下快速固化，极大提高生产效率；(3)本专利技术的水性绝缘涂料，固化后的油漆附着力好；(4)本专利技术的水性绝缘涂料，固化后的油漆稳定性好；(5)本专利技术的水性绝缘涂料，干燥时间短、烘烤温度较低，较易实现工业化生产；(6)原料成本低，工艺简单，在保证水性绝缘涂料性能的基础上，极大地降低了原料成本和制造成本，有利于产品的市场推广和应用。具体实施方式下面通过具体实施方式，具体对本专利技术的实施进行说明。实施例1按如下步骤制备：步骤1：取硅土100克，在400℃下研磨至6000目以下；步骤2：取2克偶联剂加100克到硅土步骤3：取5克经偶联剂改性的硅土至22克聚氨酯乙组分，反复研磨至颗粒在1um以下；步骤4：将11克聚氨酯甲组分加入到步骤3所得的混合物，混合；步骤5：熟化5分钟、涂覆。所制备的水性聚氨酯涂料的性能稳定，按GB/T6753.3-1986《涂料贮存稳定性试验方法》，室内静止储存6个月，无结皮，有沉淀，稍加搅拌，无硬块。按照标准GB/T9286-88测试，涂料的附着力1级。实施例2按如下步骤制备：步骤1：取硅土100克，在350℃下研磨至6000目；步骤2：取2克偶联剂加入100克硅土填料；步骤3：取6克改性的硅土填料至20克聚氨酯乙组分，反复研磨至颗粒在1um以下；步骤4：取聚氨酯甲组分10克与步骤3所得的混合物中，混合；步骤5：熟化，涂敷。所制备的水性聚氨酯涂料的性能稳定，按GB/T6753.3-1986《涂料贮存稳定性试验方法》，室内静止储存6个月，无结皮，有沉淀，稍加搅拌，无硬块。按照标准GB/T9286-88测试，涂料的附着力1级。专利技术人已经实现了本专利技术所述的水性绝缘涂料的工业化应用生产，即水性绝缘涂料实现了在漆包线上的应用生产。根据专利技术人通过如下工序在传统设备上进行的工业化应用生产：(1)漆包线软化工序；(2)漆包线涂覆涂料工序；(3)烘干工序；(4)绕线工序；所述的水性聚氨酯绝缘涂料在漆包线上的应用，其特征在于：所述的漆包线涂覆涂料工艺涂覆次数为5～10次；所述的烘干工序，烘箱长4～6米，烘烤温度为350～420℃所述的水性聚氨酯绝缘涂料在漆包线上的应用，优选工艺条件：漆包线涂覆涂料工艺涂覆次数为8次；所述的烘干工序，烘箱长5米，烘烤温度为420℃。所得产品经耐击穿电压测试，耐击穿电压在2500V以上，耐击穿电压性能优异。并实现了在传统设备上的工业化应用生产。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性聚氨酯绝缘涂料，其组成为：聚氨酯甲组分、聚氨酯乙组分、颜填料、表面改性剂、去离子水；聚氨酯甲组分为短链醚类或醇类封端异氰酸酯、用作水性聚氨酯绝缘涂料的固化剂，聚氨酯乙组分为水性柔性聚酯类树脂，表面改性剂为硅烷偶联剂，颜填料为层状结构的硅土；其中，表面改性剂与颜填料的重量比为1:100～3:100，经表面改性剂改性后的颜填料与聚氨酯乙组分重量比为1:2～1:4，聚氨酯甲组分与聚氨酯乙组份的重量比为1:2～1:4。

【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯绝缘涂料，其组成为：聚氨酯甲组分、聚氨酯乙组分、颜填料、表面改性剂、去离子水；聚氨酯甲组分为短链醚类或醇类封端异氰酸酯、用作水性聚氨酯绝缘涂料的固化剂，聚氨酯乙组分为水性柔性聚酯类树脂，表面改性剂为硅烷偶联剂，颜填料为层状结构的硅土；其中，表面改性剂与颜填料的重量比为1:100～3:100，经表面改性剂改性后的颜填料与聚氨酯乙组分重量比为1:2～1:4，聚氨酯甲组分与聚氨酯乙组份的重量比为1:2～1:4。2.根据权利要求1所述的聚氨酯绝缘涂料，其特征在于：所述层状结构的硅土，其颗粒平面的长宽之和与厚度的比为5:1～8:1。3.根据权利要求1或2所述的水性聚氨酯涂料，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文鑫，林安，张志远，潘峰，
申请(专利权)人：镇江恒兴源节能科技有限公司，武汉大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32