一种耐电晕性异氰酸酯基不饱和聚酯浸渍绝缘漆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐电晕性异氰酸酯基不饱和聚酯浸渍绝缘漆，其制备首先将纳米Al2O3进行活化处理，再使用2,4‑甲苯二异氰酸酯将其异氰酸酯官能团化，之后以异氰酸酯化改性纳米Al2O3与乙二醇、丁二醇、苯酐、顺酐等为原料合成不饱和聚酯，在不饱和聚酯链段中引入异氰酸酯，提高产品气干性，同时提高产品的耐电晕性能。本发明专利技术将异氰酸酯化改性纳米Al2O3引入不饱和聚酯链段中，能够有效地俘获带电粒子，形成稳定的空间电荷电场，这种空间电荷电场在材料表面形成一个等位面，能够有效的屏蔽外电场，从而提高材料的耐电晕性能，同时提高材料的气干性。

Corona resistant isocyanate based unsaturated polyester impregnating insulating paint and preparation method thereof

The invention discloses a corona resistance isocyanate unsaturated polyester impregnating insulating paint, its preparation will first nano Al2O3 activation, then the isocyanate functionalized 2,4 toluene diisocyanate, with isocyanate modified nano Al2O3 two and ethylene alcohol, butylene glycol, phthalic anhydride, maleic anhydride as raw materials unsaturated polyester, introducing isocyanate in the unsaturated polyester chain segment, improve product gas dry, while improving product performance of corona resistance. The invention of the isocyanate modified nano Al2O3 into unsaturated polyester segments, which can effectively capture charged particles, the formation of space charge field is stable, the space charge field form an equipotential surface on the surface of the material, can effectively shield the external electric field, thus improving the material corona resistance, and improve gas dry material.

【技术实现步骤摘要】
一种耐电晕性异氰酸酯基不饱和聚酯浸渍绝缘漆及其制备方法
本专利技术涉及一种浸渍漆，具体涉及一种耐电晕性异氰酸酯基不饱和聚酯浸渍绝缘漆及其制备方法。
技术介绍
不饱和聚酯浸渍绝缘漆用于浸渍处理电机，电器线圈，填充绝缘系统中的间隙和微孔，并在被浸渍物表面形成连续漆膜，并使线圈粘结成一个结实的整体，有效提高绝缘系统的整体性，导热性，耐潮性，介电强度和机械强度的性能。不饱和聚酯是通过苯乙烯与其不饱和双键发生自由基聚合反应来实现固化的，由于空气中的氧对自由基聚合反应有强烈的抑制作用（厌氧现象）即其气干性差，由于氧气的阻聚作用，在接触空气的树脂表面上反应不完全，常出现发粘现象，影响了漆膜的性能。陈尔凡、傅海军等人在其《不饱和聚酯气干性的研究》一文中，通过引入“气干性基团-异氰酸酯基”，合成了气干性良好的不饱和聚酯，引入TDI三聚体，因其游离异氰酸酯的高活性，大大降低了氧阻聚影响，解决了不饱和聚酯的厌氧性，同时材料的机械强度也得到了提高。在交流高频高压下，绝缘漆膜的高分子易产生局部电离，当电场强度达到临界场强时，附近气体会发生局部电离，出现蓝色荧光放电，同时产生臭氧。要防止局部电离而引起的漆膜破坏，必须改进现有漆的配方，在漆基高分子中引入量子屏蔽粒子，提高漆的电老化性能，使脉冲高压得以分散化解，不至于电离引起漆膜击穿。通过添加无机填料包括TiO2、Al2O3、SiO2等，匀化局部电场和分散热量，从而在一定程度上防止局部放电的发生，起到提高绝缘材料耐电晕性能的作用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种耐电晕性异氰酸酯基不饱和聚酯浸渍绝缘漆及其制备方法。一种耐电晕性异氰酸酯基不饱和聚酯浸渍绝缘漆，其制备首先将纳米Al2O3进行活化处理，再使用2,4-甲苯二异氰酸酯将其异氰酸酯官能团化，之后以异氰酸酯化改性纳米Al2O3与乙二醇、丁二醇、苯酐、顺酐等为原料合成不饱和聚酯，在不饱和聚酯链段中引入异氰酸酯，提高产品气干性，同时提高产品的耐电晕性能。具体步骤如下：（1）纳米Al2O3的活化处理：取7-14重量份纳米Al2O3于烧杯中，再加入100-200份蒸馏水浸泡，再加入8-18份盐酸混合超声10-18分钟，静置2天，除去吸附在颗粒表面的杂质，然后在2000-5000r/min的离心机中离心分离10-18分钟，离心洗涤所得产物，之后在110-130℃下真空干燥至恒重，得到活化处理后的纳米Al2O3，待用；（2）异氰酸酯化改性纳米Al2O3的制备：在三口烧瓶中加入上述经活化处理后的纳米Al2O3，以甲苯做溶剂，并在氮气的保护下，加入22-30份2,4-甲苯二异氰酸酯，然后于超声仪中在40kHz条件下超声25-45分钟，使纳米Al2O3分散开来，超声完毕后，再滴入二月桂酸二丁基锡作为催化剂，在氮气保护下于55-75℃下反应3-5小时，反应液的颜色逐渐变白并不再透明；（3）将40-60份顺丁烯二酸酐、10-20份邻苯二甲酸酐、25-35份乙二醇、15-20份丙二醇及2-6份对甲苯磺酸加入装有分水冷凝器、搅拌器、温度计及氮气导入管的四口瓶中，通入氮气，加热至物料熔化后开始搅拌，并升温至140-160℃，保温反应1-2小时，之后缓慢升温至180-200℃，继续保温反应直到酸值达30mg/KOH以下；（4）然后将步骤（3）反应物料降温至100-130℃，加入2-5份对苯二酚，待温度降至100℃以下加入2-7份苯乙烯，至80℃以下加入上述异氰酸酯化改性纳米Al2O3，搅拌反应20-40分钟，停止搅拌并出料，冷却后研磨浆料，过滤即得。其中，所述步骤（2）中催化剂二月桂酸二丁基锡的用量为反应体系的0.02%。其中，所述步骤（4）中研磨浆料至20-40μm。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：（1）本专利技术通过用盐酸溶液浸泡纳米Al2O3，使其表面吸附的杂质脱离，使表面羟基裸露出来，可以有效解决纳米粒子的团聚体状态，在超声条件下进行再分散，使其尺寸达到纳米级范围，之后利用纳米粒子表面的羟基，与2,4-甲苯二异氰酸酯的对位异氰酸根反应，使纳米Al2O3表面接枝有异氰酸根，之后利用剩余未反应的邻位异氰酸根参与不饱和聚酯的合成反应，引入异氰酸酯基团，因游离异氰酸酯的高活性，大大减少了氧的影响，提高材料的气干性。（2）本专利技术将纳米Al2O3引入不饱和聚酯链段中，将纳米Al2O3均匀地分散于基体树脂中，氧化铝的化学结构本身具有很强的耐电晕性，另外掺杂后纳米粒子与树脂基体之间形成了特殊的化学陷阱结构，两者协同作用能够有效地俘获带电粒子，形成稳定的空间电荷电场，这种空间电荷电场在材料表面形成一个等位面，能够有效的屏蔽外电场，从而提高材料的耐电晕性能。具体实施方式一种耐电晕性异氰酸酯基不饱和聚酯浸渍绝缘漆，其制备首先将纳米Al2O3进行活化处理，再使用2,4-甲苯二异氰酸酯将其异氰酸酯官能团化，之后以异氰酸酯化改性纳米Al2O3与乙二醇、丁二醇、苯酐、顺酐等为原料合成不饱和聚酯，在不饱和聚酯链段中引入异氰酸酯，提高产品气干性，同时提高产品的耐电晕性能。具体步骤如下：（1）纳米Al2O3的活化处理：取10重量份纳米Al2O3于烧杯中，再加入120份蒸馏水浸泡，再加入9份盐酸混合超声15分钟，静置2天，除去吸附在颗粒表面的杂质，然后在4000r/min的离心机中离心分离15分钟，离心洗涤所得产物，之后在120℃下真空干燥至恒重，得到活化处理后的纳米Al2O3，待用；（2）异氰酸酯化改性纳米Al2O3的制备：在三口烧瓶中加入上述经活化处理后的纳米Al2O3，以甲苯做溶剂，并在氮气的保护下，加入28份2,4-甲苯二异氰酸酯，然后于超声仪中在40kHz条件下超声35分钟，使纳米Al2O3分散开来，超声完毕后，再滴入二月桂酸二丁基锡作为催化剂，在氮气保护下于65℃下反应4小时，反应液的颜色逐渐变白并不再透明；（3）将55份顺丁烯二酸酐、16份邻苯二甲酸酐、26份乙二醇、16份丙二醇及5份对甲苯磺酸加入装有分水冷凝器、搅拌器、温度计及氮气导入管的四口瓶中，通入氮气，加热至物料熔化后开始搅拌，并升温至150℃，保温反应1.5小时，之后缓慢升温至190℃，继续保温反应直到酸值达30mg/KOH以下；（4）然后将步骤（3）反应物料降温至120℃，加入3份对苯二酚，待温度降至100℃以下加入5份苯乙烯，至80℃以下加入上述异氰酸酯化改性纳米Al2O3，搅拌反应30分钟，停止搅拌并出料，冷却后研磨浆料，过滤即得。其中，所述步骤（2）中催化剂二月桂酸二丁基锡的用量为反应体系的0.02%。其中，所述步骤（4）中研磨浆料至20-40μm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐电晕性异氰酸酯基不饱和聚酯浸渍绝缘漆，其特征在于，其制备首先将纳米Al2O3进行活化处理，再使用2,4‑甲苯二异氰酸酯将其异氰酸酯官能团化，之后以异氰酸酯化改性纳米Al2O3与乙二醇、丁二醇、苯酐、顺酐等为原料合成不饱和聚酯，在不饱和聚酯链段中引入异氰酸酯，提高产品气干性，同时提高产品的耐电晕性能。

【技术特征摘要】
1.一种耐电晕性异氰酸酯基不饱和聚酯浸渍绝缘漆，其特征在于，其制备首先将纳米Al2O3进行活化处理，再使用2,4-甲苯二异氰酸酯将其异氰酸酯官能团化，之后以异氰酸酯化改性纳米Al2O3与乙二醇、丁二醇、苯酐、顺酐等为原料合成不饱和聚酯，在不饱和聚酯链段中引入异氰酸酯，提高产品气干性，同时提高产品的耐电晕性能。2.根据权利要求书1所述的一种耐电晕性异氰酸酯基不饱和聚酯浸渍绝缘漆的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）纳米Al2O3的活化处理：取7-14重量份纳米Al2O3于烧杯中，再加入100-200份蒸馏水浸泡，再加入8-18份盐酸混合超声10-18分钟，静置2天，除去吸附在颗粒表面的杂质，然后在2000-5000r/min的离心机中离心分离10-18分钟，离心洗涤所得产物，之后在110-130℃下真空干燥至恒重，得到活化处理后的纳米Al2O3，待用；（2）异氰酸酯化改性纳米Al2O3的制备：在三口烧瓶中加入上述经活化处理后的纳米Al2O3，以甲苯做溶剂，并在氮气的保护下，加入22-30份2,4-甲苯二异氰酸酯，然后于超声仪中在40kHz条件下超声25-45分钟，使纳米Al2O3...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈必亮，
申请(专利权)人：安徽春辉仪表线缆集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34