一种水性绝缘漆及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种水性绝缘漆，按照重量份计由以下成分制成：聚醚改性二羟甲基海因有机硅缩聚物60‑70份、聚氨酯改性超支化聚乙烯亚胺20‑30份、表面修饰纳米硼纤维5‑10份、消泡剂1‑5份、流平剂1‑5份、中和稳定剂1‑3份、助溶剂1‑5份、水20‑30份。本发明专利技术还公开了所述水性绝缘漆的制备方法。本发明专利技术制备得到的水性绝缘漆具有更加优异的电气性能、耐热性能、耐化学品性能、机械性能和阻燃性，使用更加安全环保。

【技术实现步骤摘要】
一种水性绝缘漆及其制备方法
本专利技术涉及绝缘漆
，尤其涉及一种水性绝缘漆及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着电机及电器产品的普及，作为电机电器设备中不可或缺的材料之一的绝缘漆取得了突飞猛进的发展。绝缘漆是以高分子聚合物为基体，能够固化成绝缘膜或绝缘体的绝缘材料，是一种特种涂料。它不仅具有绝缘性能，还具有浸渍和密封功能，能够渗透到各种不同的基体中，在各种电机电器中发挥绝缘作用。目前，市面上的绝缘漆主要有油性和水性两种类型，油性绝缘漆综合性能优异，绝缘性能佳，但其在制造和使用过程中需要使用较易挥发的有毒有害有机溶剂，在使用过程中易挥发，气味大、难闻，成本昂贵，对操作要求严格，不易清洗，易对环境造成污染，给人们的身体健康造成威胁。水性绝缘漆一般是以水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂及水性聚酯树脂为成膜物质，以水为溶剂的一类涂料，由于其综合成本低廉、低毒害、使用储存安全、优良的介电性能、使用方便和渗透性好、粘结强度高，是未来绝缘漆的首选。然而现有技术中的水性绝缘漆一般加有助溶剂，通过外加乳化剂水性化，或者通过引入丙烯酸或丙烯酸酯类单体制备成水性体系，仍然可能对人和环境产生危害，且易燃易爆炸，其运输和储存也存在安全隐患，另外，其绝缘性能欠佳，耐高温性能差，存在长期存放而产生水解的问题，固化后机械强度不高。因此，开发一种电气性能、耐热性能、耐化学品性能、机械性能和阻燃性均更加优异的水性绝缘漆势在必行。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种水性绝缘漆及其制备方法，所述制备方法简单易行，对设备依赖性不高，原料易得，价格低廉，适合规模化生产。通过所述制备方法制备得到的水性绝缘漆克服了现有技术中的水性绝缘漆或多或少存在的加入的助溶剂或固化过程中产生的有机小分子会残留在电机中，并在使用过程中对轴承上的防锈油产生破坏，加速轴承的生锈，使电机产生噪音，耐水解性差，储存稳定性差，固化后机械强度不高，耐热性差，吸水率高，从而使其电气绝缘性能差的技术问题，具有更加优异的电气性能、耐热性能、耐化学品性能、机械性能和阻燃性。为达到以上目的，本专利技术提供一种水性绝缘漆，按照重量份计由以下成分制成：聚醚改性二羟甲基海因有机硅缩聚物60-70份、聚氨酯改性超支化聚乙烯亚胺20-30份、表面修饰纳米硼纤维5-10份、消泡剂1-5份、流平剂1-5份、中和稳定剂1-3份、助溶剂1-5份、水20-30份。优选地，所述消泡剂选自聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚中的一种或几种；所述流平剂优选为聚丙烯酸酯流平剂、醋丁纤维素流平剂、聚乙烯醇缩丁醛流平剂中的一种或几种；所述中和稳定剂选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、氨水中的一种或几种；所述助溶剂选自乙醇、异丙醇、乙二醇、正丁醇中的一种或几种。优选地，所述聚醚改性二羟甲基海因有机硅缩聚物的制备方法，包括如下步骤：Ⅰ在装有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的三口瓶中，加入二羟甲基海因、1-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、高沸点溶剂和催化剂二月桂酸二丁基锡，升高温度至75-85℃，再滴加蒸馏水，在90-100℃下搅拌反应15-18小时，后旋蒸除去高沸点溶剂，得到中间产物；Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的中间产物、单胺基聚醚溶于有机溶剂中形成溶液，再向溶液中加入碱性催化剂，在50-60℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，得到聚醚改性二羟甲基海因有机硅缩聚物。优选地，步骤Ⅰ中所述二羟甲基海因、1-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、高沸点溶剂、二月桂酸二丁基锡、蒸馏水的质量比为1:1.12:(6-10):(0.3-0.6):(0.1-0.4)。较佳地，所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。优选地，步骤Ⅱ中所述中间产物、单胺基聚醚、有机溶剂、碱性催化剂的质量比为(1-2):1:(8-12):(0.3-0.6)。较佳地，所述有机溶剂选自异丙醇、二氯甲烷、四氢呋喃、丙酮中的一种或几种；所述碱性催化剂选自三乙胺、三苯基膦、四丁基溴化胺中的一种或几种。优选地，所述聚氨酯改性超支化聚乙烯亚胺的制备方法，包括如下步骤：将水性聚氨酯、超支化聚乙烯亚胺、二月桂酸二丁基锡加入到二甲亚砜中，在60-70℃下搅拌反应5-7小时，后在乙醇中沉出，抽滤，旋蒸除去溶剂，得到聚氨酯改性超支化聚乙烯亚胺。较佳地，所述水性聚氨酯、超支化聚乙烯亚胺、二月桂酸二丁基锡、二甲亚砜的质量比1:(2-4):(0.3-0.6):(10-15)。优选地，所述表面修饰纳米硼纤维的制备方法，包括如下步骤：将纳米硼纤维分散于乙醇中，再向其中加入1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮，在50-60℃下搅拌反应4-6小时，后离心，用乙酸乙酯洗涤3-5次，得到表面修饰纳米硼纤维。较佳地，所述纳米硼纤维、乙醇、1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮的质量比为(3-5):(10-15):1。优选地，所述水性绝缘漆的制备方法，包括如下步骤：将聚醚改性二羟甲基海因有机硅缩聚物、聚氨酯改性超支化聚乙烯亚胺、表面修饰纳米硼纤维、助溶剂按比例混合均匀，配置成混合浆料，然后加入消泡剂、流平剂、中和稳定剂和水，并再次进行混料处理，得到水性绝缘漆。由于上述技术方案的运用，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术公开的水性绝缘漆，制备方法简单易行，对设备依赖性不高，原料易得，价格低廉，适合规模化生产。(2)本专利技术公开的水性绝缘漆，克服了现有技术中的水性绝缘漆或多或少存在的加入的助溶剂或固化过程中产生的有机小分子会残留在电机中，并在使用过程中对轴承上的防锈油产生破坏，加速轴承的生锈，使电机产生噪音，耐水解性差，储存稳定性差，固化后机械强度不高，耐热性差，吸水率高，从而使其电气绝缘性能差的技术问题，具有更加优异的电气性能、耐热性能、耐化学品性能、机械性能和阻燃性。(3)本专利技术公开的水性绝缘漆，结合了有机硅和聚醚成膜聚合物的优点，且引入海因结构，使得漆料绝缘性能、成膜性、耐磨性能、耐候性、抗紫外老化性能优异；分子链上含有较多的活性羟基、氨基结构，使得架桥能力增强，显著提高漆膜机械稳定性和耐候性。通过加入聚氨酯改性的超支化聚乙烯亚胺，进一步提高了漆膜与基体的粘结力和漆料综合性能；加入表面修饰硼纤维，进一步提高漆膜强度和硬度；各成分协同作用，使得水性绝缘漆综合性能优异。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。本专利技术实施例中使用的原料购于摩贝(上海)生物科技有限公司。实施例1一种水性绝缘漆，按照重量份计由以下成分制成：聚醚改性二羟甲基海因有机硅缩聚物60份、聚氨酯改性超支化聚乙烯亚胺20份、表面修饰纳米硼纤维5份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚1份、聚丙烯酸酯流平剂1份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1份、乙醇1份、水20份。所述聚醚改性二羟甲基海因有机硅缩聚物的制备方法，包括如下步骤：Ⅰ在装有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的三口瓶中，加入二羟甲基海因10g、1-氯丙基甲基二乙氧基硅烷11.2g、二甲亚砜60g和催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性绝缘漆，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：聚醚改性二羟甲基海因有机硅缩聚物60‑70份、聚氨酯改性超支化聚乙烯亚胺20‑30份、表面修饰纳米硼纤维5‑10份、消泡剂1‑5份、流平剂1‑5份、中和稳定剂1‑3份、助溶剂1‑5份、水20‑30份。

【技术特征摘要】
1.一种水性绝缘漆，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：聚醚改性二羟甲基海因有机硅缩聚物60-70份、聚氨酯改性超支化聚乙烯亚胺20-30份、表面修饰纳米硼纤维5-10份、消泡剂1-5份、流平剂1-5份、中和稳定剂1-3份、助溶剂1-5份、水20-30份。2.根据权利要求1所述的水性绝缘漆，其特征在于，所述消泡剂选自聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚中的一种或几种；所述流平剂优选为聚丙烯酸酯流平剂、醋丁纤维素流平剂、聚乙烯醇缩丁醛流平剂中的一种或几种；所述中和稳定剂选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、氨水中的一种或几种；所述助溶剂选自乙醇、异丙醇、乙二醇、正丁醇中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的水性绝缘漆，其特征在于，所述聚醚改性二羟甲基海因有机硅缩聚物的制备方法，包括如下步骤：Ⅰ在装有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的三口瓶中，加入二羟甲基海因、1-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、高沸点溶剂和催化剂二月桂酸二丁基锡，升高温度至75-85℃，再滴加蒸馏水，在90-100℃下搅拌反应15-18小时，后旋蒸除去高沸点溶剂，得到中间产物；Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的中间产物、单胺基聚醚溶于有机溶剂中形成溶液，再向溶液中加入碱性催化剂，在50-60℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，得到聚醚改性二羟甲基海因有机硅缩聚物。4.根据权利要求3所述的水性绝缘漆，其特征在于，步骤Ⅰ中所述二羟甲基海因、1-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、高沸点溶剂、二月桂酸二丁基锡、蒸馏水的质量比为1:1.12:(6-10):(0.3-0.6):(0.1-0.4)。5.根据权利要求3所述的水性绝缘漆，其特征在于，所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：宁波帝杨电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33