一种低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂及其制备方法。该发明专利技术利用低聚倍半硅氧烷具有至少两个硅乙烯和硅氢基团，在有机硅的制备过程中由于有多个反应位点的硅氢化反应，提高了有机硅树脂的耐高温，耐水性，附着力。该涂料在固化过程中不产生任何副产物，接近“零”挥发，绿色环保。能在‑60～220℃下长期使用，具有优良的电气绝缘性能、耐电弧电晕性能；适用于各类电机、变压器的真空压力浸渍绝缘处理，并提高电机、变压器的使用寿命和耐火性能。不仅有较高耐热性，而且具有良好的防腐性，同时耐油、防潮、绝缘、附着力强，可室温或高温固化。

A Solvent-Free Silicone Resin Modified by Oligomeric Sesquisiloxane and Its Preparation Method

The invention provides a solvent-free silicone resin modified by oligomeric sesquisiloxane and a preparation method thereof. The invention utilizes oligomeric sesquisiloxane having at least two silicone ethylene and hydrosilane groups, and improves the high temperature resistance, water resistance and adhesion of silicone resins due to the hydrosilylation reaction of multiple reaction sites in the preparation of silicone. The coating does not produce any by-products in curing process, it is near zero volatilization, green and environmental protection. It can be used for a long time at 108 It has not only high heat resistance, but also good anti-corrosion, oil resistance, moisture resistance, insulation and adhesion, and can be cured at room temperature or high temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂及其制备方法
本专利技术涉及一种低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂及其制备方法，属于化工工程的

技术介绍
为适应当前工业电机设备的发展需要，实现电机大功率变频化、小型轻量化和可靠性已成为重要课题，其绝缘系统尤其关键。绝缘浸渍漆是电气产品绕组绝缘三大主要绝缘材料之一，通过浸渍工序使绝缘漆渗透、填充到线圈、线槽或其他绝缘物的空隙和气孔中，经过固化将线圈导线粘结为绝缘整体，在其表面形成连续的绝缘层，可提高介电性能、力学性能、导热性能和防护性能。许多电机企业陆续采用了C级绝缘体系。目前适用C级绝缘体系的绝缘浸渍树脂有聚酰亚胺树脂，耐热环氧树脂，以及有机硅树脂。聚酰亚胺树脂为有溶剂体系，不适用机车牵引电机的VPI工艺要求；无溶剂环氧树脂为双组份体系，粘度大，需要现场调配和加热浸渍，工艺操作性和贮存稳定性欠佳；无溶剂有机硅树脂在工艺操作性和贮存稳定性上均有优势。有机硅浸渍漆是以有机硅树脂为漆基的一类重要绝缘材料，是一类具有高度交联结构的热固性聚硅氧烷体系，是以硅氧(Si-O)键连接成主链的有机高聚物，是集有机材料和无机材料性能的综合，具有耐热性、耐燃性、电绝缘性和耐候性等特点。本专利技术涉及低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂体系。环硅氧烷和笼型聚倍半硅氧烷，是一种低聚倍半硅氧烷的纳米结构杂化体系，由Si-O交替连接的硅氧骨架组成的无机内核，在其顶角上Si原子所连接的基团R可以为反应性或者惰性基团。环硅氧烷和笼型聚倍半硅氧烷为无机成分。本专利技术通过环硅氧烷或笼型聚倍半硅氧烷无机相与有机硅体系之间通过强的化学键结合，通过共聚、接枝或共混等方式与有机硅基体进行复合制备。低聚倍半硅氧烷/有机硅复合体系的综合性能优异，主要表现在：(1)可以使有机硅复合体系的使用温度增加；(2)可以提高有机硅复合体系的力学性能；(3)可以改善有机硅复合体系的加工性能；(4)可以使有机硅复合体系具有显著的延迟燃烧特性；(5)可以多功能化，将低聚倍半硅氧烷作为封端基或交联固化中心，可以获得满足不同需要的改性有机硅复合体系。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种成膜性能好、固化温度低、时间短，大面积施工方便，且涂膜对底层附着力好的有机硅绝缘树脂。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂，包括A组分和B组分，所述A组分中包括以下质量百分比的原料：400-650份苯基三甲氧基硅烷，100-200份甲基苯基二甲氧基硅烷，100-150份六甲基二硅氧烷，100-150份甲基乙烯基二甲氧基硅烷，1-10份具有至少两个硅乙烯基团的硅氧烷，1-5份笼型聚倍半硅氧烷，400-600份水，40-60份的酸液，700-800份甲苯；所述B组分中包括以下质量百分比的原料：400-650份苯基三甲氧基硅烷，10-50份二甲基二乙氧基硅烷，100-200份六甲基二硅氧烷，150-300份甲基氢二乙氧基硅烷，5-10份具有至少两个硅氢基的硅氧烷，400-600份水，40-60份的酸液，600-700份甲苯。进一步，还可以包括1份Pt催化剂和1-2份辅料，所述Pt催化剂选自氯铂酸、卡斯特Pt催化剂、铂金水中的至少一种，所述辅料选自气相白炭黑、氧化铝、二氧化钛或者滑石粉中的至少一种。优选地，所述Pt催化剂的各组分为：氯铂酸组分重量份为1～5份、卡斯特Pt催化剂组分重量份1～5份、铂金水组分重量份1～5份、有机配位剂组分重量份为20～50份、辅料组分重量份为20～50份；所述有机配位剂主要包含乙烯基有机硅化合物、抑制剂吡啶、吡咯、三苯基膦和六甲基二硅氮烷。优选地，笼型聚倍半硅氧烷包括如下几种：八乙烯基-笼形聚倍半硅氧烷，八丙烯酸基-笼形聚倍半硅氧烷，八乙烯基二甲基甲硅烷基-笼形聚倍半硅氧烷，八甲基丙烯酸-笼形聚倍半硅氧烷，八丙烯酰-笼形聚倍半硅氧烷。具有至少两个硅乙烯基团的硅氧烷包括如下几种：四甲基二乙烯基二硅氧烷，二甲基乙烯基氯硅烷，四烯丙基硅烷，二烯丙基二甲基硅烷，四乙烯硅烷，二烯丙基二甲基硅烷，二乙烯基二甲基硅烷，乙烯基封端的二甲基(硅氧烷与聚硅氧烷)，四甲基四乙烯基环四硅氧烷，1,3-二环己基-1,1,3,3-四(二甲基辛基硅氧基)二硅氧烷。具有至少两个硅氢基的硅氧烷包括如下几种：1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷，1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，四甲基二硅氮烷，二甲基甲基氢(硅氧烷与聚硅氧烷)。本申请的第二方面涉及一种根据如上所述的低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂的制备方法，包括以下步骤：将A组分与B组分按质量比例1:0.5～1.5混合，再加入2000～5000ppm的Pt催化剂，充分搅拌均匀。其中，A组分的制备方法可以包括以下步骤：(1)将规定量的甲苯和水倒入容器中，在不停的搅拌下缓慢滴加计量的酸液使其充分混合；(2)用恒温漏斗向容器中慢慢滴加混合均匀的有机硅单体和笼型聚倍半硅氧烷单体，滴加时间控制在0.5-2h，高速搅拌使其充分混合均匀；(3)滴加完单体后控制料温为45℃，继续搅拌反应2-4h，反应完毕停止搅拌，静置10min分层，取甲苯层加入一定量水进行水洗，次数为2-4次；(4)水洗完毕后，减压除去绝大部分溶剂，然后升温至180-210℃，在400Pa以下真空下脱除低沸物，时间控制在1-3h；(5)当树脂粘度达到800-1500mPa·S/23℃时，停止加热，解除真空，冷却出料，即合成了无溶剂有机硅树脂A组分。进一步地，A组分的制备方法包括以下步骤：(1)将700-800份甲苯和400-600份水加入到反应釜中，开启搅拌，搅拌速度视溶液成均相的乳液为准；(2)取400-650份苯基三甲氧基硅烷，100-200份甲基苯基二甲氧基硅烷，100-150份六甲基二硅氧烷，100-150份甲基乙烯基二甲氧基硅烷，1-10份四甲基二乙烯基二硅氧烷，1-5份八乙烯基-笼形聚倍半硅氧烷，40-60份的酸液，混和均匀，并加入到恒压滴液漏斗中，慢慢滴加反应釜中，滴加时间控制在1h；(3)滴加结束后，控制物料温度为40℃，继续搅拌5h；(4)反应完毕，停搅拌，静置分层，分出水层和甲苯层，向甲苯层加入适量水进行水洗，水洗次数一般为2～3次；(5)减压蒸馏出大部分溶剂，之后升高温度至190～210℃，真空度500pa以下脱除低沸物，脱除低沸物的时间控制在1～2h,其间每隔30min取样测树脂粘度，当粘度达到1000～1400CP/23℃，即停止加热，解除真空，冷却出料，即得到树脂A组份。进一步地，B组分的制备方法包括以下步骤：(1)取600-700份甲苯和400-600份水加入到反应釜中，开启搅拌，搅拌速度视溶液成均相的乳液为准；(2)取含有400-650份苯基三甲氧基硅烷，10-50份二甲基二乙氧基硅烷，150-300份甲基氢二乙氧基硅烷，100-200份六甲基二硅氧烷，40-60份的酸液，混和均匀，并加入到恒压滴液漏斗中，慢慢滴加有机硅混合单体，滴加时间控制在1h；(3)滴加结束后，控制物料温度为40℃，继续搅拌5h；(4)反应完毕，停搅拌，静置分层，分出水层和甲苯层，向甲苯层加入适量水进行水洗，水洗次数一般为2～3次；(5)减压蒸馏出大部分溶剂，之后升高温度至190～210℃，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂，包括A组分和B组分，其特征在于：所述A组分中包括以下质量百分比的原料：400‑650份苯基三甲氧基硅烷，100‑200份甲基苯基二甲氧基硅烷，100‑150份六甲基二硅氧烷，100‑150份甲基乙烯基二甲氧基硅烷，1‑10份具有至少两个硅乙烯基团的硅氧烷，1‑5份笼型聚倍半硅氧烷，400‑600份水，40‑60份的酸液，700‑800份甲苯；所述B组分中包括以下质量百分比的原料：400‑650份苯基三甲氧基硅烷，10‑50份二甲基二乙氧基硅烷，100‑200份六甲基二硅氧烷，150‑300份甲基氢二乙氧基硅烷，5‑10份具有至少两个硅氢基的硅氧烷，400‑600份水，40‑60份的酸液，600‑700份甲苯。

【技术特征摘要】
1.一种低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂，包括A组分和B组分，其特征在于：所述A组分中包括以下质量百分比的原料：400-650份苯基三甲氧基硅烷，100-200份甲基苯基二甲氧基硅烷，100-150份六甲基二硅氧烷，100-150份甲基乙烯基二甲氧基硅烷，1-10份具有至少两个硅乙烯基团的硅氧烷，1-5份笼型聚倍半硅氧烷，400-600份水，40-60份的酸液，700-800份甲苯；所述B组分中包括以下质量百分比的原料：400-650份苯基三甲氧基硅烷，10-50份二甲基二乙氧基硅烷，100-200份六甲基二硅氧烷，150-300份甲基氢二乙氧基硅烷，5-10份具有至少两个硅氢基的硅氧烷，400-600份水，40-60份的酸液，600-700份甲苯。2.根据权利要求1所述的低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂，其特征在于，还包括1份Pt催化剂和1-2份辅料，所述Pt催化剂选自氯铂酸、卡斯特Pt催化剂、铂金水中的至少一种，所述辅料选自气相白炭黑、氧化铝、二氧化钛或者滑石粉中的至少一种。3.根据权利要求2所述的低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂，其特征在于，所述Pt催化剂的各组分为：氯铂酸组分重量份为1～5份、卡斯特Pt催化剂组分重量份1～5份、铂金水组分重量份1～5份、有机配位剂组分重量份为20～50份、辅料组分重量份为20～50份；所述有机配位剂主要包含乙烯基有机硅化合物、抑制剂吡啶、吡咯、三苯基膦和六甲基二硅氮烷。4.根据权利要求1-3中任一项所述的低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂，其特征在于，笼型聚倍半硅氧烷包括如下几种：八乙烯基-笼形聚倍半硅氧烷，八丙烯酸基-笼形聚倍半硅氧烷，八乙烯基二甲基甲硅烷基-笼形聚倍半硅氧烷，八甲基丙烯酸-笼形聚倍半硅氧烷，八丙烯酰-笼形聚倍半硅氧烷。5.根据权利要求1-3中任一项所述的低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂，其特征在于，具有至少两个硅乙烯基团的硅氧烷包括如下几种：四甲基二乙烯基二硅氧烷，二甲基乙烯基氯硅烷，四烯丙基硅烷，二烯丙基二甲基硅烷，四乙烯硅烷，二烯丙基二甲基硅烷，二乙烯基二甲基硅烷，乙烯基封端的二甲基(硅氧烷与聚硅氧烷)，四甲基四乙烯基环四硅氧烷，1,3-二环己基-1,1,3,3-四(二甲基辛基硅氧基)二硅氧烷。6.根据权利要求1-3中任一项所述的低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂，其特征在于，具有至少两个硅氢基的硅氧烷包括如下几种：1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷，1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，四甲基二硅氮烷，二甲基甲基氢(硅氧烷与聚硅氧烷)。7.一种根据权利要求2或3所述的低聚倍半硅氧烷改性无溶剂有机硅树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将A组分与B组分按质量比例1:0.5～1.5混合，再加入2000～5000ppm的Pt催化剂，充分搅拌均匀。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：严宏，茅新波，
申请(专利权)人：浙江启墨新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33