一种水乳性环氧绝缘浸渍漆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水乳性环氧绝缘浸渍漆，由10%～15%的固体环氧树脂，4%～6%的多元酸（酐），4%～7%的助溶剂/成膜助剂，1%～3%的中和剂有机碱，2%～5%的氨基树脂固化剂以及余量的水组成；还公开了其制备方法，先将固体环氧树脂、多元酸（酐）在和助溶剂中低温加热熔化、溶解，接着升温进行酯化反应；待反应结束后降温，在高速搅拌作用下滴加有机碱水溶液，制得水性环氧乳液；最后加入氨基树脂、水稀释搅拌溶解，即得到水乳性环氧绝缘浸渍漆，固化涂层较薄，可用于中小型低压电机电器部件的线圈绕组、铁芯的浸渍绝缘处理，在储存稳定性、耐水性、机械性能等方面都表现出优良特性。

A kind of water emulsion epoxy insulating impregnating varnish and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种水乳性环氧绝缘浸渍漆及其制备方法
本专利技术属于化学领域，具体涉及一种水乳性环氧绝缘浸渍漆，以及其简易制备方法。
技术介绍
国内各类电机生产企业在绝缘浸渍处理过程中，采用的绝缘浸渍漆均含有大量甲苯、二甲苯、苯乙烯、溶剂油等易燃易爆、有毒有害的溶剂、稀释剂，不可避免地造成工厂环境污染和人员健康损害。随着各国环保要求的不断提高，电机产品所用材料正受到越来越严格的限制。因此低粘度、低有机挥发分的环保型绝缘浸渍漆的开发和应用迫在眉睫。与溶剂型绝缘浸渍漆类似，水性绝缘浸渍漆的固化涂层较薄，因此水性绝缘浸渍漆一般可用于中小型低压电机电器（如中小型变压器、起动机、发电机、压缩机等）的定子、转子、线圈绕组、电枢、铁芯等部件的浸渍绝缘处理。除具有一般绝缘漆（即溶剂型绝缘漆）的特点外，水性绝缘浸渍漆还具有绿色环保、不易燃易爆等特点，符合环保要求而越来越受到用户欢迎。目前水性绝缘漆的种类主要分为两大类，一类是以水作溶剂的水溶性绝缘漆，包括水溶性酚醛树脂绝缘漆、水溶性醇酸树脂绝缘漆、水溶性聚酯绝缘漆等；另一类是以水作分散介质的水乳性绝缘漆，如水乳性聚氨酯绝缘漆、水乳性环氧树脂绝缘漆等。其中，环氧树脂因其具有优异的粘结性、耐腐蚀、稳定性、绝缘性及机械强度等特性，成为树脂水性化发展最早、产量最大的合成树脂之一。由于原始环氧树脂大多数为黏稠的液体或固体，溶于有机溶剂，而不溶于水；环氧树脂水性化需在环氧树脂的疏水分子链中引入亲水极性基团，如羧基、胺基、聚氧乙烯链段等。制备水性环氧树脂的两种常用方法为：(1)阴离子改性法：通过自由基聚合反应，在环氧树脂分子链上接枝丙烯酸聚合物；(2)非离子改性法：以路易斯酸（如BF3）为催化剂，通过环氧醚化开环反应，将聚乙二醇引入到环氧分子链中。此两种方法制备得到的水性环氧树脂性能较好，但是仍然存在一些不可避免的问题，如丙烯酸接枝改性得到的水性环氧树脂由于丙烯酸单体的残留问题导致其气味较大以及合成耗时较长，非离子改性得到的水性环氧树脂稳定性较差（易沉降）、所用原材料（如BF3乙醚溶液）有毒易挥发。因此，需开发出一种简易、安全制备稳定性较好的水乳性环氧树脂及其绝缘浸渍漆的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供了一种水乳性环氧绝缘漆浸渍漆，以克服上述一般水乳性环氧绝缘漆制备时的弊端，是一种电气、机械、耐热、耐潮等各项性能都十分优良的合成材料。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水乳性环氧绝缘浸渍漆，以原料重量的百分含量计，由10%～15%的固体环氧树脂，4%～6%的多元酸（酐），4%～7%的助溶剂/成膜助剂，1%～3%的中和剂有机碱，2%～5%的氨基树脂固化剂以及60%～80%的水组成。所述的一种水乳性环氧绝缘浸渍漆，其固体环氧树脂为双酚A二缩水甘油醚型高分子量固化环氧树脂，其中包括牌号为E-06、E-12、E-20固体环氧树脂的一种或几种的混合物。所述的一种水乳性环氧绝缘浸渍漆，其多元酸（酐）为己二酸、癸二酸、二聚酸、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐、桐油酸酐中的一种或两种的混合物。所述的一种水乳性环氧绝缘浸渍漆，其助溶剂或成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇叔丁醚、十二碳醇酯（Texanol）中的一种或两种的混合物。所述的一种水乳性环氧绝缘浸渍漆，其中和剂有机碱为三乙胺、二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP-95）中的一种或两种的混合物。所述的一种水乳性环氧绝缘浸渍漆，其氨基树脂固化剂为英力士Resimene717氨基树脂、Resimene718氨基树脂、Cymel325氨基树脂、Cymel327氨基树脂、Cymel385氨基树脂、江苏三木5717W氨基树脂中的一种或两种的混合物。本专利技术的目的之二是提供一种水乳性环氧绝缘浸渍漆的制备方法，制备过程简便易行，不使用有机溶剂和保护剂，过程经济环保，易于工业化生产。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水乳性环氧绝缘浸渍漆的简易制备方法，包括如下步骤：（1）将固体环氧树脂、多元酸（酐）和助溶剂/成膜助剂加入到装有搅拌装置、控温装置和回流冷凝装置的反应瓶中，加热升温至110～120℃搅拌溶解；（2）待物料完全溶解变澄清后升温至140～160℃，保温反应2～5h；（3）降温至约70～80℃，在快速搅拌作用下，将预先配制好的有机碱水溶液通过滴液漏斗缓慢滴加到上述反应体系中；在0.5～1h内滴加完毕后，撤掉热源自然降温，继续搅拌2～3h，制得固含量约为20%的水性环氧树脂乳液；（4）将上述水性环氧树脂乳液与氨基树脂固化剂、水按一定比例搅拌2～3h，出料，即得到固含量约为20%的水乳性环氧绝缘浸渍漆。本专利技术的有益效果是：本专利技术制得的水乳性性环氧绝缘浸渍漆固化涂层较薄，可用于中小型低压电机电器部件（如定子、转子、电枢等）的线圈绕组、铁芯的浸渍绝缘处理，在储存稳定性、耐水性、机械性能等方面都表现出优良特性。具体实施方式以下通过实例更清晰地阐述本专利技术的合成方法和特点，但本专利技术要求保护的范围并不局限于以下实例中。实施例1将100g固体环氧树脂E-06、8g偏苯三甲酸酐、40g乙二醇单丁醚加入到装有搅拌装置、控温装置和回流冷凝装置的反应瓶中，加热升温至110℃搅拌溶解；待物料完全溶解变澄清后升温至145℃，保温反应4h；然后降温至约70℃，在快速搅拌作用下，将由12gN,N-二甲基乙醇胺和380g水组成的有机碱水溶液通过滴液漏斗缓慢滴加到上述反应体系中，在0.5～1h内滴加完毕后，撤掉热源自然降温，继续搅拌2h，制得固含量约为20%的水性环氧树脂乳液；最后在上述水性环氧树脂乳液中，加入22.68g固含量约为80%的Cymel325氨基树脂、68.04g水，室温快速搅拌3h，出料，即得到固含量约为20%的水乳性环氧绝缘浸渍漆。实施例2将100g固体环氧树脂E-12、8g均苯四甲酸二酐、40g丙二醇丁醚加入到装有搅拌装置、控温装置和回流冷凝装置的反应瓶中，加热升温至110℃搅拌溶解；待物料完全溶解变澄清后升温至160℃，保温反应4h；然后降温至约70℃，在快速搅拌作用下，将由12g二乙醇胺和380g水组成的有机碱水溶液通过滴液漏斗缓慢滴加到上述反应体系中，在0.5～1h内滴加完毕后，撤掉热源自然降温，继续搅拌2h，制得固含量约为20%的水性环氧树脂乳液；最后在上述水性环氧树脂乳液中，加入22.68g固含量约为80%的5717W氨基树脂、68.04g水，室温快速搅拌3h，出料，即得到固含量约为20%的水乳性环氧绝缘浸渍漆。实施例3将100g固体环氧树脂E-12、20g己二酸、40g乙二醇叔丁醚，加入到装有搅拌装置、控温装置和回流冷凝装置的反应瓶中，加热升温至120℃搅拌溶解；待物料完全溶解变澄清后升温至160℃，保温反应4h；然后降温至约70℃，在快速搅拌作用下，将由15gN,N-二甲基乙醇胺和425g水组成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水乳性环氧绝缘浸渍漆，其特征在于：以重量百分含量计，由10%～15%的固体环氧树脂，4%～6%的多元酸（酐），4%～7%的助溶剂/成膜助剂，1%～3%的中和剂有机碱，2%～5%的氨基树脂固化剂以及余量的水组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种水乳性环氧绝缘浸渍漆，其特征在于：以重量百分含量计，由10%～15%的固体环氧树脂，4%～6%的多元酸（酐），4%～7%的助溶剂/成膜助剂，1%～3%的中和剂有机碱，2%～5%的氨基树脂固化剂以及余量的水组成。


2.根据权利要求1所述的一种水乳性环氧绝缘浸渍漆，其特征在于，所述的固体环氧树脂为牌号E-06、E-12、E-20固体环氧树脂的一种或几种的混合物。


3.根据权利要求1所述的一种水乳性环氧绝缘浸渍漆，其特征在于，所述的多元酸（酐）为己二酸、癸二酸、二聚酸、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐、桐油酸酐中的一种或两种的混合物。


4.根据权利要求1所述的一种水乳性环氧绝缘浸渍漆，其特征在于，所述的助溶剂/成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇叔丁醚、十二碳醇酯（Texanol）中的一种或两种的混合物。


5.根据权利要求1所述的一种水乳性环氧绝缘浸渍漆，其特征在于，所述的中和剂有机碱为三乙胺、二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP-95）中的一种或两种的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐勇军，罗剑，杨丽君，王晓梅，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶重工集团公司第七一二研究所，湖北长海新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42