无稀释剂的环氧树脂制剂制造技术

一种适于用作线圈绝缘材料的无稀释剂环氧树脂制剂，其中所述制剂包含（ａ）精制级的至少一种双酚型二缩水甘油醚化合物或至少一种脂环族二缩水甘油醚化合物或这些化合物的混合物，其中所述化合物具有不超过各化合物的计算最小环氧当量１０％的环氧当量；和（ｂ）所述制剂任选地还包含至多５０ｗｔ％的双酚型二缩水甘油醚化合物或脂环族二缩水甘油醚化合物或酚醛环氧树脂化合物或这些化合物的混合物，其中所述化合物具有超过各化合物的计算最小环氧当量１０％的环氧当量；和（ｃ）聚合催化剂；一种带有浸渍绝缘层的电导体，所述浸渍绝缘层是通过根据本发明专利技术的用作线圈绝缘材料的无稀释剂环氧树脂制剂绝缘的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适于用作线圏绝缘材料的无稀释剂的环氧树脂制剂。
技术介绍
在发电机中，可固化树脂通常用于浸渍缠绕在电导体例如定子的线 圏周围的绝缘层，例如云母纸。这些树脂充当不同层之间的粘合剂，并 为线圏提供良好的电绝缘性。将树脂分散到所述层和线圏中的通常方式 包括例如在真空下将未浸渍的定子浸到树脂浴中，随后加压。浸渍几小 时后，将定子放置到烘箱中以固化树脂。该方法被称为真空压力浸渍(VPI)法。对树脂的一个重要要求为其应该具有足够低的粘度以浸渍通常用于发电机的云母带的厚层。为了获得该低粘度，使用如酸酐固化环 氧树脂、聚酯酰亚胺树脂、或两类树脂的混合物的聚合物体系。这些聚 合物体系具有低粘度，是因为其中的一种成分，例如在酸酐固化环氧树 脂组合物中的酸酐，起稀释剂的作用。问题是，这些稀释剂在浸渍和固 化过程中会蒸发，这对工人健康和环境构成了潜在危险。为了降低散发 量，已经提出使用具有少量反应性稀释剂如聚丙二醇的催化环氧树脂，以获得所需的低粘度。工业上通常使用的VPI树脂和为了减少制造过程 中的散发而新提出的溶液都含有可以在VPI过程中潜在地蒸发的稀释剂。因此，需要用于线圏绝缘的无稀释剂环氧树脂制剂，其可以在技术 上尽可能低地限制散发的水平。
技术实现思路
本专利技术提出了适于用作线圏绝缘材料的无稀释剂特定催化环氧树脂制剂的应用。所述制剂在大约50。C的温度下具有足够低的粘度，该温 度通常是进行浸渍工艺的温度。已经发现，当使用精制级的双酚型二缩水甘油醚化合物，例如双酚 A 二缩水甘油醚、双酚F 二缩水甘油醚，或相应的脂环族二缩水甘油醚， 或这些化合物的混合物时，上述浸渍工艺可以在大约50'C的操作温度下不加稀释剂进行，其中所述化合物或所述化合物的混合物具有不超过各化合物的计算最小环氧当量10%的环氧当量(也称为环氧值)。优选例如 双酚A 二缩水甘油醚和双酚F 二缩水甘油醚的混合物。双酚A 二缩水 甘油醚与双酚F 二缩水甘油醚之间的可变比例能调节树脂的粘度水平， 由此双酚A 二缩水甘油醚还可以降低树脂的总价。所述混合物还具有结 晶趋势非常低的优点。由权利要求书限定本专利技术。本专利技术涉及一种适于用作线圏绝缘材料 的无稀释剂环氧树脂制剂，其特征在于所述制剂包含(a)精制级的至少一 种双酚型二缩水甘油醚化合物或至少一种脂环族二缩水甘油醚化合物 或这些化合物的混合物，其中所述化合物具有不超过各化合物[组分(a)] 的计算最小环氧当量10%的环氧当量；和(b)所述制剂任选地还包含至 多50wt。/。(以制剂的总重量计)的双酚型二缩水甘油醚化合物或脂环族 二缩水甘油醚化合物或酚醛环氧树脂化合物或这些化合物的混合物，其 中所述化合物具有超过各化合物[组分(b)I的计算最小环氧当量10%的 环氧当量；和(c)聚合催化剂。本专利技术还涉及一种模压线圏，其特征在于所述线圏是用根据本专利技术 的且如上文所限定的作为线圏绝缘材料的无稀释剂环氧树脂制剂模制 的。本专利技术还涉及一种电导体，优选电动线圏，优选定子的电动线圏， 所述电导体带有优选由云母纸制成的缠绕在电导体周围的浸渍绝缘层， 其特征在于所述浸渍绝缘层是用根据本专利技术的且如上文所限定的作为线圏绝缘材料的无稀释剂环氧树脂制剂绝缘的。精制级的至少一种双酚型二缩水甘油醚化合物或精制级的至少一 种脂环族二缩水甘油醚化合物或这些化合物的混合物优选选自双酚A 二缩水甘油醚、双酚F二缩7jC甘油醚、和相应的脂环族二缩7jc甘油醚， 其中所述化合物具有不超过各化合物[组分(a)l的计算最小环氧当量 10%的环氧当量。包含至多30wt。/。的双酚型二缩水甘油醚化合物或脂环族二缩水甘 油醚化合物或酚醛环氧树脂化合物或这些化合物的混合物的制剂的任 选组分(b)优选选自双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、和相 应的脂环族二缩水甘油醚，其中所述化合物具有超过各化合物的计算最小环氧当量10%的环氧当量。酚醛环氧化合物优选选自来自Dow Chemical Company的D.E.N.环氧树脂(聚苯酚-甲醛酚醛多缩水甘油 醚)，例如D.E.N. 431。双酚A 二缩水甘油醚由下式(I)表示\\ 〃 0)其中，优选缩7jC甘油醚取代基每次都位于对位。化合物(I)的计算分子量为340。每340克化合物(I)具有两个环氧基团，这意味着化合物(I)的计 算最小环氧当量为170(即，340除以2)。因此，包含在组分(a)中的化合 物(I)的最小环氧当量应当不超过187的值，即[170 + 17]的和。双酚F 二缩水甘油醚由下式(II)表示)仆w其中缩水甘油醚取代基每次可以位于邻位或对位，使得化合物可以为o，o，-或o,p，-或p，p，-双(缩水甘油氧基苯基)曱烷。化合物(II)的计算分子 量为312。每312克化合物(II)具有两个环氧基团，这意味着化合物(II) 的计算最小环氧当量为156。因此，包含在组分(a)中的化合物(II)的最 小环氧当量应当不超过171.6的值，即[156 + 15.6]的和。由于缩水甘油基可以相对容易地与羟基反应，因而在制备过程中会 形成聚合物，如下式(III)所示(川)其中D例如为-CH2-或-C(CH3)r。这解释了为什么某些缩水甘油醚可以 具有不同值的环氧当量。 组分(a)为精制级的至少一种双酚型二缩水甘油醚化合物或至少一 种脂环族二缩水甘油醚化合物或这些化合物的混合物，其中所述化合物 具有不超过各化合物的计算最小环氧当量10。/。的环氧当量。优选地，组 分(a)的一种或多种化合物具有不超过各化合物的计算最小环氧当量 8%，优选不超过6%,优选不超过5%，优选不超过4%，优选不超过 3%和优选不超过2%的环氧当量。任选的组分(b)包含至多50wt%的双酚型二缩水甘油醚化合物或脂 环族二缩水甘油醚化合物或酚醛环氧树脂化合物或这些化合物的混合 物，其中所述化合物具有超过各化合物的计算最小环氧当量10%的环氧 当量。优选地，组分(b)的一种或多种化合物具有超过各化合物的计算最 小环氧当量12~20%，优选12~15%的环氧当量。但是，只要在大约 50。C时的粘度低至足以实现本专利技术的目的，则与最小环氧值的差值并不 关键。所述粘度在50。C的温度下在50 ~ 400mPa.s.的优选粘度范围内。 组合组分(a)和(b)以获得所需的混合物粘度在本领域人员的公知常识范 围内。双酚A 二缩水甘油醚和双酚F 二缩水甘油醚在本领域是已知的，无 需进一步解释。制剂任选地还包含至多50wt。/。的组分(b)，即如上定义的双酚型二 缩水甘油醚化合物或脂环族二缩水甘油醚化合物或酚醛环氧树脂化合 物或这些化合物的混合物。优选地，制剂任选地还包含10 30wt。/。，优 选15 30wt。/。的所述组分(b)，以制剂的总重量计。优选包含双酚A 二缩水甘油醚和双酚F 二缩水甘油醚的混合物的组 分(a)，其中双盼A 二缩水甘油醚与双酚F 二缩水甘油醚的重量百分含 量比为10:90 ~ 50:50,优选为20:80 ~ 40:60，并优选为大约25:75。还优选包含脂环族二缩7jc甘油醚，其优选是来自Bakelite的EPR 758或来自Huntsman的CY 184，和双酚F 二缩水甘油醚的混合物的组 分(a)，其中脂环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于用作线圈绝缘材料的无稀释剂环氧树脂制剂，其特征在于所述制剂包含（ａ）精制级的至少一种双酚型二缩水甘油醚化合物或至少一种脂环族二缩水甘油醚化合物或这些化合物的混合物，其中所述化合物具有不超过各化合物［组分（ａ）］的计算最小环氧当量１０％的环氧当量；和（ｂ）所述制剂任选地还包含至多５０ｗｔ％（以制剂的总重量计）的双酚型二缩水甘油醚化合物或脂环族二缩水甘油醚化合物或酚醛环氧树脂化合物或这些化合物的混合物，其中所述化合物具有超过各化合物［组分（ｂ）］的计算最小环氧当量１０％的环氧当量；和（ｃ）聚合催化剂。

【技术特征摘要】
EP 2006-7-20 06405315.01.一种适于用作线圈绝缘材料的无稀释剂环氧树脂制剂，其特征在于所述制剂包含(a)精制级的至少一种双酚型二缩水甘油醚化合物或至少一种脂环族二缩水甘油醚化合物或这些化合物的混合物，其中所述化合物具有不超过各化合物[组分(a)]的计算最小环氧当量10％的环氧当量；和(b)所述制剂任选地还包含至多50wt％(以制剂的总重量计)的双酚型二缩水甘油醚化合物或脂环族二缩水甘油醚化合物或酚醛环氧树脂化合物或这些化合物的混合物，其中所述化合物具有超过各化合物[组分(b)]的计算最小环氧当量10％的环氧当量；和(c)聚合催化剂。2. 根据权利要求l的制剂，其特征在于组分(a)的所述至少一种双酚型 二缩水甘油醚化合物或所述至少一种脂环族二缩水甘油醚化合物选自 双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、和相应的脂环族二缩水 甘油醚。3. 根据权利要求1或2的制剂，其特征在于组分(b)的所述双酚型二缩 水甘油醚化合物或所述脂环族二缩水甘油醚化合物或所述酚醛环氧树 脂化合物选自双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、和相应的 脂环族二缩水甘油醚。4. 根据权利要求1 3任一项的制剂，其特征在于所述酚醛环氧树脂化 合物选自来自Dow Chemical Company的D.E.N.环氧树脂，例如D.E.N. 431。5. 根据权利要求1~4任一项的制剂，其特征在于所述双酚F二缩水甘 油醚为o，o，-或o，p，-或p，p，-双(缩水甘油氧基苯基)甲烷。6. 根据权利要求1~5任一项的制剂，其特征在于组分(a)具有不超过各 化合物的计算最小环氧当量8%,优选不超过6%，优选不超过5%,优 选不超过4%，优选不超过3%和优选不超过2%的环氧当量。7. 根据权利要求1 6任一项的制剂，其特征在于组分(b)具有超过各化 合物的计算最小环氧当量1...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢里夫古勒，沙维尔科恩曼，萨伊亚帕科宁，汉斯阿克埃里克森，奥斯莫科波宁，斯特凡诺基耶雷加托，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]