一种超支化不饱和树脂及其应用制造技术

本发明专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种超支化不饱和树脂合成方法及其在制备环保型聚酯亚胺浸渍漆中的应用。采用官能度为n（n≥3）的多元醇A为原料，与脂肪族二酸酐化合物B和水进行反应，制备出ABn-1官能单体，再通过ABn-1单体的自缩聚反应，加入阻聚剂，并加入丙烯酰氯类或丙烯酸类化合物进行封端并终止反应，制得数均相对分子量在600～10000g/mol的超支化不饱和树脂HP。本发明专利技术的超支化不饱和树脂作为聚酯亚胺浸渍漆的活性稀释剂，不仅与聚酯亚胺具有良好相容性，可显著降低其他易挥发稀释剂用量，还可以改善浸渍漆的流动性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料合成领域，具体涉及一种低粘度超支化不饱和树脂合成方法及其在制备环保型聚酯亚胺浸溃漆中的应用。
技术介绍
绝缘浸溃漆是变压器、电机和电器产品的主要绝缘材料之一。它通过渗透作用对电机电器线圈进行浸溃处理，填充到线圈、线槽或其它绝缘材料的空隙和气孔之中，经固化将线圈导线粘结为绝缘整体，并在其表面形成连续的绝缘涂层，以提供介电、力学和环境保护等性能的一种液体树脂体系。近年来，随着电机产品不断向小型化、轻量化、高可靠和高密度化方向发展，以及环保理念逐渐深入人心，绝缘浸溃漆无溶剂化和少溶剂化正在兴起，已逐渐成为该产品的主要研制方向。目前，市售浸溃漆绝缘多为溶剂型，常使用对人体具有较大的危害的有机溶剂，不符合环保的要求。无溶剂浸溃漆即无溶剂浸溃树脂，主要是由合成树脂、固化剂和活性稀释剂等组成，其特点是固化快、粘度随温度变化快，流动性和浸透性好，绝缘整体性好，固化过程挥发物少。因此，应用无溶剂浸溃漆可提高绝缘结构的导热性和耐潮性能，降低材料消耗，改善劳动条件，缩短生产周期。但目前使用的无溶剂绝缘浸溃漆，由于基体树脂特性粘度大，需要加入一定量易挥发、毒性大的活性稀释剂以调节漆产品达到合适的粘度，以获得较好的加工成型性能。因此，这给浸溃漆产品的生产厂家和客户，带来一系列环境和安全问题。近年来，由于人们环保意识和健康意识的进一步提高，对无溶剂浸溃漆的环保性能也提出了越来越高的要求。美国UL认证，欧盟ROHS环保认证，明确分别将含苯乙烯浸溃漆产品列为限制性产品。使用挥发毒性大的稀释剂导致环境污染和毒性等问题，大大限制了相关企业的生产效率与利益。超支化聚合物由于独特的分子结构，分子高度支化，分子中原子紧密堆积，使其具有特有的性能:(I)低粘 度，与相同分子量的线型的大分子相比，其动力学粘度要低得多，将超支化聚合物加入线性高分子聚合物体系中，可以大大降低体系的粘度，并能改善体系的流动性，作为流变性改进剂；(2)高溶解性，对于相应的线性高分子聚合物，其在溶剂中的溶解度增大，可以减少溶剂的用量，降低成本，减少排放；(3)低毒性、难挥发，与有机小分子相比，超支化聚合物具有一般线型聚合物大分子的特点，毒性小，沸点高，难挥发。近年来，一直致力于发展和开发低能耗、高附加值的环保绿色低污染或无污染浸溃漆，超支化聚合物在浸溃漆上的应用吸引了浸溃漆业的关注和研究。付继芳等付继芳，肖映林，陈怡，施利毅，陈立亚，钟庆东.绝缘材料2011，44，4;以超支化聚二羟甲基丙酸酯(HMPA)表面功能化的Al2O3为填料，绝缘浸溃漆为基体制备了导热绝缘浸溃漆，并对其性能进行了研究。但到目前为止，目前有关低粘度超支化不饱和聚酯树脂的合成，国内外鲜有报道。将低粘度超支化聚酯作为活性稀释剂应用于无溶剂浸溃漆的研究更未见于报道，国内外均处于空白阶段。因此，为了国民经济和机械电子电器产业的健康发展，有必要研发出低粘度超支化不饱和树脂优质产品，并开发出其在环保型无溶剂浸溃漆的应用技术。本专利技术通过分子设计的方法，简便地合成出低粘度的、具有固化反应活性的超支化不饱和树脂。并且把超支化聚合物加入线型浸溃漆树脂体系中，以改善浸溃漆的流动性；超支化不饱和聚合物可部分或全部代替苯乙烯或丙烯酸类活性稀释剂，从而达到降低挥发份，环保节能的目的。值得注意的是，本专利所报道的超支化不饱和树脂及其制备方法，以及其在环保型无溶剂浸溃漆的应用技术未见于有关专利技术报道，也从未在国内外公开出版物中出现。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是克服已有技术存在的问题，通过分子设计的方法，简便地合成出超支化不饱和树脂，从而提供一种具有良好相容性和低粘度、优异加工性能及具有固化反应活性的超支化不饱和树脂。本专利技术的目的之二是提供一种简便、易于控制、快捷制备上述超支化不饱和树脂的方法。本专利技术的目的之三是提供一种环保型聚酯亚胺浸溃漆。该浸溃漆是利用上述低粘度的超支化不饱和树脂作为活 性稀释剂配制得到的。本专利技术的目的之四是提供一种简便、易于控制、快捷制备环保型聚酯亚胺浸溃漆的方法。本专利技术的技术方案如下: 以官能度为η (η > 3)的多元醇A为原料，与脂肪族二酸酐化合物B为原料，在有机溶剂中进行反应，同时加入水，制备出ABlri官能单体；再通过ABlri单体的自缩聚反应，制得羟基末端的超支化树脂；加入丙烯酰氯类或丙烯酸类化合物进行封端并终止反应，控制数均相对分子量在600 10000 g/mol，制得超支化不饱和树脂。以制得的超支化不饱和树脂和乙烯基甲苯为活性稀释剂，不饱和聚酯亚胺为树脂基体，加入引发剂，获得新型环保型聚酯亚胺浸溃漆。本专利技术提供的一种超支化不饱和树脂，采用官能度为η (η > 3)的多元醇A为原料，与脂肪族二酸酐化合物B和等摩尔的水进行反应，制备出ABlri官能单体；再通过ABlri单体的自缩聚反应，制得羟基末端的超支化树脂；加入丙烯酰氯类或丙烯酸类化合物进行封端并终止反应，制得超支化不饱和树脂HP ;超支化不饱和树脂HP的数均相对分子量控制在600 10000 g/moI ο本专利技术所述的超支化不饱和树脂的制备方法，包括如下步骤: a、加入按等摩尔比混合的多元醇A和脂肪族二酸酐化合物B、加入高沸点有机溶剂和等摩尔的水，于30 120°C下进行溶液反应，反应I 8小时后，将反应液洗涤分液，减压去除溶剂和真空干燥后制成ABlri (n ^ 3)型单体， b、在a步制得的ABlri单体溶解于高沸点有机溶剂中，并加入共沸脱水剂和催化剂，于120 180°C下进行溶液缩聚反应I 4小时,制得轻基末端的超支化树脂， C、加入计量丙烯酰氯类或丙烯酸类化合物作为封端剂，于30 180°C下进行反应3 8小时，控制封端剂与ABlri单体摩尔比50:1到100:1。反应结束后待过量封端剂和溶剂被减压蒸馏除去后，经60°C真空干燥得到超支化不饱和树脂。在一个实施方案中，官能度为η (η >3)的多元醇A可以是任意结构的多元醇及其混合物，包括但不限于下列结构中的任意一种或几种:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超支化不饱和树脂，其特征在于采用官能度为n（n≥3）的多元醇A为原料，与脂肪族二酸酐化合物B和水进行反应，制备出ABn?1官能单体；再通过ABn?1单体的自缩聚反应，制得羟基末端的超支化树脂；加入阻聚剂，并加入丙烯酰氯类或丙烯酸类化合物进行封端并终止反应，制得超支化不饱和树脂HP；超支化不饱和树脂HP的数均相对分子量控制在600～10000?g/mol。

【技术特征摘要】
1.一种超支化不饱和树脂，其特征在于采用官能度为η (η ^ 3)的多元醇A为原料，与脂肪族二酸酐化合物B和水进行反应，制备出ABlri官能单体；再通过ABlri单体的自缩聚反应，制得羟基末端的超支化树脂；加入阻聚剂，并加入丙烯酰氯类或丙烯酸类化合物进行封端并终止反应，制得超支化不饱和树脂HP ;超支化不饱和树脂HP的数均相对分子量控制在600 10000 g/moI ο2.根据权利要求1所述的超支化不饱和树脂的制备方法，其特征在于包括如下步骤: a、加入按等摩尔比混合的多元醇A和脂肪族二酸酐化合物B、与等摩尔的水混合均匀，并加入高沸点有机溶剂，于30 120°C下进行溶液反应，反应I 8小时后，将反应液洗涤分液，减压去除溶剂和真空干燥后制成ABlri (n ^ 3)型单体， b、将a步制得的ABlri单体溶解于高沸点有机溶剂中，并加入共沸脱水剂和催化剂，于120 180°C下进行溶液缩聚反应I 4小时,制得轻基末端的超支化树脂， C、加入阻聚剂，并加入计量丙烯酰氯类或丙烯酸类化合物作为封端剂，于30 180°C下进行反应3 8小时，控制封端剂与ABlri单体摩尔比50:1到100:1，反应结束后待过量封端剂和溶剂被减压蒸馏除去后，经60°C真空干燥得到超支化不饱和树脂。3.根据权利要求2所述的超支化不饱和树脂制备方法，其特征在于官能度为n(n^ 3)的多元醇A是下列结构中的任意一种或几种:4.根据权利要求2所述的超支化不饱和树...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，杨佑，田宗芳，周升，潘春跃，喻桂朋，熊绍辉，丁娉，
申请(专利权)人：株洲时代电气绝缘有限责任公司，
类型：发明
国别省市：