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CN104962167B - 一种耐高温绝缘漆及其制备方法 - Google Patents

一种耐高温绝缘漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐高温绝缘漆及其制备方法。耐高温绝缘漆由重量配比如下的各组分组成：聚酞亚胺和\或聚酯改性环氧树脂40‑50份；稀释剂20‑30份；固化剂5‑20份；分散剂3‑5份；偶联剂5‑10份；其中，所述稀释剂为丙烯酸树脂和二氯乙烷的混合物；所述分散剂由BY‑K370型润湿分散剂、二硫化铝和石墨组成。本发明耐高温绝缘漆配方科学合理，其制备方法简单易行，该耐高温绝缘漆在保证优良的耐高温、绝缘性能和日益增长的环保要求的同时，还具有耐电晕的性能。

Description

一种耐高温绝缘漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及绝缘漆技术，尤其涉及一种耐高温绝缘漆及其制备方法。
背景技术
耐高温防腐蚀涂料一般是指在200℃以上，漆膜不变色、不脱落，仍能保持适当的物理机械性能的涂料。广泛用于高温部位中的烟囱、排烟管道、高温炉、石油裂解反应设备以及飞机、导弹、宇航设备等的涂装保护。高压电部件的绝缘问题一直是高压电产品可靠性研究的重要组成部分。高压电部件在应用过程中面临着高低温交变、热真空、振动等各种复杂恶劣的空间环境。影响高压电产品绝缘性能的因素较多，包括器件本身的物理性能、绝缘结构设计以及绝缘材料的特性等。其中，绝缘材料的物理化学性能是影响高压电产品绝缘可靠性的主要因素之一。
目前高压电机领域应用的VPI浸渍绝缘漆大多为苯乙烯或者乙烯基甲苯为稀释剂的聚酯体系、聚酯改性环氧树脂体系，还有相对比较环保的环氧酸酐体系。但苯乙烯在常温下的蒸气压约为853Pa，挥发性强，在浸漆及烘焙过程中会有气味放出，不仅造成浪费，而且对操作人员和周围环境有较大的危害。VPI 工艺中，由于苯乙烯本身饱和蒸气压较高，当真空度较高，绝对压力小于800 Pa 时，绝缘漆会出现很多泡沫，同时液面产生大量的雾气，从而导致绝缘结构中出现气隙、填充不饱满。另外苯乙烯闪点只有34.4 ℃，在浸漆后的工件烘焙过程中容易发生爆炸，对工业安全生产造成严重的危害。乙烯基甲苯虽然沸点较高，毒性也较低，但乙烯基甲苯气味较大，且具有可爆性，对操作人员和环境仍有较大影响，并没有彻底解决环保性问题
随着工业的不断发展，对绝缘漆和涂料的耐热性要求也会越来越高，目前采用的耐高温绝缘漆和涂料品种己不能满足需求。因此，开发新型耐高温绝缘漆和涂料是完全有必要的，而且具有深远的意义。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有绝缘漆存在同程度环保问题，提出一种高温绝缘漆，满足日益增长的环保要求，在保证优良的耐高温和绝缘性能的同时，还具有耐电晕的性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高温绝缘漆，由重量配比如下的各组分组成：
聚酞亚胺和\或聚酯改性环氧树脂 40-50份；
稀释剂 20-30份；
固化剂 5-20份；
分散剂 3-5份；
偶联剂 5-10份；
其中，所述稀释剂为丙烯酸树脂和二氯乙烷的混合物；
所述分散剂由BY-K370型润湿分散剂、二硫化铝和石墨组成，所述的BY-K370型润湿分散剂引入有利于提高颜填料的分散性能；二硫化铝和石墨的复合使用有利于提高涂层的光泽。加入适当的分散剂可使涂料形成稳定的分散体，改善涂料的施工性和提高涂膜的性能。
进一步地，所述高温绝缘漆，由重量配比如下的各组分组成：
聚酞亚胺和聚酯改性环氧树脂 40-50份；
稀释剂 20-30份；
固化剂 5-10份；
分散剂 4-5份；
偶联剂 5-10份；
其中，所述稀释剂为重量配比为1:1的丙烯酸树脂和二氯乙烷的混合物；
所述分散剂由BY-K370型润湿分散剂、二硫化铝和石墨组成，其重量配比为2:2:5。
进一步地，所述聚酞亚胺和聚酯改性环氧树脂的摩尔比为1:2-5。
进一步地，所述丙烯酸树脂为低分子量的丙烯酸树脂。
进一步地，所述固化剂为潜伏性环氧固化剂。
进一步地，所述偶联剂为失水甘油丙醚三甲氧基硅烷，所述偶联剂可以改善树脂对无机物的润湿性，改善树脂与无机物的相容性，在树脂与无机物之间形成化学键，从而改善材料间的界面粘结性，提高潮湿环境下材料的性能。干净的金属基体表面在环境中易吸附上一层水膜，使疏水的基料很难对其润湿。在涂料内添加少量硅烷偶联剂后，硅烷会迁移到涂料与基材的界面，与表面的水分反应，水解成硅醇基，进而与基材表面的经基形成氢键或发生缩合。同时，硅烷各分子间的硅醇基又相互缩合、齐聚形成网状结构的膜覆盖在底材表面。另外，有机硅烷偶联剂还可以与涂料中的有机组分反应形成化学键或范德华力，从而完成了两种化学性质不同材料间的偶合。硅烷偶联剂就是通过这种化学反应或物理作用，在原来相互惰性的高分子聚合物与无机低材之间形成分子桥，把二者牢固地粘附在一起。在涂料中硅烷偶联剂的主要功能是作为增强附着力的助剂，它能非常显著地增强涂料对各种金属表面的初始附着力，以及在水浸和其他苛刻条件下的附着力。
进一步地，所述高温绝缘漆还包括重量份为3-9份的氧化铝，所述氧化铝的加入使漆膜的介质损耗逐渐升高，而耐电晕时间较原漆的耐电晕时间有很大提高，达到了提高耐高温绝缘漆耐电晕性能的目的。
进一步地，所述高温绝缘漆还包括重量份为5-10份的颜料。
本发明还公开了一种上述高温绝缘漆的制备方法，包括以下步骤：按重量配比称取原料，将聚酞亚胺和聚酯改性环氧树脂加热至90～100 ℃，边搅拌边加入稀释剂，调整到黏度为80～120 s，冷却到60～65 ℃后加入固化剂、分散剂和偶联剂，将原料搅拌均匀得到高温绝缘漆。
进一步地，冷却到60～65 ℃后加入氧化铝和颜料。
本发明耐高温绝缘漆配方科学、合理，其制备方法简单、易行，与现有技术相比较具有以下优点：
（1）经检测本发明所述耐高温绝缘漆具有优良的物理性能，其体积电阻率(Ω·m)常态为1.05×1014，浸水24h为7.68×1013；室温下水中168 h后附着力为100/100，300℃下lh后附着力为100/100，适于预涂金属。绝缘漆的性能按照GB/T 15022.2—2007《电气绝缘无溶剂可聚合树脂复合物试验方法》及GB/T1981.2—2009《电气绝缘用漆试验方法》进行测试。
（2）比较目前高压电机领域应用较多的苯乙烯体系、乙烯基甲苯（VT）体系与制得的单组分环氧无挥发高压绝缘漆的固化挥发份，苯乙烯或VT体系高压绝缘漆的固化挥发份都比较大，均在10%以上，苯乙烯体系甚至接近20%。而本发明耐高温绝缘漆的挥发份远小于以上两种体系的挥发份，VOC释放量较低，有利于提高绝缘结构的电气强度和力学性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
本实施例公开了一种高温绝缘漆，由重量配比如下的各组分组成：
聚酞亚胺和聚酯改性环氧树脂 50份；
稀释剂 25 份；
固化剂 10份；
分散剂 3份；
偶联剂 5份；
颜料 10份。
其中，所述稀释剂为重量配比为1:1的丙烯酸树脂和二氯乙烷的混合物；
所述分散剂由BY-K370型润湿分散剂、二硫化铝和石墨组成，其重量配比为2:2:5。
所述聚酞亚胺和聚酯改性环氧树脂的摩尔比为1:3。
所述丙烯酸树脂为低分子量的丙烯酸树脂。
所述固化剂为潜伏性环氧固化剂。
所述偶联剂为失水甘油丙醚三甲氧基硅烷，所述偶联剂可以改善树脂对无机物的润湿性，改善树脂与无机物的相容性，在树脂与无机物之间形成化学键，从而改善材料间的界面粘结性，提高潮湿环境下材料的性能。
本发明还公开了一种上述高温绝缘漆的制备方法，包括以下步骤：按重量配比称取原料，将聚酞亚胺和聚酯改性环氧树脂加热至90～100℃，边搅拌边加入稀释剂，调整到黏度为80～120s，冷却到60～65℃后加入颜料、固化剂、分散剂和偶联剂，将原料搅拌均匀得到高温绝缘漆。
本实施例所述高温绝缘漆其体积电阻率(Ω·m)常态为1.05×1014，浸水24h为8.00×1013。10%的失重温度为420℃。
实施例2
本实施例公开了一种高温绝缘漆，由重量配比如下的各组分组成：
聚酯改性环氧树脂 40份；
稀释剂 28份；
固化剂 10份；
分散剂 5份；
偶联剂 5份。
其中，所述稀释剂为重量配比为1:1的丙烯酸树脂和二氯乙烷的混合物；
所述分散剂由BY-K370型润湿分散剂、二硫化铝和石墨组成，其重量配比为2:2:5。
所述丙烯酸树脂为低分子量的丙烯酸树脂。
所述固化剂为潜伏性环氧固化剂。
所述偶联剂为失水甘油丙醚三甲氧基硅烷，所述偶联剂可以改善树脂对无机物的润湿性，改善树脂与无机物的相容性，在树脂与无机物之间形成化学键，从而改善材料间的界面粘结性，提高潮湿环境下材料的性能。
本发明还公开了一种上述高温绝缘漆的制备方法，包括以下步骤：按重量配比称取原料，将聚酞亚胺和聚酯改性环氧树脂加热至100℃，边搅拌边加入稀释剂，调整到黏度为100s，冷却到60～65℃后加入固化剂、分散剂和偶联剂，将原料搅拌均匀得到高温绝缘漆。
本实施例所述高温绝缘漆其体积电阻率(Ω·m)常态为1.2×1014，浸水24h为9.00×1013。10%的失重温度为450℃。
实施例3
本实施例公开了一种高温绝缘漆，由重量配比如下的各组分组成：
聚酞亚胺和聚酯改性环氧树脂 50份；
稀释剂 25份；
固化剂 10份；
分散剂 3份；
偶联剂 5份；
颜料 10份；
氧化铝 5 份。
其中，所述稀释剂为重量配比为1:1的丙烯酸树脂和二氯乙烷的混合物；
所述分散剂由BY-K370型润湿分散剂、二硫化铝和石墨组成，其重量配比为2:2:5。
所述聚酞亚胺和聚酯改性环氧树脂的摩尔比为1:2-5。
所述丙烯酸树脂为低分子量的丙烯酸树脂。
所述固化剂为潜伏性环氧固化剂。
所述偶联剂为失水甘油丙醚三甲氧基硅烷，所述偶联剂可以改善树脂对无机物的润湿性，改善树脂与无机物的相容性，在树脂与无机物之间形成化学键，从而改善材料间的界面粘结性，提高潮湿环境下材料的性能。
本发明还公开了一种上述高温绝缘漆的制备方法，包括以下步骤：按重量配比称取原料，将聚酞亚胺和聚酯改性环氧树脂加热至90～100 ℃，边搅拌边加入稀释剂，调整到黏度为80～120 s，冷却到60～65 ℃后加入氧化铝、颜料、固化剂、分散剂和偶联剂，将原料搅拌均匀得到高温绝缘漆。
本实施例所述高温绝缘漆其体积电阻率(Ω·m)常态为1.3×1014，浸水24h为7.00×1013。10%的失重温度为380℃。
本发明不局限于上述实施例所记载的耐高温绝缘漆及其制备方法，其中各物料配比的改变均在本发明的保护范围之内。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种高温绝缘漆，其特征在于，由重量配比如下的各组分组成：
聚酞亚胺和聚酯改性环氧树脂 40-50份；
稀释剂 20-30份；
固化剂 5-10份；
分散剂 4-5份；
偶联剂 5-10份；
其中，所述稀释剂为重量配比为1:1的丙烯酸树脂和二氯乙烷的混合物；
所述分散剂由BY-K370型润湿分散剂、二硫化铝和石墨组成，其重量配比为2:2:5。
2.根据权利要求1所述高温绝缘漆，其特征在于，所述聚酞亚胺和聚酯改性环氧树脂的摩尔比为1:2-5。
3.根据权利要求1所述高温绝缘漆，其特征在于，所述丙烯酸树脂为低分子量的丙烯酸树脂。
4.根据权利要求1所述高温绝缘漆，其特征在于，所述固化剂为潜伏性环氧固化剂。
5.根据权利要求1所述高温绝缘漆，其特征在于，所述高温绝缘漆还包括重量份为3-9份的氧化铝。
6.根据权利要求1所述高温绝缘漆，其特征在于，所述高温绝缘漆还包括重量份为5-10份的颜料。
7.一种权利要求1-4任意一项所述高温绝缘漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按重量配比称取原料，将聚酞亚胺和聚酯改性环氧树脂加热至90～100 ℃，边搅拌边加入稀释剂，调整到黏度为80～120 s，冷却到60～65 ℃后加入固化剂、分散剂和偶联剂，将原料搅拌均匀得到高温绝缘漆。
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Denomination of invention: High temperature resistant insulating paint and its preparation method

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