專利名稱：：一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法，合成的水溶性樹脂可廣泛應(yīng)用于電動工具、汽車和摩托車用串激電機(jī)定子、發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子以及電器線圈的絕緣處理上，屬于電工絕緣處理
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：普通油溶性絕緣樹脂用于熱固化體系中需要加入大量的有機(jī)溶劑，固化時大部分溶劑直接揮發(fā)到空氣中，從而嚴(yán)重污染環(huán)境并造成極大的資源浪費(fèi)。在環(huán)保要求日益高漲、建設(shè)節(jié)約型社會的今天，以油作為溶劑的絕緣漆已不能滿足社會的需要，應(yīng)用將日益受限，因此將植物油脂進(jìn)行水性化處理并以水作為溶劑成為主要的發(fā)展趨勢。而目前樹脂的水性化主要采用乳化法，乳液中樹脂分散相顆粒的尺寸較大，均為微米級，粒子的形狀不規(guī)則且粒度分布較寬，導(dǎo)致乳液為乳白色不透明，而且容易受到光、熱、酸堿、雜質(zhì)等的影響而導(dǎo)致穩(wěn)定性較差；另外由于漆液中含有大量的乳化劑，固化后對漆膜的色澤外觀和絕緣性能帶來不利影響，因此，極大地限制了其在電工絕緣處理領(lǐng)域的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的方法，工藝簡單。制備的水溶性樹脂成本低、氣味小、穩(wěn)定性好；與水性固化劑配合，固化速度快、貯存穩(wěn)定性高、固化物收縮率小、韌性好、機(jī)械強(qiáng)度高，適合作為高溫升、高轉(zhuǎn)速串激電機(jī)或發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子、線圈的絕緣處理材料。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法，其特征在于，其方法為在裝有攪拌器、冷凝管、滴液漏斗的三口燒瓶中，充入氮?dú)馑俣葹?0mL/min，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，加入重量百分比為2040%植物油、520%多元羧酸、515%多元醇、08%醚類溶劑，在13(TC160'C保溫攪拌條件下反應(yīng)23小時，滴加110%有機(jī)胺，加完后繼續(xù)反應(yīng)0.51小時，降溫至80。C100。C，加3060%去離子水，繼續(xù)攪拌l1.5小時即得水溶性樹脂體系，然后在IO(TC溫度下蒸餾12h，除去部分水和溶劑，得到不同固含量的水溶性絕緣樹脂。所述的植物油脂由植物體搾取，具有常溫流動性或為固體，分子結(jié)構(gòu)中至少含有一個一C二c一C二C—C二C—鍵和一個一COOH，為亞麻油、蓖麻油、桐油、棕櫚油或松香脂；所述的多元醇常溫下為液態(tài)或固態(tài)，分子結(jié)構(gòu)中含有24個一OH，為乙二醇、丙二醇、丙三醇、二甘醇、三甘醇、縮水甘油醚、三羥甲基丙烷、泰克的一種或幾種的混合物；所述的多元羧酸分子結(jié)構(gòu)中含有23個一COOH，為順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、乙二酸、丙二酸、丙三酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸的一種或幾種的混合物；所述的有機(jī)胺常溫下為液態(tài)，分子結(jié)構(gòu)中含有12個一NH—，為甲胺、乙胺、丙胺、乙二胺、乙二醇胺、丙二胺、三乙醇胺、N，N—二甲基乙醇胺的一種或幾種的混合物；所述的醚類溶劑常溫下為液態(tài)，分子結(jié)構(gòu)中含有l(wèi)個一C一O—C一，為甲醚、乙醚、乙二醇單丁醚、丙二醇甲醚的一種或幾種的混合物。本發(fā)明所提供的用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法采用化學(xué)方法改性植物油脂，制備可以與水互溶的水溶性絕緣樹脂。由于不是通過常規(guī)的物理機(jī)械手段使樹脂與水形成乳液，而是采用化學(xué)方法，反應(yīng)原理如下圖所示一COOH+HO—Rl—OH——COO一Rl一OH<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>從樹脂的分子結(jié)構(gòu)入手，引入親水性基團(tuán)達(dá)到與水互溶的目的，因此樹脂在水中分散均勻、溶液透明穩(wěn)定性高。沒有使用單體聚合，采用植物油脂作基體樹脂，殘留有害溶劑大幅減少，因此氣味小，廢氣排放減少。水溶性樹脂合成過程中，工藝簡單，水和溶劑可以循環(huán)使用，節(jié)約了成本又提高了使用效率。制備的水溶性樹脂常溫下不易發(fā)生自聚，便于儲存和運(yùn)輸。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用植物油脂合成水溶性樹脂，合成工藝簡單、操作方便，合成過程中無毒害氣體排出，制備出的水溶性樹脂可以與水互溶，透明，貯存穩(wěn)定性高氣味小，有機(jī)溶劑含量低；與水性固化劑配合固化速度快；固化物絕緣性能好、收縮率小、韌性好、機(jī)械強(qiáng)度高，耐熱等級達(dá)到F級。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例l、2、3對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明實(shí)施例1:植物油脂選用亞麻油24.51%，多元羧酸選用間苯二甲酸2.96%，多元醇選用二甘醇4.90%、乙二醇2.94%，醚類溶劑選用甲醚0.49%、乙二醇單丁醚1.23%，乙醇胺5.15%，去離子水57.82%。在裝有攪拌器、冷凝管、滴液漏斗的500ml三口燒瓶中，按比例加入亞麻油、間苯二甲酸、二甘醇、乙二醇、甲醚、乙二醇單丁醚，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，流量為10mL/min，控制溫度在150°C，不斷攪拌反應(yīng)2.5小時后，滴加乙醇胺，反應(yīng)1小時后，降溫至9(TC，再加入去離子水，攪拌1小時。將冷凝管換為蒸餾裝置，升溫至10(TC，在攪拌狀態(tài)下，蒸餾1.5h，冷卻至室溫即得水溶性絕緣樹脂，為透明淺黃色，無明顯異味，可以與水互溶。性能指標(biāo)如下表一、實(shí)施例1性能指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例2:植物油脂樹脂選用桐油24.39%，多元羧酸選用鄰苯二甲酸酐2.46%，多元醇選用乙二醇5.37%、三甘醇1.95%，醚類溶劑選用乙醚0.49%、丙二醇甲醚克0.98%，有機(jī)胺選用二乙醇胺1.22%、N，N—二甲基乙醇胺6.10%，去離子水57.04%。在裝有攪拌器、冷凝管、滴液漏斗的500ml三口燒瓶中，按比例加入桐油、鄰苯二甲酸酐、乙二醇、三甘醇、乙醚、丙二醇甲醚，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，流量為10mL/min，控制溫度在160°C，不斷攪拌反應(yīng)2.5小時，滴加N，N—二甲基乙醇胺，反應(yīng)1小時后，降溫至卯'C，再加入去離子水，攪拌1小時。將冷凝管換為蒸餾裝置，升溫至100。C，在攪拌狀態(tài)下，蒸餾1.5h，冷卻至室溫即得水溶性絕緣樹脂，為透明淺黃褐色，無明顯異味，可以與水互溶。表二、<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例3:植物油選用松香脂23.10%,多元羧酸選用順丁烯二酸酐3.47%，多元醇選用乙二醇5.77%，二甘醇2.31%，有機(jī)胺選用N，N—二甲基乙醇胺5.77%，醚類溶劑選用丁醚0.69%、丙二醇甲醚1.15%，去離子水57.74%。在裝有攪拌器、冷凝管、滴液漏斗的500ml三口燒瓶中，按比例加入松香脂、順丁烯二酸酐、乙二醇、二甘醇、丁醚、丙二醇甲醚，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，流量為10mL/min，控制溫度在150°C，不斷攪拌反應(yīng)2.5小時，滴加N，N—二甲基乙醇胺，反應(yīng)1小時后，降溫至9(TC，再加入去離子水，攪拌1小時。將冷凝管換為蒸餾裝置，升溫至100'C，在攪拌狀態(tài)下，蒸餾1.5h，冷卻至室溫即得水溶性絕緣樹脂，為透明略帶黃色，無剌激性氣味，可以與水互溶。表三、<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法，其特征在于，在裝有攪拌器、冷凝管、滴液漏斗的三口燒瓶中，充入氮?dú)馑俣葹?0mL/min，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，加入重量百分比為20～40％植物油、5～20％多元羧酸、5～15％多元醇、0～8％醚類溶劑，在130℃～160℃保溫攪拌條件下反應(yīng)2～3小時，滴加1～10％有機(jī)胺，加完后繼續(xù)反應(yīng)0.5～1小時，降溫至80℃～100℃，加30～60％去離子水，繼續(xù)攪拌1～1.5小時即得水溶性樹脂體系，然后在100℃溫度下蒸餾1～2h，除去水和溶劑，得到不同固含量的水溶性絕緣樹脂。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法，其特征在于，所述的植物油脂由植物體榨取，具有常溫流動性或為固體，分子結(jié)構(gòu)中至少含有一個—C=C—C=C—C二C一鍵和一個—COOH，為亞麻油、蓖麻油、桐油、棕櫚油或松香脂。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法，其特征在于，所述的多元醇常溫下為液態(tài)或固態(tài)，分子結(jié)構(gòu)中含有24個一OH，為乙二醇、丙二醇、丙三醇、二甘醇、三甘醇、縮水甘油醚、三羥甲基丙垸、泰克的一種或幾種的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法，其特征在于，所述的多元羧酸分子結(jié)構(gòu)中含有23個一COOH，為順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、乙二酸、丙二酸、丙三酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸的一種或幾種的混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法，其特征在于，所述的有機(jī)胺常溫下為液態(tài)，分子結(jié)構(gòu)中含有12個一NH—，為甲胺、乙胺、丙胺、乙二胺、乙二醇胺、丙二胺、三乙醇胺、N，N—二甲基乙醇胺的一種或幾種的混合物。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法，其特征在于，所述的醚類溶劑常溫下為液態(tài)，分子結(jié)構(gòu)中含有1個一C一O—C一，為甲醚、乙醚、乙二醇單丁醚、丙二醇甲醚的一種或幾種的混合物。全文摘要本發(fā)明涉及一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法，其特征在于，其方法如下按重量配比秤取原料；將植物油脂、多元醇、多元羧酸和醚類溶劑加入容器中在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱到130℃～160℃反應(yīng)2～3小時；在攪拌狀態(tài)下加入有機(jī)胺，保溫反應(yīng)0.5～1小時；降溫至80℃～100℃，加去離子水，繼續(xù)攪拌1～1.5小時即得水溶性樹脂體系。然后在100℃蒸餾1～2h，除去部分水和溶劑，得到不同固含量的水溶性絕緣樹脂。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是采用植物油脂合成，減小了對石油資源的依賴；工藝簡單、操作方便，無毒害氣體排出；絕緣性能好、收縮率小、韌性好、機(jī)械強(qiáng)度高，耐熱等級達(dá)到F級，適用于電機(jī)、線圈等的絕緣處理。文檔編號C08G63/54GK101338022SQ20081004162公開日2009年1月7日申請日期2008年8月12日優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日發(fā)明者鋒吳,防張,李曉夫,華王,程于峰,羅小鋒,陸順平申請人:上海電動工具研究所