專利名稱：一種環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電磁線用的絕緣漆及其制備。涉及一種固體的質(zhì)量百分比含量達(dá)65 70%的環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，漆包線漆產(chǎn)品中的固體的質(zhì)量百分比含量一般只有30 40%左右，溶劑含量為70-60%，溶劑用到了大量酚類溶劑，如甲酚、苯酚，芳烴稀釋劑如甲苯，二甲苯、及碳9碳10芳烴溶劑等，在漆包線漆和漆包線生產(chǎn)過程中不僅對(duì)工作人員的身體造成了傷害，而且給環(huán)境造成了相當(dāng)大的污染，特別是漆包線制作過程中需要將大量的溶劑揮發(fā)或者燃燒，未完全燃燒產(chǎn)物排入大氣，造成環(huán)境污染，且含苯環(huán)類產(chǎn)物不易分解，對(duì)環(huán)境影響很大。為減少含苯環(huán)類溶劑的排放，歐洲的MAG公司和SICME公司在漆包機(jī)上進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，通過增加漆包線機(jī)的催化燃燒熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，使溶劑燃燒更加充分，但大量的二氧化碳及沒有燃燒的溶劑排放沒有得到根本的解決。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外一些研究機(jī)構(gòu)都開始從漆液溶劑角度改變，即提高固體含量的方法來(lái)達(dá)到減少溶劑、廢氣排放，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境的目的。從試制情況來(lái)看，固體量大幅提高到60%以上后，粘度達(dá)到60 00mpas以上，涂線表面不易控制，漆包線性能得不到保證，同時(shí)溶劑仍含有大量含苯環(huán)的酚類、芳烴類溶劑，環(huán)境保護(hù)效果有限。要解決這個(gè)問題可以從這些方面來(lái)考慮(1)研制高固體低粘度產(chǎn)品，減少溶劑的使用量，(2)用環(huán)境友好材料部分或全部代替酚類、芳烴類有毒溶劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆及其制備方法。本發(fā)明漆包線漆固體的質(zhì)量百分比含量達(dá)到65 70%、粘度控制在1500 3000mpas范圍內(nèi)，不使用含芳烴等難于降解的材料作為主要溶劑，可以有效地減少在生產(chǎn)過程中對(duì)人體的傷害和對(duì)環(huán)境的污染。本發(fā)明的內(nèi)容是一種環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆，其特征是該環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆的質(zhì)量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 150 :800 1000 :20 :1 1. 5 50 80 ；所述的醇類溶劑為二乙二醇乙醚、異辛醇、丁醇、異丙醇、乙醇中的一種或兩種以上的混合物；所述的流平劑為酚醛樹脂。本發(fā)明的內(nèi)容中所述環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆的固體的質(zhì)量百分比含量為65 70%、粘度為 1500 3000mpas。本發(fā)明的內(nèi)容中所述質(zhì)量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 :800 20 :1. 2 :50。本發(fā)明的內(nèi)容中所述質(zhì)量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=120 900 20 1 :60。
本發(fā)明的內(nèi)容中所述質(zhì)量比配方組成為TMA_D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=150 :1000 20 :1. 5 :70。本發(fā)明的內(nèi)容中所述質(zhì)量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=120 :850 20 :1. 2 :60。本發(fā)明的另一內(nèi)容是一種環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆的制備方法，其特征是包括下列步驟a、制備TMA-D中間體樹脂A 按反應(yīng)物料及摩爾比為偏苯三甲酸酐水二異氰酸酯化合物二元醇羥基化合物=2 :2 :6 6. 6 :1 :4 6的比例取各組分反應(yīng)物料；按反應(yīng)物料的總質(zhì)量份溶劑A質(zhì)量份=2 3. 5 :1的比例取溶劑A ；制備工藝過程將溶劑A加入反應(yīng)釜中并開動(dòng)攪拌，然后加入偏苯三甲酸酐升溫到80°C，待反應(yīng)釜中物料透明后，緩慢加入水加熱反應(yīng)，溫度控制在80°C 100°C下反應(yīng)2 4小時(shí)，降溫到60°C 65°C加入二異氰酸酯化合物反應(yīng)2小時(shí)，升溫到100°C 120°C，反應(yīng)I 2小時(shí)，然后加入二元醇，升溫到130°C 140°C，反應(yīng)2 5小時(shí)；再加入羥基化合物，在130°C 140°C下反應(yīng)3 5小時(shí)，(當(dāng)異氰酸根含量小于O. 1%時(shí))，終止反應(yīng)，將溫度降至60°C 65°C，制得TMA-D中間體樹脂A ；所述的二異氰酸酯化合物為4，4’ - 二苯甲烷二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯；所述的二元醇可以是乙二醇 、丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇及它們的異構(gòu)體中的一種或兩種以上的混合物；所述的溶劑A為醚類溶劑，它們是乙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚、乙二醇二丁醚、丙二醇二丁醚中的一種或兩種以上的混合物；所述的羥基化合物是苯甲醇、苯酚、甲酚、二甲酚中的一種或兩種以上的混合物；b、制備低密度耐熱聚酯樹脂B 按反應(yīng)物料及摩爾比為二元酸二元醇三元醇=1 0. 9 1. 2 :0. 4 O. 6的比例取各組分反應(yīng)物料；按反應(yīng)物料的總質(zhì)量份溶劑B質(zhì)量份=2 3. 5 :1的比例取溶劑B ；反應(yīng)物二元酸與催化劑的比例關(guān)系為二元酸催化劑=100千摩爾31 33千克；制備工藝過程將所述配方量的二元醇、三元醇加入反應(yīng)釜內(nèi)并升溫到120°C 135°C攪拌熔化后加入二元酸和催化劑，升溫至190°C，然后(采取梯度升溫的方式)以8°C IO0C/小時(shí)升溫至230°C 235°C，保溫至透明，在此反應(yīng)過程中，保待精餾塔頂溫度不超過1020C，待體系物料透明，待酸值< 15mgK0H/g后，開始抽真空進(jìn)行縮聚，抽真空的速度控制在O. 086MPa O. 090MPa/7min之間，待酸值彡lmgKOH/g時(shí)停止抽真空，降溫到200°C加入2/3質(zhì)量比溶劑B的二價(jià)酸酯DBE，攪拌降溫到60V 70°C，加入1/3質(zhì)量比溶劑B的乙酸乙酯、乙酸丁酯或乳酸丁酯，攪拌2小時(shí)后，即制得低密度耐熱聚酯樹脂B ；所述的二元酸可以是對(duì)苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸二甲酯、己二酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、以及偏苯三酸酐和二氨基二苯甲烷或二氨基二苯醚反應(yīng)生成的酰亞胺二元酸中的一種或兩種以上的混合物；所述的二元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇及它們的異構(gòu)體中的一種或兩種以上的混合物；所述的三元醇為丙三醇、賽克(THEIC)或三羥甲基丙烷；所述的溶劑B為酯類溶劑是“二價(jià)酸酯DBE+乙酸乙酯”、或“二價(jià)酸酯DBE+乙酸丁酯”、或“二價(jià)酸酯DBE+乳酸丁酯”，其中的二價(jià)酸酯DBE為丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯的混合物；所述的催化劑為異辛酸鋅、環(huán)烷酸鋅、正鈦酸丁酯或乙酸鋅；C、制備水醚改性鈦酸酯化合物C (或稱為水醚化鈦酸酯化合物C)按反應(yīng)物料及摩爾比為鈦酸四丁酯7jC :醇醚類化合物=1 :2 :1 1. 2的比例取各組分反應(yīng)物料；制備工藝過程將鈦酸四丁酯加入反應(yīng)器中開動(dòng)攪拌，緩慢滴加水，在50°C 60°C下水解反應(yīng)2小時(shí)后升溫到60°C 70°C下，I小時(shí)內(nèi)滴加醇醚類化合物，并反應(yīng)2小時(shí)結(jié)束，降溫到50°C以下(包裝)，即制得水醚改性鈦酸酯化合物C ；所述的醇醚類化合物可以是丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚(卡必醇)、二丙二醇甲醚中的一種或兩種以上的混合物；d、配制(65 70%固體含量，質(zhì)量百分比含量)環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆
·
配制過程按TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 150 :800 1000 :20 :1 1. 5 50 80質(zhì)量比配方組成取各組分；按所述配方量將TMA-D中間體樹脂A、低密度耐熱聚酯樹脂B加入反應(yīng)器中，攪拌均勻，并保持溫度在60°C 70°C，加入水醚改性鈦酸酯化合物C，攪拌2小時(shí)后加入(適量的)流平劑，并用醇類溶劑將物料中固體的質(zhì)量百分比含量調(diào)整到65 70% (180°C、1. 0g、lh)、粘度1500 3000mpaS(3(TC、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì))、即制得產(chǎn)品環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆，檢測(cè)合格后過濾包裝入(200L或1000L)桶中；所述的醇類溶劑為二乙二醇乙醚(卡必醇)、異辛醇、丁醇、異丙醇、乙醇中的一種或兩種以上的混合物；所述的流平劑為酚醛樹脂。本發(fā)明的另一內(nèi)容中步驟d中所述質(zhì)量比配方組成為TMAD中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 :800 20 :1. 2 :50。本發(fā)明的另一內(nèi)容中步驟d中所述質(zhì)量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=120 900 20 1 :60。本發(fā)明的另一內(nèi)容中步驟d中所述質(zhì)量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=150 1000 20 1.5 70。。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列特點(diǎn)和有益效果(I)本發(fā)明合成了部分取代配方中鈦酸丁酯類交聯(lián)劑的TMA-D中間體樹脂A (含四個(gè)官能度酰胺類化合物)偏苯三甲酸酐與水反應(yīng)生成不穩(wěn)定的偏苯三甲酸再與二異氰酸酯化合物反應(yīng)生成一種帶活性-NCO的三官能團(tuán)酰胺類化合物，通過二元醇擴(kuò)鏈，使其生成分子量增長(zhǎng)一倍且含四官能度的中間體樹脂A :
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆，其特征是該環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆的質(zhì)量比配方組成為=TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 150 :800 1000 :20 :1 1. 5 50 80 ； 所述的醇類溶劑為二乙二醇乙醚、異辛醇、丁醇、異丙醇、乙醇中的一種或兩種以上的混合物； 所述的流平劑為酚醛樹脂。
2.按權(quán)利要求1所述的環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆，其特征是所述環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆的固體的質(zhì)量百分比含量為65 70%、粘度為1500 3000mpas。
3.按權(quán)利要求1所述的環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆，其特征是所述質(zhì)量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 :800 20 1. 2 50o
4.按權(quán)利要求1所述的環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆，其特征是所述質(zhì)量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=120 :900 20 1 60o
5.按權(quán)利要求1所述的環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆，其特征是所述質(zhì)量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=150 1000 20 1. 5 :70。
6.按權(quán)利要求1所述的環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆，其特征是所述質(zhì)量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=120 :850 20 1. 2 :60。
7.一種環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆的制備方法，其特征是包括下列步驟 a、制備TMA-D中間體樹脂A: 按反應(yīng)物料及摩爾比為偏苯三甲酸酐水二異氰酸酯化合物二元醇羥基化合物=2 :2 :6 6. 6 :1 :4 6的比例取各組分反應(yīng)物料； 按反應(yīng)物料的總質(zhì)量份溶劑A質(zhì)量份=2 3. 5 :1的比例取溶劑A ； 制備工藝過程將溶劑A加入反應(yīng)釜中并開動(dòng)攪拌，然后加入偏苯三甲酸酐升溫到800C，待反應(yīng)釜中物料透明后，緩慢加入水加熱反應(yīng)，溫度控制在80°C 100°C下反應(yīng)2 4小時(shí)，降溫到60°C 65°C加入二異氰酸酯化合物反應(yīng)2小時(shí)，升溫到100°C 120°C，反應(yīng)I 2小時(shí)，然后加入二元醇，升溫到130°C 140°C，反應(yīng)2 5小時(shí)；再加入羥基化合物，在130°C 140°C下反應(yīng)3 5小時(shí)，終止反應(yīng)，將溫度降至60°C 65°C，制得TMA-D中間體樹脂A ； 所述的二異氰酸酯化合物為4，4’ - 二苯甲烷二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯； 所述的二元醇是乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇及它們的異構(gòu)體中的一種或兩種以上的混合物； 所述的溶劑A為乙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚、乙二醇二丁醚、丙二醇二丁醚中的一種或兩種以上的混合物； 所述的羥基化合物是苯甲醇、苯酚、甲酚、二甲酚中的一種或兩種以上的混合物； b、制備低密度耐熱聚酯樹脂B 按反應(yīng)物料及摩爾比為二元酸二元醇三元醇=1 0. 9 1. 2 :0. 4 O. 6的比例取各組分反應(yīng)物料； 按反應(yīng)物料的總質(zhì)量份溶劑B質(zhì)量份=2 3. 5 :1的比例取溶劑B ； 反應(yīng)物二元酸與催化劑的比例關(guān)系為二元酸催化劑=100千摩爾31 33千克；制備工藝過程將所述配方量的二元醇、三元醇加入反應(yīng)釜內(nèi)并升溫到120°C 135°C攪拌熔化后加入二元酸和催化劑，升溫至190°C，然后以8°C 10°C /小時(shí)升溫至230°C 235°C，保溫至透明，在此反應(yīng)過程中，保待精餾塔頂溫度不超過102°C，待體系物料透明，待酸值< 15mgKOH/g后，開始抽真空進(jìn)行縮聚，抽真空的速度控制在O. 086MPa O. 090MPa/7min之間，待酸值彡lmgKOH/g時(shí)停止抽真空，降溫到200°C加入2/3質(zhì)量比溶劑B的二價(jià)酸酯DBE，攪拌降溫到60°C 70°C，加入1/3質(zhì)量比溶劑B的乙酸乙酯、乙酸丁酯或乳酸丁酯，攪拌2小時(shí)后，即制得低密度耐熱聚酯樹脂B ； 所述的二元酸是對(duì)苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸二甲酯、己二酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、以及偏苯三酸酐和二氨基二苯甲烷或二氨基二苯醚反應(yīng)生成的酰亞胺二元酸中的一種或兩種以上的混合物； 所述的二元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇及它們的異構(gòu)體中的一種或兩種以上的混合物； 所述的三元醇為丙三醇、賽克或三羥甲基丙烷； 所述的溶劑B為酯類溶劑是二價(jià)酸酯DBE+乙酸乙酯、或二價(jià)酸酯DBE+乙酸丁酯、或二價(jià)酸酯DBE+乳酸丁酯，其中的二價(jià)酸酯DBE為丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯的混合物； 所述的催化劑為異辛酸鋅、環(huán)烷酸鋅、正鈦酸丁酯或乙酸鋅； C、制備水醚改性鈦酸酯化合物C 按反應(yīng)物料及摩爾比為鈦酸四丁酯7jC :醇醚類化合物=1 :2 :1 1. 2的比例取各組分反應(yīng)物料； 制備工藝過程將鈦酸四丁酯加入反應(yīng)器中開動(dòng)攪拌，緩慢滴加水，在50°C 60°C下水解反應(yīng)2小時(shí)后升溫到60°C 70°C下，I小時(shí)內(nèi)滴加醇醚類化合物，并反應(yīng)2小時(shí)結(jié)束，降溫到50°C以下，即制得水醚改性鈦酸酯化合物C ； 所述的醇醚類化合物可以是丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二丙二醇甲醚中的一種或兩種以上的混合物；d、配制環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆 配制過程 按TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 150 :800 1000 :20 :1 1. 5 50 80質(zhì)量比配方組成取各組分； 按所述配方量將TMA-D中間體樹脂A、低密度耐熱聚酯樹脂B加入反應(yīng)器中，攪拌均勻，并保持溫度在60°C 70°C，加入水醚改性鈦酸酯化合物C，攪拌2小時(shí)后加入流平劑，并用醇類溶劑將物料中固體的質(zhì)量百分比含量調(diào)整到65 70%、粘度1500 3000mpas、即制得產(chǎn)品環(huán)保改性耐熱 聚酯漆包線漆； 所述的醇類溶劑為二乙二醇乙醚、異辛醇、丁醇、異丙醇、乙醇中的一種或兩種以上的混合物； 所述的流平劑為酚醛樹脂。
8.按權(quán)利要求7所述的環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆的制備方法，其特征是步驟d中所述質(zhì)量比配方組成為TMA_D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 :800 20 :1. 2 :50。
9.按權(quán)利要求7所述的環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆的制備方法，其特征是步驟d中所述質(zhì)量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=120 :900 20 1 60o
10.按權(quán)利要求7所述的環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆的制備方法，其特征是步驟d中所述質(zhì)量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=150 :1000 20 :1. 5 :70。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保改性耐熱聚酯漆包線漆及其制備方法，系采用偏苯三甲酸酐、水、二異氰酸酯化合物、二元醇和羥基化合物合成的TMA-D中間體樹脂，配以低密度耐熱聚酯樹脂B、固化劑和流平劑等配成；質(zhì)量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A∶低密度耐熱聚酯樹脂B∶水醚改性鈦酸酯化合物C∶流平劑∶醇類溶劑=100～150∶800～1000∶20∶1～1.5∶50～80；漆液的固體含量達(dá)65～70%，粘度控制在1500～3000mpas范圍內(nèi)，本發(fā)明不使用含芳烴等難于降解的材料作為主要溶劑，可以有效地減少生產(chǎn)過程中對(duì)人體的傷害和對(duì)環(huán)境的污染，提供一種性能良好、低毒、易降解、高固體少溶劑環(huán)保產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C08G63/20GK103059702SQ20121058973
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者倪平, 杜佳, 袁勇, 郭剛, 張先來(lái), 李建學(xué), 宗躍強(qiáng), 唐安斌 申請(qǐng)人:四川東材科技集團(tuán)股份有限公司