本發(fā)明涉及絕緣涂層技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變壓器鋼片絕緣涂層材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，變壓器應(yīng)用越來(lái)越廣泛，變壓器中含有大量的電鋼片，當(dāng)變壓器通上交流電時(shí)，在電鋼片上會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，這個(gè)交變磁場(chǎng)會(huì)在電鋼片周圍產(chǎn)生交變電場(chǎng)，這個(gè)交變的電場(chǎng)會(huì)在電鋼片內(nèi)部產(chǎn)生交變電流，也就是渦流。為了避免或減少渦流，在生產(chǎn)中，將很薄的且互相絕緣的電工鋼片疊加在一起，形成一個(gè)密集絕緣的電鋼片，這樣大回路的渦流就很難形成，而在每一片電鋼片中，由于很薄，渦流也很難形成，即使有也極其微弱，可忽略。

同時(shí)當(dāng)變壓器使用到達(dá)一定年限，電鋼片表面的絕緣層會(huì)逐漸老化，電鋼片之間的絕緣性會(huì)逐漸下降，如果電鋼片表面的絕緣完全被破壞，相當(dāng)于鐵芯是采用了一整塊，渦流損耗會(huì)變的很大，鐵芯中出現(xiàn)較大的渦流電流，不但會(huì)造成渦流損耗浪費(fèi)電力，而引起鐵芯發(fā)熱，嚴(yán)重的可能會(huì)燒紅，甚至熔掉，隨之而來(lái)的是，線圈的電流增大，以致燒毀，整個(gè)變壓器溫度上升，變壓器因上述超溫故障而造成爆炸。

到目前為止，在變壓器鐵芯電鋼片上形成一層絕緣層的技術(shù)以及涂料的配方已經(jīng)有許多。鑒于現(xiàn)有的技術(shù)中絕緣涂料，存在外觀性、附著性、表面加工性等方面的缺陷，盡管這些材料標(biāo)注的耐熱性能夠達(dá)到變壓器的溫升要求，但是變壓器長(zhǎng)期在滿負(fù)荷條件下運(yùn)行或者短暫的超負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)候，變壓器工作電流會(huì)達(dá)到額定值或超過額定值，從而使線圈一直在高溫下運(yùn)行，鐵芯中電鋼片的絕緣層受到高溫影響，慢慢老化，其絕緣性能逐漸降低，甚至于發(fā)生過熱現(xiàn)象導(dǎo)致導(dǎo)磁率下降從而使得變壓器的電流急劇上升，加快了溫度的上升，并最終燒毀。如果絕緣層采用耐高溫，高穩(wěn)定，超薄的絕緣材料，那么即使變壓器長(zhǎng)期在滿負(fù)荷條件下運(yùn)行或者有短暫的超負(fù)荷運(yùn)行，變壓器也不會(huì)因?yàn)楦邷貙?dǎo)致老化，甚至于燒毀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種變壓器鋼片絕緣涂層材料具有的耐高溫、絕緣性好、密實(shí)性強(qiáng)、韌性優(yōu)良的特點(diǎn)，其材料成本較低、原料易得且制備方法簡(jiǎn)單，具有良好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種變壓器鋼片絕緣涂層材料，包括以下重量份的原料：

聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂40-80份、磷酸二氫鋁10-20份、聚醚醚酮5-10份、乙酸銨5-10份、氧化鎂1-5份、非離子型表面活性劑1-5份、聚酰亞胺樹脂15-25份、乙烯基硅油10-30份、乙炔基環(huán)己醇0.5-1份、乙烯-乙酸乙烯共聚物5-8份、聚二甲基硅氧烷5-10份、去離子水40-80份。

優(yōu)選地，所述絕緣涂層材料包括以下重量份的原料：

聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂60份、磷酸二氫鋁15份、聚醚醚酮8份、乙酸銨8份、氧化鎂3份、非離子型表面活性劑3份、聚酰亞胺樹脂20份、乙烯基硅油20份、乙炔基環(huán)己醇0.8份、乙烯-乙酸乙烯共聚物6份、聚二甲基硅氧烷7份、去離子水60份。

優(yōu)選地，所述聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂是由質(zhì)量百分比20%-50%的聚氨酯、25%-50%的丙烯酸酯和10%-30%的環(huán)氧乙烷反應(yīng)所得。

優(yōu)選地，所述非離子型表面活性劑異構(gòu)十三碳醇醚、月桂醇聚氧乙烯醚、壬基酚的聚氧乙烯醚中的一種或幾種。

本發(fā)明還提供了一種變壓器鋼片絕緣涂層材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂、聚酰亞胺樹脂、乙烯基硅油、乙炔基環(huán)己醇、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷混合加入到高速攪拌機(jī)中攪拌均勻，攪拌時(shí)間20-60min，攪拌轉(zhuǎn)速1600-1800r/min，得到混合物a；

步驟二，將磷酸二氫鋁、聚醚醚酮、乙酸銨、氧化鎂、去離子水混合加入到反應(yīng)容器中，攪拌均勻，攪拌時(shí)間10-50min，攪拌轉(zhuǎn)速600-800r/min得到混合液b；

步驟三，將步驟一制得的混合物a與步驟二制得的混合液b混合加入到攪拌機(jī)中在10-20℃下攪拌20-40min，攪拌轉(zhuǎn)速600-800r/min，再加入非離子型表面活性劑升溫到55-65℃攪拌60-120min，攪拌轉(zhuǎn)速為2000-2500r/min，制得變壓器鋼片絕緣涂層材料。

優(yōu)選地，所述步驟一中攪拌時(shí)間為40min，攪拌轉(zhuǎn)速為1700r/min。

優(yōu)選地，所述步驟二中攪拌時(shí)間30min，攪拌轉(zhuǎn)速為700r/min。

優(yōu)選地，所述步驟三為：將步驟一制得的混合物a與步驟二制得的混合液b混合加入到攪拌機(jī)中在15℃下攪拌30min，攪拌轉(zhuǎn)速700r/min，再加入非離子型表面活性劑升溫到60℃攪拌90min，攪拌轉(zhuǎn)速為2300r/min，制得變壓器鋼片絕緣涂層材料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

（1）本發(fā)明的變壓器鋼片絕緣涂層材料添加的聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂能改進(jìn)鋼板粘著性和改進(jìn)涂覆膜柔韌性，非離子型表面活性劑的運(yùn)用增加了涂層的機(jī)械、耐油、耐腐蝕等性能。

（2）本發(fā)明的變壓器鋼片絕緣涂層材料添加了聚醚醚酮，可以在涂層表面形成凹凸的氣隙，可以增加磁阻，減少渦流強(qiáng)度。

（3）本發(fā)明的變壓器鋼片絕緣涂層材料具有有耐高溫、抗震、抗剝落、絕緣性能良好、耐老化的特點(diǎn)，產(chǎn)品的絕緣性、附著性、耐熱性、耐腐蝕性和表面質(zhì)量都十分優(yōu)良。

（4）本發(fā)明的變壓器鋼片絕緣涂層材料制備方法，其原料易得、材料成本較低、方法簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1.

本實(shí)施例的變壓器鋼片絕緣涂層材料，包括以下重量份的原料：

聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂40份、磷酸二氫鋁10份、聚醚醚酮5份、乙酸銨5份、氧化鎂1份、月桂醇聚氧乙烯醚1份、聚酰亞胺樹脂15份、乙烯基硅油10份、乙炔基環(huán)己醇0.5份、乙烯-乙酸乙烯共聚物5份、聚二甲基硅氧烷5份、去離子水40份。

本實(shí)施例的變壓器鋼片絕緣涂層材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂、聚酰亞胺樹脂、乙烯基硅油、乙炔基環(huán)己醇、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷混合加入到高速攪拌機(jī)中攪拌均勻，攪拌時(shí)間20min，攪拌轉(zhuǎn)速1600r/min，得到混合物a；

步驟二，將磷酸二氫鋁、聚醚醚酮、乙酸銨、氧化鎂、去離子水混合加入到反應(yīng)容器中，攪拌均勻，攪拌時(shí)間10min，攪拌轉(zhuǎn)速600r/min得到混合液b；

步驟三，將步驟一制得的混合物a與步驟二制得的混合液b混合加入到攪拌機(jī)中在10℃下攪拌20min，攪拌轉(zhuǎn)速600r/min，再加入非離子型表面活性劑升溫到55℃攪拌60min，攪拌轉(zhuǎn)速為2000r/min，制得變壓器鋼片絕緣涂層材料。

實(shí)施例2.

本實(shí)施例的變壓器鋼片絕緣涂層材料，包括以下重量份的原料：

聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂80份、磷酸二氫鋁20份、聚醚醚酮10份、乙酸銨10份、氧化鎂5份、異構(gòu)十三碳醇醚5份、聚酰亞胺樹脂25份、乙烯基硅油30份、乙炔基環(huán)己醇1份、乙烯-乙酸乙烯共聚物8份、聚二甲基硅氧烷10份、去離子水80份。

本實(shí)施例的變壓器鋼片絕緣涂層材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂、聚酰亞胺樹脂、乙烯基硅油、乙炔基環(huán)己醇、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷混合加入到高速攪拌機(jī)中攪拌均勻，攪拌時(shí)間60min，攪拌轉(zhuǎn)速1800r/min，得到混合物a；

步驟二，將磷酸二氫鋁、聚醚醚酮、乙酸銨、氧化鎂、去離子水混合加入到反應(yīng)容器中，攪拌均勻，攪拌時(shí)間50min，攪拌轉(zhuǎn)速800r/min得到混合液b；

步驟三，將步驟一制得的混合物a與步驟二制得的混合液b混合加入到攪拌機(jī)中在20℃下攪拌40min，攪拌轉(zhuǎn)速800r/min，再加入非離子型表面活性劑升溫到65℃攪拌120min，攪拌轉(zhuǎn)速為2500r/min，制得變壓器鋼片絕緣涂層材料。

實(shí)施例3.

本實(shí)施例的變壓器鋼片絕緣涂層材料，包括以下重量份的原料：

聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂60份、磷酸二氫鋁15份、聚醚醚酮8份、乙酸銨8份、氧化鎂3份、壬基酚的聚氧乙烯醚3份、聚酰亞胺樹脂20份、乙烯基硅油20份、乙炔基環(huán)己醇0.8份、乙烯-乙酸乙烯共聚物6份、聚二甲基硅氧烷7份、去離子水60份。

本實(shí)施例的變壓器鋼片絕緣涂層材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂、聚酰亞胺樹脂、乙烯基硅油、乙炔基環(huán)己醇40min，攪拌轉(zhuǎn)速1700r/min，得到混合物a；

步驟二，將磷酸二氫鋁、聚醚醚酮、乙酸銨、氧化鎂、去離子水混合加入到反應(yīng)容器中，攪拌均勻，攪拌時(shí)間30min，攪拌轉(zhuǎn)速700r/min得到混合液b；

步驟三，步驟一制得的混合物a與步驟二制得的混合液b混合加入到攪拌機(jī)中在15℃下攪拌30min，攪拌轉(zhuǎn)速700r/min，再加入非離子型表面活性劑升溫到60℃攪拌90min，攪拌轉(zhuǎn)速為2300r/min，制得變壓器鋼片絕緣涂層材料。

實(shí)施例4.

本實(shí)施例的變壓器鋼片絕緣涂層材料，包括以下重量份的原料：

聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂50份、磷酸二氫鋁12份、聚醚醚酮8份、乙酸銨7份、氧化鎂2份、異構(gòu)十三碳醇醚2份、聚酰亞胺樹脂17份、乙烯基硅油15份、乙炔基環(huán)己醇0.6份、乙烯-乙酸乙烯共聚物7份、聚二甲基硅氧烷7份、去離子水40-80份。

聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂是由質(zhì)量百分比40%的聚氨酯30%的丙烯酸酯和30%的環(huán)氧乙烷通過核殼聚合法聚合而成。

本實(shí)施例的變壓器鋼片絕緣涂層材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂、聚酰亞胺樹脂、乙烯基硅油、乙炔基環(huán)己醇、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷混合加入到高速攪拌機(jī)中攪拌均勻，攪拌時(shí)間30min，攪拌轉(zhuǎn)速1700r/min，得到混合物a；

步驟二，將磷酸二氫鋁、聚醚醚酮、乙酸銨、氧化鎂、去離子水混合加入到反應(yīng)容器中，攪拌均勻，攪拌時(shí)間30min，攪拌轉(zhuǎn)速700r/min得到混合液b；

步驟三，將步驟一制得的混合物a與步驟二制得的混合液b混合加入到攪拌機(jī)中在10℃下攪拌25min，攪拌轉(zhuǎn)速650r/min，再加入非離子型表面活性劑升溫到55-65℃攪拌80min，攪拌轉(zhuǎn)速為2200r/min，制得變壓器鋼片絕緣涂層材料。

本發(fā)明的變壓器鋼片絕緣涂層材料添加的聚氨酯-丙烯酸酯-環(huán)氧乙烷樹脂能改進(jìn)鋼板粘著性和改進(jìn)涂覆膜柔韌性，非離子型表面活性劑的運(yùn)用增加了涂層的機(jī)械、耐油、耐腐蝕等性能；添加的聚醚醚酮，可以在涂層表面形成凹凸的氣隙，可以增加磁阻，該絕緣涂層有耐高溫、抗震、抗剝落、絕緣性能良好、耐老化的特點(diǎn)，產(chǎn)品的絕緣性、附著性、耐熱性、耐腐蝕性和表面質(zhì)量都十分優(yōu)良；其原料易得、材料成本較低、方法簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。