一種水性絕緣漆及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域，特別是指一種水性絕緣漆及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]絕緣漆主要用于電機電器的線圈及其他絕緣零部件，填充其空隙，固化后使被浸物成為一個密實的整體，從而提高其絕緣性能、機械性能以及耐候性能。絕緣漆一般分為有溶劑漆和無溶劑漆兩種。有溶劑漆是由有機化合物作為溶劑；無溶劑漆采用的是活性稀釋劑，稀釋劑參與成膜。無溶劑漆雖然可以減少有機溶劑的揮發(fā)對環(huán)境的污染，但是無溶劑漆中的活性稀釋劑也具有一定的揮發(fā)性，同樣對人和環(huán)境造成危害，且易燃易爆，運輸貯存存在安全隱患。
[0003]目前，水性絕緣漆已經(jīng)在電動工具、水栗、園林電機、小型發(fā)電機、鎮(zhèn)流器、小型變壓器等行業(yè)得到了應(yīng)用。水性絕緣漆作為一種環(huán)保型涂料，以其低污染、安全節(jié)能、使用方便等特性成為行業(yè)應(yīng)用發(fā)展的方向。
[0004]但是，現(xiàn)有的水性絕緣漆一般加有助溶劑，通過外加乳化劑水性化，或者通過引入丙烯酸或丙烯酸酯類單體制備成水性體系，絕緣性能欠佳。并且具有較高的揮發(fā)性有機化合物(VOC)，存在較大的安全隱患，不環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種水性絕緣漆，該水性絕緣漆無助溶劑，零V0C，無安全隱患，符合綠色環(huán)保要求，電氣強度高，耐熱性能高。
[0006]基于上述目的本發(fā)明提供的一種水性絕緣漆，包括水性環(huán)氧樹脂，經(jīng)多元醇改性的水性環(huán)氧固化劑，助劑，所述多元醇包括新戊二醇和賽克，所述水性環(huán)氧樹脂和經(jīng)多元醇改性的水性環(huán)氧固化劑的重量比為2.5-3:1。
[0007]較佳的，所述水性環(huán)氧樹脂是自乳化非離子型水性環(huán)氧樹脂乳液。
[0008]可選的，所述的多元醇還包括聚乙二醇、聚丙二醇中的一種，所述新戊二醇和賽克各占多元醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的5-15%。
[0009]可選的，所述助劑包括消泡劑、流平劑、潤濕分散劑，各助劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為0.5-2%。
[0010]可選的，所述消泡劑為聚醚類消泡劑，所述流平劑為聚醚改性聚硅氧烷類，所述潤濕分散劑為烷基聚氧乙烯醚類。
[0011]基于相同的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了該水性絕緣漆的制備方法，包括以下步驟:
[0012](I)在氮封條件下，環(huán)氧樹脂和多元醇反應(yīng)得到具有端環(huán)氧官能團(tuán)的預(yù)聚物；
[0013](2)在氮封條件下，將多元胺和預(yù)聚物混合，滴加環(huán)氧樹脂，反應(yīng)完全，滴加苯基縮水甘油醚，反應(yīng)至終點；
[0014](3)降溫，加水乳化即得水性環(huán)氧固化劑；
[0015](4)稱取水性環(huán)氧固化劑、水性環(huán)氧樹脂、消泡劑、流平劑、分散劑并混勻，烘烤、冷卻后即得。
[0016]可選的，步驟(I)中環(huán)氧樹脂和多元醇質(zhì)量用量之比為1:5-8。
[0017]可選的，步驟⑵中所述多元胺、預(yù)聚物、環(huán)氧樹脂和苯基縮水甘油醚的質(zhì)量用量之比為10?15:5?8:1?2:1。
[0018]可選的，所述環(huán)氧樹脂是EP0N828、EP0N834、EP0N1001、E-51或E-41中的一種；所述多元胺選自二胺基二苯砜、2，4-二氨基二苯甲烷、聚醚胺、異佛爾酮二胺、1，2-環(huán)己二胺中的一種。
[0019]較佳的，所述水性絕緣漆的制備方法包括以下步驟:
[0020](I)在氮封條件下，環(huán)氧樹脂和多元醇在90_110°C條件下，反應(yīng)3-5小時得到具有端環(huán)氧官能團(tuán)的預(yù)聚物；
[0021](2)在氮封條件下，將多元胺和步驟(I)中產(chǎn)物預(yù)聚物混合，滴加環(huán)氧樹脂，60-80°C條件下反應(yīng)完全，滴加苯基縮水甘油醚，反應(yīng)至終點；
[0022](3)降溫至45-55°C，加水乳化即得水性環(huán)氧固化劑；
[0023](4)稱取水性環(huán)氧固化劑、水性環(huán)氧樹脂、消泡劑、流平劑、分散劑并混勻均勻，銅片浸入混合乳液中3-8min，取出后130_180°C烘烤0.5_2h、冷卻后銅片第二次浸漆3_8min，于130-180°C烘烤3-5h冷卻至室溫，測試性能。
[0024]從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的水性絕緣漆，包括水性環(huán)氧樹脂，與新戊二醇和賽克改性的水性環(huán)氧固化劑，新戊二醇、賽克絕緣性能優(yōu)良，通過引入到自乳化非離子型水性環(huán)氧樹脂體系，提高絕緣漆絕緣性能。該水性絕緣漆用水做分散介質(zhì)，無助溶劑，零V0C，無安全隱患，符合綠色環(huán)保要求。使用工藝簡單，無需預(yù)烘，降低了能耗，可用于硅鋼片漆及漆包線漆。漆I旲絕緣性能優(yōu)良，常態(tài)電氣強度尚，附著力粘結(jié)性能好，耐熱性能尚，耐熱等級達(dá)到H級。
【具體實施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0026]—種水性絕緣漆，包括水性環(huán)氧樹脂，經(jīng)多元醇改性的水性環(huán)氧固化劑，助劑。所述多元醇包括新戊二醇和賽克，所述水性環(huán)氧樹脂和經(jīng)多元醇改性的水性環(huán)氧固化劑的重量比為2.5-3:1。
[0027]其中，所述水性環(huán)氧樹脂為自乳化非離子型水性環(huán)氧樹脂乳液。所述的多元醇還包括聚乙二醇、聚丙二醇中的一種，所述新戊二醇和賽克各占多元醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的5-15%。所述助劑包括消泡劑、流平劑、潤濕分散劑，各助劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為0.5-2% ο所述消泡劑為聚醚類消泡劑，所述流平劑為聚醚改性聚硅氧烷類，所述潤濕分散劑為烷基聚氧乙烯醚類。
[0028]所述水性絕緣漆的制備方法包括以下步驟:
[0029](I)在氮封條件下，環(huán)氧樹脂和多元醇在90_110°C條件下，反應(yīng)3-5小時得到具有端環(huán)氧官能團(tuán)的預(yù)聚物。其中，所述環(huán)氧樹脂和多元醇質(zhì)量用量之比為1:5-8。
[0030](2)在氮封條件下，將多元胺和步驟(I)中產(chǎn)物預(yù)聚物混合，滴加環(huán)氧樹脂，60_80°C條件下反應(yīng)完全，滴加苯基縮水甘油醚，反應(yīng)至終點。其中，多元胺、步驟(I)中產(chǎn)物預(yù)聚物、環(huán)氧樹脂和苯基縮水甘油醚的質(zhì)量用量之比為10?15:5?8:1?2:1。所述環(huán)氧樹脂是EPON828、EPON834、EP0N1001、E-51或E-41中的一種，所述多元胺選自二胺基二苯砜、2, 4-二氨基二苯甲烷、聚醚胺、異佛爾酮二胺、1，2-環(huán)己二胺中的一種。
[0031](3)降溫至45-55Γ，加水乳化即得水性環(huán)氧固化劑。
[0032](4)稱取步驟⑶中獲得的水性環(huán)氧固化劑與水性環(huán)氧樹脂、消泡劑、流平劑、分散劑并混勻均勻，銅片浸入混合乳液中3-8min，取出后130-180°C烘烤0.5-2h、冷卻后銅片第二次浸漆3-8min，于130-180°C烘烤3-5h冷卻至室溫，測試性能。
[0033]實施例一:
[0034]稱取29.56g E-51環(huán)氧樹脂、120.2g聚乙二醇6000、8.5g賽克、19.lg新戊二醇于燒瓶中混合，氮封條件下攪拌升溫至l〇〇°C，反應(yīng)4小時得預(yù)聚物A。稱取39.6g 2, 4-二氨基二苯甲烷和19.3g預(yù)聚物A于燒瓶中混合，氮封條件下升溫至70°C，滴加3.8g E-51環(huán)氧樹脂反應(yīng)完全后，滴加3g苯基縮水甘油醚。待反應(yīng)完全，體系降溫至50°C，滴加去離子水35.38g，經(jīng)相反轉(zhuǎn)乳化即得水性環(huán)氧固化劑。
[0035]稱取15g水性環(huán)氧固化劑、45g水性環(huán)氧樹脂、盈智化學(xué)0633型消泡劑0.3g，高斯GSK-550型流平劑0.5g，德謙FN265型潤濕分散劑lg混合均勻，將10 X 10cm的銅片浸入混合乳液中5min，150°C烘烤lh，冷卻后再浸一遍，150°C烘烤5h。冷卻后室溫條件下放置一天測試。耐熱溫度為176.23°C，常態(tài)電氣強度均值為109.68MV/m。常態(tài)電氣強度按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1408-2006絕緣材料電氣強度試驗方法檢測。
[0036]實施例二:
[0037]稱取18.5g E-51環(huán)氧樹脂、120.2g聚乙二醇6000、19.3g賽克、8.5g新戊二醇于燒瓶中混合，氮封條件下攪拌升溫至l〇〇°C，反應(yīng)4小時得預(yù)聚物A。稱取45g 2, 4-二氨基二苯甲烷和24g預(yù)聚物A于燒瓶中混合，氮封條件下升溫至70°C，滴加6gE-51環(huán)氧樹脂反應(yīng)完全后，滴加3g苯基縮水甘油醚。待反應(yīng)完全，體系降溫至50°C，滴加去離子水42g，經(jīng)相反轉(zhuǎn)乳化即得水性環(huán)氧固化劑。
[0038]稱取15g水性環(huán)氧固化劑、37.5g水性環(huán)氧樹脂、盈智化學(xué)0633型消泡劑0.5g，高斯GSK-550型流平劑0.5g，德謙FN265型潤濕分散劑lg混合均勻，將10 X 10cm的銅片浸入混合乳液中5min，150°C烘烤lh，冷卻后再浸一遍，150°C烘烤5h。冷卻后室溫條件下放置一天測試。耐熱溫度為181.36°C，常態(tài)電氣強度均值為103.65MV/m。
[0039]實施例三:
[0040]稱取18.5g E-51環(huán)氧樹脂、120.2g聚丙二醇2000、19.3g賽克、8.5g新戊二醇于燒瓶中混合，氮封條件下攪拌升溫至l〇〇°C，反應(yīng)4小時得預(yù)聚物A。稱取45g 2, 4-二氨基二苯甲烷和24g預(yù)聚物A于燒瓶中混合，氮封條件下升溫至70°C，滴加6gE-51環(huán)氧樹脂反應(yīng)完全后，滴加3g苯基縮水甘油醚。待反應(yīng)完全，體系降溫至50°C，滴加去離子水42g，經(jīng)相反轉(zhuǎn)乳化即得水性環(huán)氧固化劑。
[0041]稱取15g水性環(huán)氧固化劑