一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法，屬于化工涂料制備技術領域；具體步驟為：將10?40份導熱填料和10?30份的水采用高速分散機分散0?1小時，再加入水性聚酯分散體30?50份、固化劑1?10份、防沉劑0.1?2份和觸變劑0.1?2份低速充分混合、靜置消泡，制得水性耐高溫導熱絕緣漆；該方法工藝簡單，成本低廉，制備的水性絕緣漆具有較高的耐熱性能、導熱性和優秀的絕緣性能，應用范圍廣。
【專利說明】
一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種絕緣漆的制備方法，具體涉及一種環保型耐高溫導熱水性絕緣漆 的制備方法，屬于化工涂料制備技術領域。
【背景技術】
[0002] 絕緣漆在保證電機、電器安全運行中發揮重要的作用，是決定電機、電器技術經濟 指標的關鍵因素之一。F級絕緣漆是指耐熱溫度在155°C以上的絕緣漆，不僅是大型發電設 備配套的關鍵絕緣材料，而且對提高電機、電器技術經濟指標具有重要意義。
[0003] 電機、電器的熱傳導方式以對流為主，對流傳熱與材料的導熱率有關，而聚合物絕 緣材料由于聲子自由程小，導熱系數通常約為0.2 W/(m?K)，導熱性差。然而不同絕緣等 級的電機繞組有不同的允許溫升值，若超過了規定值，就會影響電機的使用，嚴重時會燒毀 電機。因此絕緣材料的導熱性是制約電機壽命的決定因素，高導熱絕緣材料的研制是提高 電機效率的關鍵技術。
[0004] 目前關于環保型水性絕緣導熱耐高溫涂料的專利鮮見。國內專利涉及導熱絕緣的 專利也有報道，如CN103881566 A、CN102559048 A等以油性環氧改性有機硅樹脂為基體樹 月旨，加入導熱填料制備出導熱耐高溫絕緣漆，但該涂料為溶劑型絕緣漆范圍，含有大量的揮 發性溶劑，不符合低V0C的排放標準。而且目前市場上的很多絕緣漆導熱性能差，在電機電 器工作過程中熱量積累會加速絕緣漆老化，容易引發事故。

【發明內容】

[0005] 本發明針對現有技術存在的問題，提供一種環保型耐高溫導熱水性絕緣漆的制備 方法，使制備的產品具有較高的耐熱性能、導熱性和優秀的絕緣性能，應用范圍廣。
[0006] 為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案是： 一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法，包括如下步驟： 制備水性耐高溫導熱絕緣漆:將10-40份導熱填料和10-30份的水采用高速分散機分散 0-1小時，再加入水性聚酯分散體30-50份、固化劑1-10份、防沉劑0.1-2份和觸變劑0.1-2份 低速充分混合、靜置消泡，制得水性耐高溫導熱絕緣漆。
[0007] 上述的導熱填料為氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、氮化硅、碳化硅、氧化鋅的一種或幾種 的組合物； 上述的導熱填料為碳化硅、氧化鋅； 上述的防沉劑為羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、聚酰胺蠟、氣相二氧化硅的一種或幾種 的組合物； 上述的觸變劑為氣相二氧化硅； 上述的所述的固化劑為全甲基醚化三聚氰胺HMMM。
[0008] 本發明的有益效果是： (1)本發明技術解決了絕緣漆環保、低V0C要求同時兼顧絕緣、導熱、耐高溫的性能問 題，制備的絕緣漆具有低VOC、優良絕緣、耐高溫、導熱的性能。該絕緣漆的固化條件僅為130 °C/40min，漆膜在鐵板上附著力為1級，硬度為3-4H，耐水、耐酸、耐堿性能良好;漆膜在500V 電壓下體積電阻率為3.76\1011〇^、溫度指數(120000)168.3°(：;漆膜導熱系數可達到 1.570W/nrK，相比于基體樹脂導熱性能提高7倍左右。
[0009] (2)本發明方法制備的絕緣漆是一種新型環境友好型綠色產品，是F、H級通用絕緣 材料，適用于變壓器、電機、電路板、線路板、漆包線、電容類的浸漬或涂裝，具有防潮、散熱、 絕緣、固定和保護等作用。
【附圖說明】
[0010] 圖1水性耐高溫導熱絕緣漆的制備流程圖； 圖2實施例2耐高溫導熱水性絕緣漆漆膜的TG曲線圖。
【具體實施方式】
[0011] 下面結合實施例及附圖對本發明做進一步詳細的說明，這些實施例僅用來說明本 發明，不限制本發明的范圍。
[0012] 實施例1 一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法，包括如下步驟： (1)將100g的對苯二甲酸和80g的環己二醇在氮氣的保護下在加入催化劑三氧化二銻 0.1g，160°C反應4個小時得到酯化液;酯化液在氮氣的保護下在200°C下反應4小時得到聚 酯多元醇低聚物，該低聚物在200°C下抽真空2小時得到大分子的聚酯多元醇;大分子聚酯 多元醇與lg酸酐在160°C下反應1小時得到帶有羧基的大分子聚酯多元醇；向帶有羧基的大 分子聚酯多元醇中加入5%wt的有機溶劑丙二醇單丁醚，然后用三乙胺中和至pH值為7.0,得 到水性聚酯水分散體。
[0013] (2)先將10g的氧化鋁和10g水采用高速分散機分散1小時，再加入30g水性聚酯分 散體、o.lg全甲基醚化三聚氰胺HMMM、0.1g羧甲基纖維素、O.lg氣相二氧化硅低速充分混 合、靜置消泡，制得水性耐高溫導熱絕緣漆。
[0014] 實施例2 一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法，包括如下步驟： (1)將100g的對苯二甲酸和120 g的環己二醇在氮氣的保護下在加入催化劑三氧化二 銻lg，200°C反應1個小時得到酯化液;酯化液在氮氣的保護下在240°C下反應1小時得到聚 酯多元醇低聚物，該低聚物在240°C下抽真空1小時得到大分子的聚酯多元醇;大分子聚酯 多元醇與15g酸酐在180°C下反應0.5小時得到帶有羧基的大分子聚酯多元醇；向帶有羧基 的大分子聚酯多元醇中加入5%wt的有機溶劑丙二醇單丁醚，然后用三乙胺中和至pH值為 8.0,得到水性聚酯水分散體。
[0015] (2)先將40g的氧化鋁和30g水采用高速分散機分散0.1小時，再加入50g水性聚酯 分散體、lg全甲基醚化三聚氰胺HMMM、2g羧甲基纖維素、2g氣相二氧化硅低速充分混合、靜 置消泡，制得水性耐高溫導熱絕緣漆。
[0016] 實施例3 一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法，包括如下步驟： (1)將lOOg的對苯二甲酸和lOOg的環己二醇在氮氣的保護下在加入催化劑三氧化二銻 0.5g，180°C反應2個小時得到酯化液;酯化液在氮氣的保護下在220 °C下反應2小時得到聚 酯多元醇低聚物，該低聚物在220°C下抽真空1.5小時得到大分子的聚酯多元醇;大分子聚 酯多元醇與l〇g酸酐在170°C下反應1小時得到帶有羧基的大分子聚酯多元醇；向帶有羧基 的大分子聚酯多元醇中加入5%wt的有機溶劑丙二醇單丁醚，然后用三乙胺中和至pH值為 7.5,得到水性聚酯水分散體。
[0017] (2)先將20g的氧化鋁和20g水采用高速分散機分散0.5小時，再加入40g水性聚酯 分散體、〇.5g全甲基醚化三聚氰胺羧甲基纖維素 lg氣相二氧化硅低速充分混合、靜 置消泡，制得水性耐高溫導熱絕緣漆。
[0018] 實施例4 一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法，包括如下步驟： 在裝有溫度計、攪拌器、冷凝管、氮氣保護裝置及抽真空裝置的四口燒瓶中，將30g間苯 二甲酸、20g對苯二甲酸、32g新戊二醇、10g三羥甲基丙烷、催化劑三氧化二銻0.2g-次性投 入四口瓶中。升溫到140 °C時，物料開始熔融，開動攪拌器低速攪拌，升溫到160 °C后，每半 小時升溫l〇°C，直到溫度達到230°C，繼續酯化反應至體系達到清晰點（成無色透明狀）， 停止通入氮氣。開啟減壓蒸餾裝置，緩慢減壓除去縮聚反應中生成的小分子產物和水，每隔 一段時間測酸值，當反應到酸值小于10mgK0H/g時，停止反應，降溫到180°C，加入8g偏苯三 酸酐，保溫40min，取樣測酸值為50mgK0H/g左右時停止加熱。降溫至140°C，加入20g丙二醇 丁醚降低粘度，待溫度降至80°C加入胺中和反應20min，再加入230g水，充分分散，得到 pH7.0-8.0的半透明狀水性聚酯乳液。
[0019] 將20g碳化硅/氧化鋅復合導熱填料和20g水在高速分散機5000r/min分散30min， 然后加入50g水性聚酯分散體、8g水性氨基樹脂固化劑、0.8g防沉劑、1.0g觸變劑及適量的 緩蝕劑低速充分混合、靜置消泡，制得水性耐高溫導熱絕緣漆，其制備流程見附圖1。
[0020] 將涂料涂布于打磨好的鐵板上，130°c下40min固化成膜，涂膜厚度約為ΙΟμπι，所得 的漆膜附著力為1級、硬度5Η、漆膜在500V電壓下體積電阻率為1.42Χ10ηΩ ·πι、溫度指數 (Τ2〇_) 150 · 3 °C，漆膜導熱系數大于1 · 0W/m · Κ。
[0021] 實施例5 一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法，包括如下步驟： 在裝有溫度計、攪拌器、冷凝管、氮氣保護裝置及抽真空裝置的四口燒瓶中，將40g間苯 二甲酸、l〇g己二酸、25g新戊二醇、10g三羥甲基丙烷、10g賽克、催化劑三氧化二銻O.lg-次 性投入四口瓶中。升溫到140°C時，物料開始熔融，開動攪拌器低速攪拌，升溫到160°C后， 每半小時升溫l〇°C，直到溫度達到230°C，繼續酯化反應至體系達到清晰點（成無色透明 狀），停止通入氮氣。開啟減壓蒸餾裝置，緩慢減壓除去縮聚反應中生成的小分子產物和水， 每隔一段時間測酸值，當反應到酸值小于10mgK0H/g時，停止反應，降溫到180°C，加入10g 偏苯三酸酐，保溫40min，取樣測酸值為50mgK0H/g左右時停止加熱。降溫至140°C，加入20g 丙二醇丁醚降低粘度，待溫度降至80°C加入胺中和反應20min，再加入240g水，充分分散，得 到pH7.0-8.0的半透明狀水性聚酯乳液，其基本性能指標見附表1。
[0022]將21g碳化硅/氧化鋅復合導熱填料和20g水在高速分散機5000r/min分散30min， 然后加入50g水性聚酯分散體、6g水性氨基樹脂固化劑、0.6g防沉劑、0.9g觸變劑及適量的 緩蝕劑低速充分混合、靜置消泡，制得水性耐高溫導熱絕緣漆。
[0023] 將涂料涂布于打磨好的鐵板上，130°C下40min固化成膜，涂膜厚度約為ΙΟμπι，所得 的漆膜附著力為1級、硬度5Η、漆膜在500V電壓下體積電阻率為3.76Χ10ηΩ ·πι、溫度指數 (T2〇()(x))168.3°C;漆膜導熱系數可達到1.570W/WK相比于基體樹脂導熱性能提高7倍左右， 其漆膜的TG曲線見附圖2、漆膜的導熱系數見附表2。
[0024] 表1合成的F級絕緣漆用水性聚酯性能指標
表2耐高溫導熱水性絕緣漆漆膜的導熱系數 _^
【主權項】
1. 一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法，其特征在于:包括如下步驟： 制備水性耐高溫導熱絕緣漆:將10-40份導熱填料和10-30份的水采用高速分散機分散 0-1小時，再加入水性聚酯分散體30-50份、固化劑1-10份、防沉劑0.1-2份和觸變劑0.1-2份 低速充分混合、靜置消泡，制得水性耐高溫導熱絕緣漆。2. 根據權利要求1所述的一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法，其特征在于:所述的 導熱填料為氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、氮化硅、碳化硅、氧化鋅的一種或幾種的組合物。3. 根據權利要求2所述的一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法，其特征在于:所述的 導熱填料為碳化硅、氧化鋅。4. 根據權利要求1所述的一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法，其特征在于:所述的 防沉劑為羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、聚酰胺蠟、氣相二氧化硅的一種或幾種的組合物。5. 根據權利要求1所述的一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法，其特征在于:所述的 觸變劑為氣相二氧化硅。6. 根據權利要求1所述的一種耐高溫導熱水性絕緣漆的制備方法，其特征在于:所述的 所述的固化劑為全甲基醚化三聚氰胺HMMM。
【文檔編號】C09D167/02GK105838203SQ201610308344
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】梁亮, 陳龍, 李文
【申請人】廣州市華宇化工有限公司, 廣東工業大學