一種耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸漬樹脂及其制備方法和用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸漬樹脂及其制備方法和用途，以重量計，浸漬樹脂的原料配方如下：環(huán)氧樹脂100份、水性改性劑60~90份、氨基樹脂或低分子量酚醛樹脂或二者的組合15~35份、中和劑5~25份、去離子水80~300份以及醇醚類助溶劑10~30份；所述浸漬樹脂的固化成型溫度為120~160℃。本發(fā)明提供的浸漬樹脂是一種新型環(huán)保型水溶性浸漬樹脂，VOC排放低，屬于低碳環(huán)保產(chǎn)品。與已有的水溶性浸漬樹脂相比，本發(fā)明不僅具有等同或更優(yōu)的電氣性能、耐熱性能和儲存穩(wěn)定性，而且還具有優(yōu)異的耐冷媒性能以及寬廣的固化溫度，適用于電動工具、制冷電機、各類中小型電機及電器線圈的絕緣處理。
【專利說明】一種耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸漬樹脂及其制備方法和用途
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電氣絕緣材料領域，具體涉及一種耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂及其制備方法和用途。
【背景技術】
[0002]溶劑型絕緣漆體系中含有大量的三苯類等有機溶劑，溶劑型浸潰樹脂固化時大部分的有機溶劑直接揮發(fā)到空氣中。苯乙烯類無溶劑浸潰樹脂，在使用時苯乙烯等稀釋劑有較大揮發(fā)而直接排放。這些VOC排放，也而不僅嚴重污染環(huán)境并造成極大的資源浪費，對操作工人的身心健康造成很大損害，同時也易出現(xiàn)火災的隱患。當前能源日趨緊張，環(huán)保法規(guī)日益嚴格，有機溶劑的應用限制越來越嚴格，改變?nèi)軇w系、減少有害溶劑的使用，使用可再生資源水做溶劑，發(fā)展和使用低碳環(huán)保絕緣漆是絕緣行業(yè)的未來趨勢。
[0003]環(huán)氧樹脂是一類綜合性能優(yōu)異的熱固性樹脂，具有優(yōu)異的電氣性能、力學性能、粘結性能等優(yōu)點。在電子電氣絕緣材料、膠黏劑等領域得到廣泛的應用。將環(huán)氧樹脂進行水性化處理，在保留環(huán)氧樹脂優(yōu)異性能的同時，以水作為溶劑制備水溶性環(huán)氧樹脂，實現(xiàn)環(huán)氧浸潰樹脂的環(huán)保性。[0004]申請?zhí)枮?00910050654.4的中國發(fā)明專利申請公開了一種堿性介質(zhì)中水溶性環(huán)氧絕緣樹脂的制備方法，其稱取環(huán)氧樹脂10~25重量份、羧酸7~15重量份、酸酐2~8重量份、多兀醇10~25重量份、有機胺2~7重量份、醚類溶劑O~15重量份和去尚子水30~60重量份；在惰性氣體保護下，攪拌混合。該專利所得固化物絕緣性能好、收縮率小、韌性好、機械強度高，耐熱等級達到F級。適用于各類電機、線圈等的絕緣處理。然而，該專利所制備的固化物不具有耐冷媒性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種不僅電氣性能優(yōu)異且耐冷媒的水溶性環(huán)氧浸潰樹脂及其制備方法。
[0006]本發(fā)明同時提供耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰在電動工具、制冷電機、各類中小型電機及電器線圈的絕緣處理中的應用。
[0007]為解決以上技術問題，本發(fā)明采取的一種技術方案如下:
[0008]一種耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂，以重量計，其原料配方如下:環(huán)氧樹脂100份、水性改性劑60~90份、氨基樹脂或低分子量酚醛樹脂或二者的組合15~35份、中和劑5~25份、去離子水80~300份以及醇醚類助溶劑10~30份；所述浸潰樹脂的固化成型溫度為120~160°C。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的進一步方案:所述的環(huán)氧樹脂可以且優(yōu)選為選自E-12，E_20和F-51環(huán)氧樹脂中的一種或多種的組合。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，所述的水性改性劑可以為羧酸和/或酸酐，中和劑可以為有機胺。進一步地，水性改性劑可以為選自苯二甲酸、氨基苯甲酸、氨基苯乙酸及甲基六氫苯酐中的一種或多種的組合。中和劑可以為選自N，N-二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺及三乙胺中的一種或多種的組合。
[0011]優(yōu)選的，所述的醇醚類助溶劑為選自乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚及丙二醇丁醚中的一種或多種的組合。
[0012]優(yōu)選的，所述低分子量酚醛樹脂的數(shù)均分子量為2000~3000。
[0013]優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂、水性改性劑以及所述氨基樹脂或低分子量酚醛樹脂或二者的組合的重量比為100:65~80:20~30。
[0014]本發(fā)明采取的又一技術方案是:一種上述的耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂的制備方法，其包括如下步驟:
[0015](1)、按配比稱取環(huán)氧樹脂，水性改性劑、醇醚類助溶劑，加熱溶解，在80~120°C攪拌反應2~7小時后，在80~100°C滴加中和劑，加完后繼續(xù)保溫攪拌0.5~I小時，得到水溶性環(huán)氧樹脂。
[0016](2)、向制備好的水溶性環(huán)氧樹脂中，按配比加入所述氨基樹脂或低分子量酚醛樹脂或二者的組合、去離子水，攪拌I~1.5小時，即得所述耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂。
[0017]本發(fā)明所述耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂可應用于電動工具、制冷電機、各類中小型電機及電器線圈的絕緣處理。通過普通浸潰工藝，連續(xù)浸潰工藝進行絕緣處理。通常情況下，在120~160°C下可固化2~6h。
[0018]由于以上技術方案的采用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點:
[0019]本發(fā)明提供的浸潰樹脂是一種新型環(huán)保型水溶性浸潰樹脂，VOC排放低，屬于低碳環(huán)保產(chǎn)品。與已有的水溶性浸潰樹脂相比，本發(fā)明不僅具有等同或更優(yōu)的電氣性能、耐熱性能和儲存穩(wěn)定性，而且還具有優(yōu)異的耐冷媒性能以及寬廣的固化溫度，適用于電動工具、制冷電機、各類中小型電機及電器線圈的絕緣處理。
【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明旨在通過配方及方法設計，獲得一種水溶性好、電氣性能優(yōu)異，具有良好耐冷媒性能的水溶性環(huán)氧浸潰樹脂。
[0021]下面結合具體的實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。應理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不是限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體使用的不同要求做進一步調(diào)整，未注明的實施條件為常規(guī)實驗中的條件。
[0022]實施例1
[0023]稱取100g E-12環(huán)氧樹脂，50g氨基苯甲酸，20g甲基六氫苯酐，20g丙二醇丁醚，加熱至90°C，溶化后攪拌反應4h，然后在80°C滴加20g三乙醇胺，加完后繼續(xù)攪拌保溫反應40min,制得水溶性環(huán)氧樹脂；攪拌加入30g氨基樹脂和100g去離子水,充分攪拌均勻，獲得耐冷媒水溶性環(huán)氧浸潰樹脂。將制備的浸潰樹脂于110°C /lh+150°C /3.5h固化，測試性能，結果參見表1。
[0024]實施例2
[0025]稱取200g E-06環(huán)氧樹脂，180g氨基苯甲酸，60g乙二醇丁醚，加熱至100°C，溶化后攪拌反應3h，然后在80°C滴加35g三乙胺，加完后繼續(xù)攪拌保溫反應30min，制得水溶性環(huán)氧樹脂；攪拌加入50g低分子量酚醛樹脂(數(shù)均分子量2500)和300g去離子水，充分攪拌均勻，獲得耐冷媒水溶性環(huán)氧浸潰樹脂。將制備的浸潰樹脂于110°C /lh+160°C /2h固化，測試性能，結果參見表1。
[0026]實施例3
[0027]稱取150g F-51環(huán)氧樹脂，40g氨基苯乙酸，50g苯二甲酸，25g丙二醇甲醚，加熱至100°C，溶化后攪拌反應2.5h，然后在95°C滴加15g N, N-二甲基乙醇胺，加完后繼續(xù)攪拌保溫反應25min，制得水溶性環(huán)氧樹脂；攪拌加入30g低分子量酚醛樹脂(數(shù)均分子量2000)和150g去離子水，充分攪拌均勻，獲得耐冷媒水溶性環(huán)氧浸潰樹脂。將制備的浸潰樹脂于IlO0C /lh+130°C /5h固化，測試性能，結果參見表1。
[0028]實施例4
[0029]稱取100g E-12環(huán)氧樹脂，100g F_51環(huán)氧樹脂，60g苯二甲酸，80g甲基六氫苯酐，50g丙乙二醇甲醚，加熱至120°C，溶化后攪拌反應4h，然后在80°C滴加50g 二乙醇胺，加完后繼續(xù)攪拌保溫反應60min，制得水溶性環(huán)氧樹脂；攪拌加入70g低分子量酚醛樹脂(數(shù)均分子量3000)和120g去離子水，充分攪拌均勻，獲得耐冷媒水溶性環(huán)氧浸潰樹脂。將制備的浸潰樹脂于110°C /lh+140°C /4h固化，測試性能，結果參見表1。
[0030]對比例I
[0031]按照專利200910050654.4所公開的方法制備浸潰樹脂，具體如下:
[0032]第一步:稱取17重量份環(huán)氧樹脂E-44、10重量份硬脂酸、5重量份鄰苯二甲酸酐、17重量份二甘醇、5重量份丙胺、7.5重量份丙二醇甲醚和30-60重量份電導率為Ius的去離子水；
[0033]第二步:在裝有攪拌`器、冷凝管、滴液漏斗的1000ml三口燒瓶中加入環(huán)氧樹脂、硬脂酸、30%的鄰苯二甲酸酐和50%的二甘醇，通入氮氣保護，在210°C攪拌反應3小時；加入70%的鄰苯二甲酸酐和剩余的二甘醇，在165°C攪拌反應5小時，加入剩余的鄰苯二甲酸酐，繼續(xù)保溫反應1.5小時，降溫至120°C C，加入丙二醇甲醚，保溫攪拌0.5h，在95°C滴加丙胺，加完后繼續(xù)保溫攪拌0.5小時，加入去離子水，繼續(xù)保溫攪拌I小時，冷卻至室溫即得水溶性環(huán)氧絕緣樹脂，為透明淺黃褐色，固含量為50%，無明顯異味，可以與水互溶。將制備的浸潰樹脂于110°C /lh+140°C /4h固化，測試性能，結果參見表1。
[0034]表1耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂的性能
[0035]
【權利要求】
1.一種耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂，其特征在于，以重量計，所述浸潰樹脂的原料配方如下:環(huán)氧樹脂100份、水性改性劑60~90份、氨基樹脂或低分子量酚醛樹脂或二者的組合15~35份、中和劑5~25份、去離子水80~300份以及醇醚類助溶劑10~30份；所述浸潰樹脂的固化成型溫度為120~160°C。
2.根據(jù)權利要求1所述的耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂，其特征在于:所述的環(huán)氧樹脂為選自E-12，E-20和F-51環(huán)氧樹脂中的一種或多種的組合。
3.根據(jù)權利要求1所述的耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂，其特征在于:所述的水性改性劑為羧酸和/或酸酐，所述的中和劑為有機胺。
4.根據(jù)權利要求3所述的耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂，其特征在于:所述的水性改性劑為選自苯二甲酸、氨基苯甲酸、氨基苯乙酸及甲基六氫苯酐中的一種或多種的組合。
5.根據(jù)權利要求3所述的耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂，其特征在于:所述的中和劑為選自N，N-二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺及三乙胺中的一種或多種的組合。
6.根據(jù)權利要求1所述的耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂，其特征在于:所述的醇醚類助溶劑為選自乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚及丙二醇丁醚中的一種或多種的組口 ο
7.根據(jù)權利要求1所述的耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂，其特征在于:所述低分子量酌 醒樹脂的數(shù)均分子量為2000~3000。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項權利所述的耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂，其特征在于:所述環(huán)氧樹脂、水性改性劑以及所述氨基樹脂或低分子量酚醛樹脂或二者的組合的重量比為100:65~80:20~30。
9.一種權利要求1至8中任一項權利所述的耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)、按配比稱取環(huán)氧樹脂，水性改性劑、醇醚類助溶劑，加熱溶解，在80~120°C攪拌反應2~7小時后，在80~100°C滴加中和劑，加完后繼續(xù)保溫攪拌0.5~I小時，得到水溶性環(huán)氧樹脂。 (2)、向制備好的水溶性環(huán)氧樹脂中，按配比加入所述氨基樹脂或低分子量酚醛樹脂或二者的組合、去離子水，攪拌I~1.5小時，即得所述耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂。
10.權利要求1至8中任一項權利要求所述的耐冷媒水溶性環(huán)氧絕緣浸潰樹脂在電動工具、制冷電機、各類中小型電機及電器線圈的絕緣處理中的應用。
【文檔編號】C09D5/25GK103725161SQ201310750994
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權日:2013年12月31日
【發(fā)明者】徐偉紅, 何少波, 夏宇, 袁世臻, 寧方為, 舒氧 申請人:蘇州巨峰高性能材料有限公司