一種水性醇酸樹脂的制備方法及其應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水性醇酸樹脂的制備方法及其在水性浸漬絕緣漆中的應用；屬于 制漆技術領域。
【背景技術】
[0002] 傳統(tǒng)的浸漬絕緣漆一般以甲苯、二甲苯、苯乙烯、溶劑油等易燃易爆、有毒有害溶 劑作稀釋劑。這些有機溶劑在生產(chǎn)、施工和干燥過程中，直接排入大氣，不僅造成環(huán)境污染， 還對人體健康產(chǎn)生很大危害。據(jù)統(tǒng)計，每年由此排放到大氣中的有機溶劑就達數(shù)萬噸，造成 極大的資源浪費，此外，溶劑型絕緣漆在使用和儲存過程中還存在安全隱患。
[0003] 水性浸漬絕緣漆采用水作溶劑，相對于傳統(tǒng)溶劑型絕緣漆能極大地減少V0C的排 放，有效降低了對環(huán)境的影響，降低職業(yè)病發(fā)生的潛在機率，以及減少火災風險和儲存隱患 等優(yōu)勢。但目前水性絕緣漆存在以下幾個缺點：1)耐水解性差，特別是水性醇酸類水性絕緣 漆，漆加水后容易水解變混，甚至是乳白色，造成儲存穩(wěn)定性差;2)固化后機械強度不高，耐 熱性差;3)吸水率高，從而使其電絕緣性能差;4)在施工過程中容易出現(xiàn)漆瘤漆泡，表面效 果差，雖降低固含能有效解決漆瘤漆泡等問題，但線圈的機械強度下降明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有的水性浸漬絕緣漆存在的缺陷，本發(fā)明的目的是要在于提供一種操作簡 單、高效、低成本的制備性能優(yōu)異的水性醇酸樹脂的方法。
[0005] 本發(fā)明的另一個目的是在于提供所述的水性醇酸樹脂的應用，水性醇酸樹脂用于 制備綠色環(huán)保，耐水性、耐熱性及機械性能優(yōu)異的水性浸漬絕緣漆。
[0006] 為了實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明提供了一種水性醇酸樹脂的制備方法，該方法是 將20~40份蓖麻油、20~40份多元醇、20~40份二元酸和/或酸酐、小于或等于9份苯甲酸、 小于或等于9份松香，以及酯化催化劑和帶水劑加入反應釜中，升溫至165~185°C反應1.5 ~2.5h后，以10~15°C/h速率繼續(xù)升溫至195~215°C反應，待反應體系澄清后，進一步升溫 至210~220°C反應，直至體系的酸值為7~15mgK0H/g時，降溫至150~180°C，并加入4~10 份偏苯三酸酐反應，當體系酸值為25~45mgK0H/g時，終止反應，即得。
[0007] 優(yōu)選的方案，多元醇為三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、丙三醇、三羥乙基異氰尿酸 酯(賽克）中的至少一種。
[0008] 優(yōu)選的方案，二元酸為間苯二酸和/或?qū)Ρ蕉帷?br>[0009] 優(yōu)選的方案，酸酐為苯酐和/或順酐。
[0010] 優(yōu)選的方案，酯化催化劑加入量為〇. 05~0.1份。
[0011] 優(yōu)選的方案，酯化催化劑為PC4100和/或PC4200(均可購于南京鼎晨科技發(fā)展有限 公司）。
[0012] 優(yōu)選的方案，帶水劑加入量為2~5份。
[0013] 優(yōu)選的方案，帶水劑為甲基環(huán)己烷。
[0014] 本發(fā)明還提供了所述方法制備的水性醇酸樹脂的應用，將所述的水性醇酸樹脂應 用于制備水性絕緣漆。
[0015] 優(yōu)選的方案，水性醇酸樹脂通過助溶劑稀釋至固含量為70~85%，同時采用有機 胺調(diào)節(jié)pH值至7.5~8.5，配成水性醇酸樹脂溶液后，用于水性絕緣漆配方。
[0016] 較優(yōu)選的方案，助溶劑為乙二醇單丁醚和/或丙二醇單甲醚。
[0017] 較優(yōu)選的方案，有機胺為三乙胺和/或N，N-二甲基乙醇胺。
[0018]優(yōu)選的方案，水性絕緣漆配方包括以下質(zhì)量份組分：水性醇酸樹脂溶液70~100 份;氨基樹脂15~30份;流平劑0.1~0.5份;消泡劑0.1~0.5份;附著力促進劑0.5~2份;催 化劑0.1~0.5份。
[0019] 較優(yōu)選的方案，氨基樹脂為部分甲醚化氨基樹脂、全甲醚化氨基樹脂、部分丁醚化 氨基樹脂中至少一種。
[0020] 較優(yōu)選的方案，流平劑為水性或水油兩用的丙烯酸酯類流平劑和/或氟碳類流平 劑。
[0021 ]較優(yōu)選的方案，消泡劑為帶有破泡或抑泡功能的炔二醇類消泡劑和/或有機硅類 消泡劑。
[0022]較優(yōu)選的方案，附著力促進劑為改性聚酯類高分子和/或氯代聚烯烴類化合物。
[0023] 較優(yōu)選的方案，催化劑為封閉型磺酸鹽類化合物;封閉型磺酸鹽類化合物優(yōu)選為 二甲基苯磺酸胺鹽類、二壬基苯磺酸胺鹽類、對甲基苯磺酸胺鹽類中的至少一種。
[0024] 本發(fā)明的水性絕緣漆的制備方法，包括以下步驟：
[0025] (1)按重量份計，將20~40份蓖麻油、20~40份多元醇、20~40份多元酸或酸酐、0 ~9份苯甲酸、0~9份松香、0.05~0.1份酯化催化劑加入反應爸中，再加入2~5份甲基環(huán)己 烷作為帶水劑；先加熱升溫至165~185°C反應1.5~2.5h后，以10~15°C/h的速度升溫至 195~215°C繼續(xù)反應，反應體系變澄清后，進一步升溫至210~220°C，反應至體系酸值7~ 15mgK0H/g，降溫至150~180°C，加入4~10份偏苯三酸酐反應至終點酸值為25~45mgK0H/ g;降溫至110~140°C后，加入助溶劑稀釋至固含量為70~85%，并用有機胺中和至pH值為 7.5~8.5，得到水性醇酸樹脂溶液；
[0026] (2)由制備的水性醇酸樹脂溶液應用于制備水性絕緣漆，將以下組分按質(zhì)量份計 量，直接混合均勻，即得水性絕緣漆:水性醇酸樹脂70~100份;氨基樹脂15~30份;流平劑 0.1~0.5份;消泡劑0.1~0.5份;附著力促進劑0.5~2份;催化劑0.1~0.5份。
[0027]本發(fā)明的水性絕緣漆適用于Η級以下中小型電機、變壓器的浸漬絕緣處理。
[0028] 相對現(xiàn)有技術，本發(fā)明的技術方案帶來的優(yōu)點及效果：
[0029] (1)本發(fā)明的水性醇酸樹脂的制備方法簡單、高效、成本低，滿足工業(yè)化生產(chǎn)要求。 特別是酯化催化劑的加入，反應時間相對未增加酯化催化劑時至少縮短了一半以上，大大 提高了反應效率，降低了生產(chǎn)成本。
[0030] (2)本發(fā)明的水性醇酸樹脂制備的水性絕緣漆具有優(yōu)異的性能:耐水解穩(wěn)定性和 耐熱性好，表干速率快，且在常溫及高溫（135°C、155°C)下的粘結強度高，成膜后機械性能 好，特別適用于Η級以下中小型電機、變壓器的浸漬絕緣處理。
[0031] (3)本發(fā)明的水性絕緣漆經(jīng)濟環(huán)保，使用時可按原漆兌水2.5~4.5倍使用，兌4倍 水后仍能得到較強的機械強度(常態(tài)下螺旋線圈法測得數(shù)據(jù)>l〇〇N);使用時V0C可降低至 30g/L，因此在實際應用中可大幅度降低使用成本和減少VOC排放。
【具體實施方式】
[0032]以下實施例旨在對本
【發(fā)明內(nèi)容】
作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的權利要求保護范 圍不限于此。
[0033] 實施例1
[0034] 按重量份計，將20份的蓖麻油，26份丙三醇，24份苯酐，0.05份的PC4100加入反應 釜中，加入2份的甲基環(huán)己烷作為帶水劑，加熱升溫至170°C反應2h后，以10°C/h的速度升溫 至200°C，反應體系變澄清后升溫至210 °C，反應至酸值7mgK0H/g，降溫至150 °C，加入5份偏 苯三酸酐反應至終點酸值為40mgK0H/g。降溫至120 °C后加入乙二醇單丁醚稀釋至固含量約 為80%，并用三乙胺中和至pH值為7.5，得到水性醇酸樹脂溶液。
[0035]由上述方法制備而成的水性醇酸樹脂溶液應用于水性絕緣漆，按下述比例配置： 水性醇酸樹脂溶液100份；全甲醚化氨基樹脂CYMEL303 20份；部分甲醚化氨基樹脂 CYMEL325 5份;流平劑BYK340 0.1份；消泡劑BYK024 0.1份；消泡劑104E 0.1份；附著力促 進劑 TEGCT Add-Bond DS 1300 2.0份;催