用于固定缠绕物品的组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于固定缠绕物品的组合物，特别是用于固定电器设备中的电气 绕组的组合物，所述组合物向缠绕物品提供特别好的浸渍性能，同时含有非常少量的挥发 性有机化合物（VOC)，以及固化状态下高的韧性水平和优异的耐破裂性。
【背景技术】
[0002] 不饱和聚酯可被用作电气工业中的浸渍树脂，特别用于浸渍缠绕物品，例如电机 线圈和电气装置中磁线的绕组，还用于铸造电气装置，例如定子、转子和变压器，以获得机 械增韧和固定。
[0003] 基于溶于苯乙烯的不饱和聚酯的浸渍材料由于它们的低粘度以及良好的机械韧 性通常表现出优异的浸渍结果。然而，此类体系表现出在浸渍材料固化时排放苯乙烯，导致 大量的挥发性有机化合物（VOC)。因此，对具有低排放至零排放的有韧性的浸渍材料存在强 烈需求，这些浸渍材料提供优异的浸渍质量。
[0004] 例如使用填料能改善机械性能（如韧性），然而，含有此类填料的浸渍材料通常不 是非常均质的，且它们的粘度通常很高。这可能导致与组合物的存储条件有关的问题，并且 还会导致不能渗透至电气绕组的腔内，以及在电气装置运行期间浸渍质量丧失。
[0005] 本领域公知的是，实现包括不饱和聚酯的低粘度体系的一种途径是将非极性部分 诸如脂肪酸衍生物并入至不饱和聚酯中。
[0006] DE-A1695514中描述了包括聚合的脂肪酸和/或其他双官能羧酸的不饱和聚酯树 月旨，以改善对水解的稳定性。对于用作电气绝缘用组合物中的浸渍树脂的应用，所得产物太 软。DE-A1694951公开了包括聚合的脂肪醇代替聚合的脂肪酸的不饱和聚酯。
[0007] EP-A0980882中示出了低聚或聚合的脂肪酸和其它多官能羧酸（如马来酸或衣康 酸）与多官能多元醇的缩聚。交联后，这些材料表现出良好的热性能和粘附性能，然而，它 们特别软，并且不能提供足以用作电气装置用组合物中的浸渍树脂的机械性能。
[0008] DE-A1770566描述了能用于电气装置的浸渍的不饱和聚酯的制备，该不饱和聚酯 含有酰亚胺，其基于二-环辛烯三羧酸。该聚酯可包含脂肪酸。交联后的材料表现出良好 的热性能、电气性能和机械性能，然而所得的浸渍树脂含挥发性反应性稀释物，导致材料的 挥发性有机物含量（VOC)高。
[0009] DE-A2460768描述了用于在电气装置用的浸渍组合物中使用的不饱和聚酯酰亚胺 树脂，该树脂可含有二聚的脂肪酸。这些树脂优选溶解于苯乙烯中，导致挥发性有机物含量 (VOC)高。
[0010] W02008/067967描述了不饱和聚酯多元醇，其含有二聚的脂肪醇和二聚的脂肪酸 的非极性结构。这些不饱和聚酯多元醇进一步被转化成用于涂料、弹性体和热塑性应用的 聚氨酯。为此目的，不饱和聚酯多元醇必须携带每聚合物分子最少两个羟基官能团（two hydroxyl functionalities)。此类不饱和聚醋多元醇不适于用在电气装置用浸渍组合物 中，因为羟基官能度高，这改善了与电场的相互作用，由此降低了交联后的材料的绝缘性 能。此外，上述不饱和聚酯多元醇对于电气装置用浸渍组合物中的应用来说太软了。
[0011] 公知的是，低粘度、低-VOC浸渍树脂通常含有高水平的反应性稀释剂，导致弱机 械性能，诸如强脆性。
【发明内容】
[0012] 本发明提供一种用于固定缠绕物品的组合物，所述组合物包括：
[0013] A)5wt%至97wt%的至少一种α，β -不饱和聚酯树脂和/或α，β -不饱和聚酯 酰亚胺树脂，所述至少一种α，β-不饱和聚酯树脂和/或α，β-不饱和聚酯酰亚胺树脂 包括以下组分：至少一种α，β-烯属不饱和的单羧酸、二羧酸和/或三羧酸，和/或其酸酐 和/或酯；至少一种多元醇；至少一种含（甲基）丙烯酰基的组分；可能的至少一种非α， β -烯属不饱和的单羧酸、二羧酸、三羧酸和/或四羧酸，和/或其酸酐和/或酯；以及，在 α，β -不饱和聚酯酰亚胺树脂的情况下，具有5元环状酰亚胺部分的至少一种酰亚胺，在 这些组分的比例中，其中，所述不饱和的单羧酸、二羧酸和/或三羧酸和/或其酸酐和/或 酯，和/或所述多元醇，和/或所述非α，β-烯属不饱和的单羧酸、二羧酸、三羧酸和/或 四羧酸和/或其酸酐和/或酯中的至少一种，和/或，在所述α，β-不饱和聚酯酰亚胺树 脂的情况下，所述具有5元环状酰亚胺部分的酰亚胺包括含有多于八（8)个碳原子的直链 和/或支链的脂族部分和/或脂环族部分；
[0014] Β)0至60wt%的不同于Α)的至少一种不饱和聚酯树脂和/或不饱和聚酯酰亚胺 树脂；
[0015] C)2wt%至80wt%的至少一种单体不饱和组分和/或低聚不饱和组分，在20°C下 测量，该至少一种单体不饱和组分和/或低聚不饱和组分在20°C下具有0至1毫巴的蒸汽 压；
[0016] D)0至40wt%的不同于C)的至少一种单体不饱和组分和/或低聚不饱和组分，在 2〇°C下测量，该至少一种单体不饱和组分和/或低聚不饱和组分在20°C下具有0至10毫巴 的蒸汽压；
[0017] E)0·lwt%至15wt%的至少一种添加剂；以及
[0018] F)0至30wt%的含环氧和/或缩水甘油醚和/或酯部分的单体和/或聚合物；
[0019] 其中，wt%基于所述组合物的总重量。
[0020] 本发明的组合物在高含量的a，β -不饱和聚酯树脂和/或a，β -不饱和聚酯酰亚 胺树脂的情况下提供低粘度、导致低固化排放的低VOC，并且还提供优异的浸渍性能。固化 后，这些浸渍材料表现出高韧性水平以及优异的耐破裂性。
【具体实施方式】
[0021] 通过阅读以下详细说明，本领域普通技术人员将更易理解本发明的特征和优点。 应理解的是，本发明的这些特定特征（为了清楚起见在独立的实施方式的上下文中描述） 还可以单个实施方式的组合提供。相反，本发明的各个特征（为了简要，在单个实施方式的 上下文描述）还可单独提供或者以任何子组合提供。此外，单数的表述也可包括复数（例 如"一（a)"和"一种（an)"可指一个，或者一个或多个），除非文中另作特别声明。
[0022] 数值范围的公开用于作为包括最小值和最大值之间每个值的连续的范围。
[0023] 文中所述的术语"通常"或"通常地"是指"如本领域技术人员已知的"。
[0024] 文中所述的数均摩尔质量Mn用凝胶渗透色谱法（GPC ;二乙烯基苯交联的聚苯乙 烯作为固定相，四氢呋喃作为液相，聚苯乙烯标准）根据IS013885-1标准测定。
[0025] 术语"（甲基）丙烯酰基"在本文中是指丙烯酰基（acryl)和/或甲基丙烯酰基 (methacryl)〇
[0026] 本文中的术语"羟值"定义为根据标准DIN 53240测定的，氢氧化钾的mg数，其等 于使Ig树脂乙酰化的乙酸的mg数。
[0027] 本文中的术语"酸值"定义为DIN EN ISO 2114标准中描述的中和树脂的酸基所 需的氢氧化钾的mg数。
[0028] 根据本发明的组合物包括5?1:%至97￥1:%，优选1〇￥1:%至9〇￥1:%，更优选15￥1:% 至85wt%范围中的至少一种α，β-不饱和聚醋树脂和/或α，β-不饱和聚醋酰亚胺树 脂作为组分A)，wt%基于所述组合物的总重量。
[0029] 组分A)的树脂可具有0至120mg KOH/g，优选0至80mg KOH/g的羟值；0至70mg KOH/g，优选0至50mg KOH/g的酸值；以及，如果将至少一种多异氰酸酯附加地用于制备树 脂A)，可能的每100g树脂具有0至0.1mol的氨基甲酸酯基浓度。
[0030] 组分A)通过以下反应获得：
[0031] (a)至少一种α，β-烯属不饱和的单羧酸、二羧酸和/或三羧酸，和/或其酸酐 和/或酯；
[0032] (b)至少一种多元醇；
[0033] (c)在α，β-不饱和聚酯酰亚胺树脂的情况下，具有以下通式的具有5元环状酰 亚胺部分的至少一种酰亚胺：
[0034]
[0035] 其中，
[0036] R1为脂族部分、脂环族部分或芳族部分，其中，R1中的羰基位于1，2_位（1， 2-position)，并且该脂族部分、脂环族部分或芳族部分含有至少一个其它的反应性羧基或 羟基或C = C双键，或它们的组合；
[0037] R2为含有2至20个碳原子的脂族部分、芳族部分或脂环族部分，该脂族部分、芳族 部分或脂环族部分还可含有氧原子或氮原子；
[0038] R3为脂族部分、脂环族部分或芳族部分，在该脂族部分、脂环族部分或芳族部分 中，馬的4个羰基中的至少2个位于1，2-位，并且X为羟基或羧基官能团；
[0039] (d)至少一种含（甲基）丙稀酰基（(meth)acylic group)的组分；以及
[0040] (e)可能的至少一种非α，β-烯属不饱和的单羧酸、二羧酸、三羧酸和/或四羧 酸，和/或其酸酐和/或酯；
[0041] 在组分（a)至（e)的比例中，其中，组分（a)至（c)或组分（e)中的至少一种包括 含有多于八（8)个碳