专利名称：一种光敏浸渍树脂的制作方法
技术领域：
本发明属于新型绝缘材料领域，涉及一种浸渍树脂，尤其涉及一种自由基型光敏 绝缘浸渍树脂。
背景技术：
绝缘浸渍树脂也称绝缘浸渍漆，是制造电气设备的关键材料，在电力生产、传输、 使用领域获得广泛应用。绝缘漆属于高分子材料领域，有聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、 聚酰亚胺等多种类型。根据漆中是否含有溶剂，绝缘漆可分为有溶剂漆和无溶剂漆；有溶剂 漆中，根据固化方式还可以分为热固化漆、辐射固化漆和光热混合固化漆。随着经济不断发展，环境保护要求不断提高，能源价格持续升高，节能环保日益深 入人心，有溶剂浸渍漆在固化中，释放大量有机溶剂，既形成空气污染，又增加成本，无溶剂 浸渍树脂在固化过程中，虽然没有溶剂挥发，但是也有较大量的小分子稀释剂挥发到空气 中，而且加热固化消耗大量能源。无溶剂的浸渍树脂若采用光引发体系实现常温或低温的 固化过程(冷固化)，将大大减少其中活性稀释剂的挥发，特别是在工件表面的浸渍漆中稀 释剂的挥发，冷固化过程同时也将将减少浸渍漆的流失，提高挂漆量，有效改善绝缘的丰满 度，光固化过程的快速性，将有效缩短固化周期，提高绝缘质量。使用难挥发的活性稀释剂 容易得到低挥发光敏浸渍树脂。绝缘浸渍树脂采用光固化方式比常见的热固化方式具有有 效降低挥发性有机物(VOC)的排放，更加节能和改善操作环境，是绝缘材料领域的节能环 保新技术，是符合目前大力提倡的低碳经济新技术。由于浸渍工艺的限制，光敏绝缘浸渍树脂通常采用光热混合固化技术，采用光引 发剂和热引发剂混合体系，其光引发剂为二苯甲酮、硫杂蒽酮、酰基氧化膦等普通光引发 剂，引发速度较慢。光引发体系效能越高，固化速度越快，固化时间短，有利于节能环保。
发明内容
本发明的目的是提供一种光敏绝缘浸渍树脂，缩短树脂固化时间，避免树脂流失 和稀释剂挥发污染空气。本发明所述的一种光敏绝缘浸渍树脂，按重量百分数，包括40-90%不饱和树脂； 3-50%活性稀释剂；0. 1-10%至少一种自由基热引发剂；0. 1-10%六芳基双咪唑衍生物； 0. 01-10%氢供体；0-5%光敏剂和0. 01-15%助剂。光敏绝缘浸渍树脂所含的不饱和树脂，为一种乙烯基树脂或者为一种乙烯基树脂 与一种或多种不饱和聚酯树脂或不饱和聚脂亚胺树脂的组合物，优选40-90Wt%。不饱和聚 酯树脂采用多元醇或多元醇的酯化物与多元酸或酸酐合成，其中多元酸或酸酐包括至少一 种不饱和多元酸或不饱和酸酐，如英全化学的6120W。不饱和聚脂亚胺树脂通常采用多元 醇、多元酸、酸酐、多元胺合成。多元酸包括饱和多元酸和不饱和多元酸，酸酐包括饱和酸酐 和不饱和酸酐，如Rota-ropa的DC-32-1。乙烯基树脂为环氧乙烯基树脂或乙烯基封端的其 他不饱和树脂,如 Rota-ropa 的 EPE-19，FGI 的 MOMENTUM 470-300 等。
活性稀释剂，优选3-50wt%。活性稀释剂是含不饱和双键的稀释剂是含乙烯基、烯 丙基或其组合的稀释剂。含乙烯基的稀释剂，如苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁基 苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基吡咯烷酮、二丁醇乙烯基醚、富马酸二丙烯基醚、双酚A 二烯丙 酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷(甲基)丙烯 酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、间苯二甲酸二烯丙酯、二苯醚二甲酸二烯丙酯、三聚氰 酸三烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、环氧乙烷加成物的甲基丙烯酸酯。这些单体可以单独使 用，还可以互相混合使用。本发明，含乙烯基的稀释剂优选为苯乙烯和甲基苯乙烯。含烯丙基的稀释剂优选 己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯 和环氧乙烷加成物的(甲基)丙烯酸酯。自由基热引发剂，优选为0. 1-I0wt%。自由基热引发剂为C-C键活化的化合物或 过氧化物引发剂。过氧化物引发剂如过氧化氢类、过氧化二烷基类和过氧化二酰类引发 剂，优选过氧化二异丙苯、过氧化环己酮和过氧化二苯甲酰。本发明光敏绝缘浸渍树脂含有至少一种六芳基双咪唑衍生物，优选为 0. l-10wt%。六芳基双咪唑在本发明中起到光引发剂作用，它的衍生物很多，只要稳定性 好，引发活性高，都可以使用。本发明优选含有卤素的六芳基双咪唑衍生物，特别优选2， 2，- 二 (2-氯苯基)-4，4，，5，5，-四苯基二咪唑(BCIM)、2，2，-二 (2-氯苯基)-4，4，，5， 5’-四(3-甲氧基苯基)二咪唑、2，2’，4，4’_四(2-氯苯基)-5，5’-二(3，4_ 二甲氧基苯 基)二咪唑(TCTM)、2，2，，5-三(2-氯苯基)-4-(3,4-二甲氧基苯基)-4，，5，_ 二苯基二咪 唑(TCDM) —种或几种。氢供体为共引发剂，与六芳基双咪唑组成共引发剂体系，优选0.01-10wt%。六芳 基双咪唑吸收光后产生咪唑自由基，咪唑自由基夺取氢供体的氢，生成共引发剂自由基，再 引发不饱和双键聚合。硫醇类、叔胺类化合物可作为氢供体，优选2-巯基苯并噁唑。当采用紫外吸收能力较弱的六芳基双咪唑时，需要添加0-5wt%光敏剂，如米氏 酮、香豆素酮、羰花青染料、羟基酞染料、吖啶染料和氨基苯基酮等，优选四乙氨基二苯甲 酮。助剂是填料、增塑剂、促进剂等，如碳纤维、玻璃纤维、聚酰胺、聚酯等；它们的加 入量需要视用途而定。本发明优选0.01-15Wt%，特别优选0. l-10Wt%。为防止浸渍树脂在存数和运输过程中发生不必要的聚合，可以添加适量的阻聚剂 以避免对粘度的影响。阻聚剂种类很多，如对甲氧基苯酚、氢醌、脂肪和芳香的取代氢醌、 醌、叔丁基邻苯二酚、没食子酚、树脂酸铜、萘胺、β-萘酚、2，6_ 二叔丁基对甲酚、吩噻嗪、 吡啶、硝基苯、二硝基苯、2-甲基苯醌、四氯苯醌、噻嗪染料和菲尼酮。阻聚剂可以单独使用， 也可以混合使用。本发明光敏绝缘浸渍树脂适合于采用浸渍、真空(压力)浸渍和滴浸等浸渍方法。浸渍指浸渍件被浸入到浸渍树脂中一定时间，或者让浸渍件连续穿过浸渍树脂。真空和真空压力浸渍将放有浸渍件的真空容器抽真空，然后从浸渍树脂储从存 容器中弓丨入到浸渍容器中，也可以通过加压将浸渍树脂注入浸渍容器中。滴浸指通过喷嘴将浸渍树脂施加到浸渍件上。本发明光敏绝缘浸渍树脂采用光固化或者光固化和热固化结合方式，热固化可以采用通电加热、加热炉、红外线辐射方式，加热可以在浸渍前预热，也可以浸渍过程中加热。为了确保渗透良好，可以预热浸渍件。在浸渍过程中加热，浸渍后升温固化，同时 进行紫外光辐射固化。紫外光源可以采用高压汞灯、氙灯、金属卤素灯等。浸渍件的导电部分可以通过热固化。浸渍件表面部分不容易被热固化，需要采用紫外光辐射固化，辐射时间在 k-lOmin，优选Ι-lOmin。这样，还没有被热固化的浸渍树脂被辐射交联。某些情况下，浸渍 件表面没有受到足够的热交联，可以被辐射后固化。本发明技术方案实现的有益效果本发明公开了一种光敏绝缘浸渍树脂，适合于转子、定子、变压器等，同时也适合 于具有金属箔片的绕组件。由于采用高效光引发体系，光固化速度快，可以迅速在浸渍件表 面形成漆膜，避免树脂流失和稀释剂挥发污染空气，既可以缩短固化时间提高效率工作，又 节能环保。
具体实施例方式以下详细描述本发明的技术方案。实施例1按重量，浸渍树脂组成如下Lumicure 223-6035(不饱和树脂，HEXION)25 份MOMENTUM 470-300(乙烯基树脂，FGI)50 份苯乙烯15份过氧化二异丙苯2. O份BCIM3. O 份2-巯基苯并噁唑1. O份四乙氨基二苯甲酮2. O份对苯二酚0. 02份 组成物在23°C下的粘度为482mPa. s,常温下储存6个月后粘度保持稳定，高压汞 灯紫外光照2min，160°C下加热30分钟内可完全固化。将电机线圈通电加热到90°C，滴浸 浸渍树脂(1)，通电快速加热至160保持lOmin，UV光照射;3min后，浸渍树脂整体固化，线
圈155°C下的绝缘电阻达到50ΜΩ以上。实施例2按重量，浸渍树脂组成如下Lumicure 223—603520 份EPE_19(乙烯基树脂，Rota-ropa)55 份甲基苯乙烯15份过氧化二异丙苯2. 0份TCTM3. 0 份2-巯基苯并噁唑1. 0份对苯二酚0. 02份 组成物在23°C下的粘度为558mPa. s,常温下储存6个月后粘度保持稳定，高压汞灯紫外光照2min，160°C下加热30分钟内可完全固化，其性能指标见表1。将电机线圈通电 加热到70°C，滚浸浸渍树脂O)，通电快速加热至160保持lOmin，UV光照射;3min后，浸渍 树脂整体固化，线圈155°C下的绝缘电阻达到50ΜΩ以上。实施例3按重量，浸渍树脂组成如下DC-32-l(不饱和聚酯亚胺，Rota-ropa)36 份EPE-1935 份三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯10份丁二醇二(甲基)丙烯酸酯15份过氧化二异丙苯2. 0份TCDM3. 0 份2-巯基苯并噁唑1. 0份对苯二酚0. 02份组成物在23°C下的粘度为750mPa. s,常温下储存6个月后粘度保持稳定，高压汞 灯紫外光照2min，160°C下加热30分钟内可完全固化，其性能指标见表1。将电机线圈通电 加热到70°C，滚浸浸渍树脂O)，通电快速加热至160保持lOmin，UV光照射^iin后，浸渍 树脂整体固化，线圈155°C下的绝缘电阻达到50ΜΩ以上。实施例4按重量，浸渍树脂组成如下EPE-1972 份甲基苯乙烯16份过氧化二异丙苯2. 0份TCDM3. 0 份2-巯基苯并噁唑1. 0份对苯二酚0. 02份 组成物在23°C下的粘度为349mPa. s,常温下储存6个月后粘度保持稳定，高压汞 灯紫外光照2min，160°C下加热30分钟内可完全固化，其性能指标见表1。将电机线圈通电 加热到70°C，滚浸浸渍树脂O)，通电快速加热至160保持lOmin，UV光照射^iin后，浸渍 树脂整体固化，线圈155°C下的绝缘电阻达到50ΜΩ以上。实施例5按重量，浸渍树脂组成如下DC-32-l(不饱和聚酯亚胺，Rota-ropa)36 份EPE-1935 份三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯10份丁二醇二(甲基)丙烯酸酯15份过氧化二异丙苯2. 0份TCDM3. 0 份2-巯基苯并噁唑1. 0份对苯二酚0. 02份
组成物在23°C下的粘度为390mPa. s,常温下储存6个月后粘度保持稳定，高压汞 灯紫外光照2min，160°C下加热30分钟内可完全固化，其性能指标见表1。将电机线圈通电 加热到70°C，滚浸浸渍树脂O)，通电快速加热至160保持lOmin，UV光照射^iin后，浸渍 树脂整体固化，线圈155°C下的绝缘电阻达到50ΜΩ以上。实施例6按重量，浸渍树脂组成如下DC-32-l(不饱和聚酯亚胺，Rota-ropa) 36 份EPE-1935 份甲基苯乙烯16份过氧化二异丙苯2. 0份TCDM3. 0 份2-巯基苯并噁唑1. 0份对苯二酚0. 02份组成物在23°C下的粘度为390mPa. s,常温下储存6个月后粘度稳定，高压汞灯紫 外光照5min，160°C下加热30分钟内才固化，其性能指标见表1。紫外光时间缩短到2分钟 则固化不完全，绝缘表面发粘。表1组成物的主要技术性能指标
权利要求
1.一种光敏绝缘浸渍树脂，按重量百分数，其特征是包括40-90%不饱和树脂； 3-50%含活性稀释剂；0. 1-10%六芳基双咪唑衍生物；0. 1-10%至少一种自由基热引发 剂；0. 01-10%氢供体；0-5%光敏剂和0. 01-15%助剂。
2.根据权利要求1所述的光敏绝缘浸渍树脂，其特征是所述的不饱和树脂为一种乙烯 基树脂或者为一种乙烯基树脂与一种或多种不饱和聚酯树脂或不饱和聚脂亚胺树脂的组 合物。
3.根据权利要求1所述的光敏绝缘浸渍树脂，其特征是所述的活性稀释剂指含有反应 性碳-碳双键的低粘度液体有机化合物，选自于苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁基 苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基吡咯烷酮、二丁醇乙烯基醚、富马酸二丙烯基醚、双酚A 二烯丙 酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷(甲基)丙烯 酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、间苯二甲酸二烯丙酯、二苯醚二甲酸二烯丙酯、三聚氰 酸三烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯和环氧乙烷加成物的甲基丙烯酸酯之一种或几种的混合 物。
4.根据权利要求1所述的光敏绝缘浸渍树脂，其特征是所述的六芳基双咪唑衍生物为 含有卤素的六芳基双咪唑衍生物。
5.根据权利要求1所述的光敏绝缘浸渍树脂，其特征是所述的六芳基双咪唑衍生物为 2,2’ - 二 (2-氯苯基)-4，4，，5，5，-四苯基二咪唑、2，2，- 二 (2-氯苯基)-4，4，，5，5，-四 (3-甲氧基苯基)二咪唑、2，2’，4，4’_四(2-氯苯基)-5，5’-二(3，4_ 二甲氧基苯基)二 咪唑、2，2，，5-三(2-氯苯基)-4- (3,4- 二甲氧基苯基)-4，，5，- 二苯基二咪唑之一种或几 种。
6.根据权利要求1所述的光敏绝缘浸渍树脂，其特征是所述的自由基热引发剂为C-C 键活化的化合物或过氧化物引发剂。
7.根据权利要求5所述的光敏绝缘浸渍树脂，其特征是所述的过氧化物引发剂为过氧 化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化二苯甲酰。
8.根据权利要求1所述的光敏绝缘浸渍树脂，其特征是所述的氢供体为硫醇类和叔胺 类化合物。
9.根据权利要求1所述的光敏绝缘浸渍树脂，其特征是所述的光敏剂为米氏酮、香豆 素酮、羰花青染料、羟基酞染料、吖啶染料和氨基苯基酮之一种或几种。
全文摘要
一种光敏浸渍树脂，按重量百分数，其特征是包括40-90％不饱和树脂；3-50％含乙烯基、烯丙基或其组合的稀释剂；0.1-10％六芳基双咪唑衍生物；0.1-10％至少一种自由基热引发剂；0.01-10％氢供体；0-5％光敏剂和0.01-15％助剂。本发明树脂适合于中小型电机、变压器等线圈的浸渍绝缘，同时也适合于具有金属箔片的绕组件。由于采用高效光引发体系，光固化速度快，可以迅速在浸渍件表面形成漆膜，避免树脂流失和稀释剂挥发污染空气，既可以缩短固化时间提高效率工作，又节能环保。
文档编号C09D179/08GK102093809SQ201010592450
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者曹万荣, 王宝湖, 申屠宝卿, 符开斌 申请人:浙江荣泰科技企业有限公司