专利名称：一种环保改性耐热聚酯漆包线漆及其制备方法
技术领域：
本发明属于电磁线用的绝缘漆及其制备。涉及一种固体的质量百分比含量达65 70%的环保改性耐热聚酯漆包线漆及其制备方法。
背景技术：
现有技术中，漆包线漆产品中的固体的质量百分比含量一般只有30 40%左右，溶剂含量为70-60%，溶剂用到了大量酚类溶剂，如甲酚、苯酚，芳烃稀释剂如甲苯，二甲苯、及碳9碳10芳烃溶剂等，在漆包线漆和漆包线生产过程中不仅对工作人员的身体造成了伤害，而且给环境造成了相当大的污染，特别是漆包线制作过程中需要将大量的溶剂挥发或者燃烧，未完全燃烧产物排入大气，造成环境污染，且含苯环类产物不易分解，对环境影响很大。为减少含苯环类溶剂的排放，欧洲的MAG公司和SICME公司在漆包机上进行了技术改进，通过增加漆包线机的催化燃烧热风循环系统，使溶剂燃烧更加充分，但大量的二氧化碳及没有燃烧的溶剂排放没有得到根本的解决。近年来，国内外一些研究机构都开始从漆液溶剂角度改变，即提高固体含量的方法来达到减少溶剂、废气排放，节约资源，保护环境的目的。从试制情况来看，固体量大幅提高到60%以上后，粘度达到60 00mpas以上，涂线表面不易控制，漆包线性能得不到保证，同时溶剂仍含有大量含苯环的酚类、芳烃类溶剂，环境保护效果有限。要解决这个问题可以从这些方面来考虑(1)研制高固体低粘度产品，减少溶剂的使用量，(2)用环境友好材料部分或全部代替酚类、芳烃类有毒溶剂。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种环保改性耐热聚酯漆包线漆及其制备方法。本发明漆包线漆固体的质量百分比含量达到65 70%、粘度控制在1500 3000mpas范围内，不使用含芳烃等难于降解的材料作为主要溶剂，可以有效地减少在生产过程中对人体的伤害和对环境的污染。本发明的内容是一种环保改性耐热聚酯漆包线漆，其特征是该环保改性耐热聚酯漆包线漆的质量比配方组成为TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=100 150 :800 1000 :20 :1 1. 5 50 80 ；所述的醇类溶剂为二乙二醇乙醚、异辛醇、丁醇、异丙醇、乙醇中的一种或两种以上的混合物；所述的流平剂为酚醛树脂。本发明的内容中所述环保改性耐热聚酯漆包线漆的固体的质量百分比含量为65 70%、粘度为 1500 3000mpas。本发明的内容中所述质量比配方组成为TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=100 :800 20 :1. 2 :50。本发明的内容中所述质量比配方组成为TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=120 900 20 1 :60。
本发明的内容中所述质量比配方组成为TMA_D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=150 :1000 20 :1. 5 :70。本发明的内容中所述质量比配方组成为TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=120 :850 20 :1. 2 :60。本发明的另一内容是一种环保改性耐热聚酯漆包线漆的制备方法，其特征是包括下列步骤a、制备TMA-D中间体树脂A 按反应物料及摩尔比为偏苯三甲酸酐水二异氰酸酯化合物二元醇羟基化合物=2 :2 :6 6. 6 :1 :4 6的比例取各组分反应物料；按反应物料的总质量份溶剂A质量份=2 3. 5 :1的比例取溶剂A ；制备工艺过程将溶剂A加入反应釜中并开动搅拌，然后加入偏苯三甲酸酐升温到80°C，待反应釜中物料透明后，缓慢加入水加热反应，温度控制在80°C 100°C下反应2 4小时，降温到60°C 65°C加入二异氰酸酯化合物反应2小时，升温到100°C 120°C，反应I 2小时，然后加入二元醇，升温到130°C 140°C，反应2 5小时；再加入羟基化合物，在130°C 140°C下反应3 5小时，(当异氰酸根含量小于O. 1%时)，终止反应，将温度降至60°C 65°C，制得TMA-D中间体树脂A ；所述的二异氰酸酯化合物为4，4’ - 二苯甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯；所述的二元醇可以是乙二醇 、丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇及它们的异构体中的一种或两种以上的混合物；所述的溶剂A为醚类溶剂，它们是乙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚、乙二醇二丁醚、丙二醇二丁醚中的一种或两种以上的混合物；所述的羟基化合物是苯甲醇、苯酚、甲酚、二甲酚中的一种或两种以上的混合物；b、制备低密度耐热聚酯树脂B 按反应物料及摩尔比为二元酸二元醇三元醇=1 0. 9 1. 2 :0. 4 O. 6的比例取各组分反应物料；按反应物料的总质量份溶剂B质量份=2 3. 5 :1的比例取溶剂B ；反应物二元酸与催化剂的比例关系为二元酸催化剂=100千摩尔31 33千克；制备工艺过程将所述配方量的二元醇、三元醇加入反应釜内并升温到120°C 135°C搅拌熔化后加入二元酸和催化剂，升温至190°C，然后(采取梯度升温的方式)以8°C IO0C/小时升温至230°C 235°C，保温至透明，在此反应过程中，保待精馏塔顶温度不超过1020C，待体系物料透明，待酸值< 15mgK0H/g后，开始抽真空进行缩聚，抽真空的速度控制在O. 086MPa O. 090MPa/7min之间，待酸值彡lmgKOH/g时停止抽真空，降温到200°C加入2/3质量比溶剂B的二价酸酯DBE，搅拌降温到60V 70°C，加入1/3质量比溶剂B的乙酸乙酯、乙酸丁酯或乳酸丁酯，搅拌2小时后，即制得低密度耐热聚酯树脂B ；所述的二元酸可以是对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、己二酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、以及偏苯三酸酐和二氨基二苯甲烷或二氨基二苯醚反应生成的酰亚胺二元酸中的一种或两种以上的混合物；所述的二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇及它们的异构体中的一种或两种以上的混合物；所述的三元醇为丙三醇、赛克(THEIC)或三羟甲基丙烷；所述的溶剂B为酯类溶剂是“二价酸酯DBE+乙酸乙酯”、或“二价酸酯DBE+乙酸丁酯”、或“二价酸酯DBE+乳酸丁酯”，其中的二价酸酯DBE为丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯的混合物；所述的催化剂为异辛酸锌、环烷酸锌、正钛酸丁酯或乙酸锌；C、制备水醚改性钛酸酯化合物C (或称为水醚化钛酸酯化合物C)按反应物料及摩尔比为钛酸四丁酯7jC :醇醚类化合物=1 :2 :1 1. 2的比例取各组分反应物料；制备工艺过程将钛酸四丁酯加入反应器中开动搅拌，缓慢滴加水，在50°C 60°C下水解反应2小时后升温到60°C 70°C下，I小时内滴加醇醚类化合物，并反应2小时结束，降温到50°C以下(包装)，即制得水醚改性钛酸酯化合物C ；所述的醇醚类化合物可以是丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚(卡必醇)、二丙二醇甲醚中的一种或两种以上的混合物；d、配制(65 70%固体含量，质量百分比含量)环保改性耐热聚酯漆包线漆
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配制过程按TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=100 150 :800 1000 :20 :1 1. 5 50 80质量比配方组成取各组分；按所述配方量将TMA-D中间体树脂A、低密度耐热聚酯树脂B加入反应器中，搅拌均匀，并保持温度在60°C 70°C，加入水醚改性钛酸酯化合物C，搅拌2小时后加入(适量的)流平剂，并用醇类溶剂将物料中固体的质量百分比含量调整到65 70% (180°C、1. 0g、lh)、粘度1500 3000mpaS(3(TC、旋转粘度计)、即制得产品环保改性耐热聚酯漆包线漆，检测合格后过滤包装入(200L或1000L)桶中；所述的醇类溶剂为二乙二醇乙醚(卡必醇)、异辛醇、丁醇、异丙醇、乙醇中的一种或两种以上的混合物；所述的流平剂为酚醛树脂。本发明的另一内容中步骤d中所述质量比配方组成为TMAD中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=100 :800 20 :1. 2 :50。本发明的另一内容中步骤d中所述质量比配方组成为TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=120 900 20 1 :60。本发明的另一内容中步骤d中所述质量比配方组成为TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=150 1000 20 1.5 70。。与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果(I)本发明合成了部分取代配方中钛酸丁酯类交联剂的TMA-D中间体树脂A (含四个官能度酰胺类化合物)偏苯三甲酸酐与水反应生成不稳定的偏苯三甲酸再与二异氰酸酯化合物反应生成一种带活性-NCO的三官能团酰胺类化合物，通过二元醇扩链，使其生成分子量增长一倍且含四官能度的中间体树脂A :
权利要求
1.一种环保改性耐热聚酯漆包线漆，其特征是该环保改性耐热聚酯漆包线漆的质量比配方组成为=TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=100 150 :800 1000 :20 :1 1. 5 50 80 ； 所述的醇类溶剂为二乙二醇乙醚、异辛醇、丁醇、异丙醇、乙醇中的一种或两种以上的混合物； 所述的流平剂为酚醛树脂。
2.按权利要求1所述的环保改性耐热聚酯漆包线漆，其特征是所述环保改性耐热聚酯漆包线漆的固体的质量百分比含量为65 70%、粘度为1500 3000mpas。
3.按权利要求1所述的环保改性耐热聚酯漆包线漆，其特征是所述质量比配方组成为TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=100 :800 20 1. 2 50o
4.按权利要求1所述的环保改性耐热聚酯漆包线漆，其特征是所述质量比配方组成为TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=120 :900 20 1 60o
5.按权利要求1所述的环保改性耐热聚酯漆包线漆，其特征是所述质量比配方组成为TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=150 1000 20 1. 5 :70。
6.按权利要求1所述的环保改性耐热聚酯漆包线漆，其特征是所述质量比配方组成为TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=120 :850 20 1. 2 :60。
7.一种环保改性耐热聚酯漆包线漆的制备方法，其特征是包括下列步骤 a、制备TMA-D中间体树脂A: 按反应物料及摩尔比为偏苯三甲酸酐水二异氰酸酯化合物二元醇羟基化合物=2 :2 :6 6. 6 :1 :4 6的比例取各组分反应物料； 按反应物料的总质量份溶剂A质量份=2 3. 5 :1的比例取溶剂A ； 制备工艺过程将溶剂A加入反应釜中并开动搅拌，然后加入偏苯三甲酸酐升温到800C，待反应釜中物料透明后，缓慢加入水加热反应，温度控制在80°C 100°C下反应2 4小时，降温到60°C 65°C加入二异氰酸酯化合物反应2小时，升温到100°C 120°C，反应I 2小时，然后加入二元醇，升温到130°C 140°C，反应2 5小时；再加入羟基化合物，在130°C 140°C下反应3 5小时，终止反应，将温度降至60°C 65°C，制得TMA-D中间体树脂A ； 所述的二异氰酸酯化合物为4，4’ - 二苯甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯； 所述的二元醇是乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇及它们的异构体中的一种或两种以上的混合物； 所述的溶剂A为乙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚、乙二醇二丁醚、丙二醇二丁醚中的一种或两种以上的混合物； 所述的羟基化合物是苯甲醇、苯酚、甲酚、二甲酚中的一种或两种以上的混合物； b、制备低密度耐热聚酯树脂B 按反应物料及摩尔比为二元酸二元醇三元醇=1 0. 9 1. 2 :0. 4 O. 6的比例取各组分反应物料； 按反应物料的总质量份溶剂B质量份=2 3. 5 :1的比例取溶剂B ； 反应物二元酸与催化剂的比例关系为二元酸催化剂=100千摩尔31 33千克；制备工艺过程将所述配方量的二元醇、三元醇加入反应釜内并升温到120°C 135°C搅拌熔化后加入二元酸和催化剂，升温至190°C，然后以8°C 10°C /小时升温至230°C 235°C，保温至透明，在此反应过程中，保待精馏塔顶温度不超过102°C，待体系物料透明，待酸值< 15mgKOH/g后，开始抽真空进行缩聚，抽真空的速度控制在O. 086MPa O. 090MPa/7min之间，待酸值彡lmgKOH/g时停止抽真空，降温到200°C加入2/3质量比溶剂B的二价酸酯DBE，搅拌降温到60°C 70°C，加入1/3质量比溶剂B的乙酸乙酯、乙酸丁酯或乳酸丁酯，搅拌2小时后，即制得低密度耐热聚酯树脂B ； 所述的二元酸是对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、己二酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、以及偏苯三酸酐和二氨基二苯甲烷或二氨基二苯醚反应生成的酰亚胺二元酸中的一种或两种以上的混合物； 所述的二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇及它们的异构体中的一种或两种以上的混合物； 所述的三元醇为丙三醇、赛克或三羟甲基丙烷； 所述的溶剂B为酯类溶剂是二价酸酯DBE+乙酸乙酯、或二价酸酯DBE+乙酸丁酯、或二价酸酯DBE+乳酸丁酯，其中的二价酸酯DBE为丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯的混合物； 所述的催化剂为异辛酸锌、环烷酸锌、正钛酸丁酯或乙酸锌； C、制备水醚改性钛酸酯化合物C 按反应物料及摩尔比为钛酸四丁酯7jC :醇醚类化合物=1 :2 :1 1. 2的比例取各组分反应物料； 制备工艺过程将钛酸四丁酯加入反应器中开动搅拌，缓慢滴加水，在50°C 60°C下水解反应2小时后升温到60°C 70°C下，I小时内滴加醇醚类化合物，并反应2小时结束，降温到50°C以下，即制得水醚改性钛酸酯化合物C ； 所述的醇醚类化合物可以是丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二丙二醇甲醚中的一种或两种以上的混合物；d、配制环保改性耐热聚酯漆包线漆 配制过程 按TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=100 150 :800 1000 :20 :1 1. 5 50 80质量比配方组成取各组分； 按所述配方量将TMA-D中间体树脂A、低密度耐热聚酯树脂B加入反应器中，搅拌均匀，并保持温度在60°C 70°C，加入水醚改性钛酸酯化合物C，搅拌2小时后加入流平剂，并用醇类溶剂将物料中固体的质量百分比含量调整到65 70%、粘度1500 3000mpas、即制得产品环保改性耐热 聚酯漆包线漆； 所述的醇类溶剂为二乙二醇乙醚、异辛醇、丁醇、异丙醇、乙醇中的一种或两种以上的混合物； 所述的流平剂为酚醛树脂。
8.按权利要求7所述的环保改性耐热聚酯漆包线漆的制备方法，其特征是步骤d中所述质量比配方组成为TMA_D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=100 :800 20 :1. 2 :50。
9.按权利要求7所述的环保改性耐热聚酯漆包线漆的制备方法，其特征是步骤d中所述质量比配方组成为TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=120 :900 20 1 60o
10.按权利要求7所述的环保改性耐热聚酯漆包线漆的制备方法，其特征是步骤d中所述质量比配方组成为TMA-D中间体树脂A :低密度耐热聚酯树脂B :水醚改性钛酸酯化合物C :流平剂醇类溶剂=150 :1000 20 :1. 5 :70。
全文摘要
本发明公开了一种环保改性耐热聚酯漆包线漆及其制备方法，系采用偏苯三甲酸酐、水、二异氰酸酯化合物、二元醇和羟基化合物合成的TMA-D中间体树脂，配以低密度耐热聚酯树脂B、固化剂和流平剂等配成；质量比配方组成为TMA-D中间体树脂A∶低密度耐热聚酯树脂B∶水醚改性钛酸酯化合物C∶流平剂∶醇类溶剂=100～150∶800～1000∶20∶1～1.5∶50～80；漆液的固体含量达65～70%，粘度控制在1500～3000mpas范围内，本发明不使用含芳烃等难于降解的材料作为主要溶剂，可以有效地减少生产过程中对人体的伤害和对环境的污染，提供一种性能良好、低毒、易降解、高固体少溶剂环保产品。
文档编号C08G63/20GK103059702SQ20121058973
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者倪平, 杜佳, 袁勇, 郭刚, 张先来, 李建学, 宗跃强, 唐安斌 申请人:四川东材科技集团股份有限公司