本发明属于电工绝缘用树脂与漆及其制备,特别涉及一种高耐热水溶性树脂、高硬度半无机硅钢片漆及其制备方法。本发明所高硬度半无机硅钢片漆产品特别适用于大中型发电机的定子铁芯绝缘。
背景技术:
在发电机中,定子的铁芯绝缘在整个绝缘系统中占有非常重要的地位。它很大程度上决定着高压发电机使用寿命及运行稳定性,随着高压电机容量的不断增大,对定子铁芯绝缘材料的性能要求也不断提高,特别是保证绝缘材料尺寸稳定性的漆膜硬度,以及材料热稳定性的耐热等级的要求越来越高。
现有技术中,国内外现有的半无机硅钢片漆未能从根本上解决100%水性溶剂的技术问题以及耐热性、硬度较低等问题,如国内的西安西电电工有限责任公司的133C(133C半无机硅钢片漆的研制与应用,电器工业材料专辑,2002.12),133C是有机物为溶剂,对环境与人类的危害很大;0151水溶性半无机硅钢片漆(0151水溶性半无机硅钢片漆的研制与应用,绝缘材料2010 43(5))含有部分助溶剂,对人类及环境也有一定危害,并且漆膜硬度,绝缘耐热等级都无法达到本发明要求;杜邦公司的E1151A半无机硅钢片漆,虽然是水性溶剂,但主体树脂是醇酸类,其绝缘耐热等级为F至H级,无法达到200℃级。目前现有技术中,水性硅钢片漆一般都含有助溶剂、酸中和剂等多种有机化合物,对环境不友好;漆膜硬度6~9H,绝缘耐热等级F级(155℃)或H级(180℃),无法满足大型发电机的定子铁芯绝缘越来越高的要求。
技术实现要素:
本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足,提供一种高耐热水溶性树脂、高硬度半无机硅钢片漆及其制备方法;本发明采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET,下同,也可用废PET膜或母料),乙二醇溶剂,在高温下与三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇进行酯交换反应,再接枝上水溶性的偏苯三酸酐,加水制成高耐热水溶性树脂,最后复配上高硬度氧化铝填料、氨基树脂类固化剂和水性异氰酸酯固化剂、分散剂而得到一种高硬度、高耐热、水溶性半无机硅钢片漆。
本发明的内容是:一种高耐热水溶性树脂,其特征是:由聚对苯二甲酸乙二醇酯,乙二醇溶剂,在正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡的催化下与三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇进行醇解反应,然后与偏苯三酸酐酯化后,加水混合而制得;
所述高耐热水溶性树脂的(具体)制备方法是:将20~30质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯加入到210~230℃温度下的5~10质量份乙二醇中溶解,再加入0.1~0.2质量份正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡、5~10质量份三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、5~10质量份季戊四醇并在210~230℃进行醇解反应2~6小时后,在温度220℃抽真空0.5~2小时至真空度控制在-0.085~-0.086MPa,保温取样,当试样在290℃下凝胶时间为30~60s时,开始降温到170℃,再加入5~10质量份偏苯三酸酐,并控温到175℃保持0.5~2小时,取样测试酸值,酸值控制在100~120mgKOH/1g时,降温至100℃以下,最后加20~40质量份水搅拌均匀,即制得质量百分含量为≥50%固体量的高耐热水溶性树脂;当固体量的质量百分含量>50%时,加水调配成质量百分含量为50%固体量的高耐热水溶性树脂;
所述固体量是:1g样品在130℃烘箱中,经过2小时烘培后非挥发物的质量占总质量的百分数,根据非挥发物的质量计算出加入水的质量来调配固体量。
所述三(2-羟乙基)异氰脲酸酯的化学结构式为:
所述季戊四醇的化学结构式为:
所述偏苯三酸酐的化学结构式为:
本发明的另一内容是:一种高硬度水溶性半无机硅钢片漆,其特征是:所述高硬度水溶性半无机硅钢片漆是由30~40质量份固体量的质量百分含量为50%的高耐热水溶性树脂,4~8质量份氨基树脂类固化剂和3~6质量份水性异氰酸酯固化剂,1~2质量份分散剂,40~50质量份氧化铝填料,5~10质量份水组成的组合物,在室温下混合搅拌(并经高速分散)均匀即得到;
所述高耐热水溶性树脂的制备方法是:将20~30质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯加入到210~230℃温度下的5~10质量份乙二醇中溶解,再加入0.1~0.2质量份正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡、5~10质量份三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、5~10质量份季戊四醇并在210~230℃进行醇解反应2~6小时后,在温度220℃抽真空0.5~2小时至真空度控制在-0.085~-0.086MPa,保温取样,当试样在290℃下凝胶时间为30~60s时,开始降温到170℃,再加入5~10质量份偏苯三酸酐,并控温到175℃保持0.5~2小时,取样测试酸值,酸值控制在100~120mgKOH/1g时,降温至100℃以下,最后加20~40质量份水搅拌均匀,即制得质量百分含量为≥50%固体量的高耐热水溶性树脂;当固体量的质量百分含量>50%时,加水调配成质量百分含量为50%固体量的高耐热水溶性树脂;
所述氨基树脂类固化剂为部分甲醚化三聚氰胺树脂(可以是长春化工有限公司生产的MR-625)、完全甲醚化三聚氰胺树脂(可以是长春化工有限公司生产的MR-603)、以及丁醚化三聚氰胺树脂(可以是长春化工有限公司生产的BR-20SE)中的一种或两种以上的混合物;
所述水性异氰酸酯固化剂为质量百分含量是50%的苯酚封端甲苯二异氰酸酯的水溶液、质量百分含量是50%的苯酚封端二苯基甲烷二异氰酸酯水溶液、以及质量百分含量是50%的苯酚封端1,6-己二异氰酸酯水溶液中的一种或两种以上的混合物;
所述苯酚封端甲苯二异氰酸酯的化学结构式为:
所述苯酚封端二苯基甲烷二异氰酸酯的化学结构式为:
所述苯酚封端1,6-己二异氰酸酯的化学结构式为:
所述分散剂为德国毕克化学有限公司的水性分散剂byk-184;
所述氧化铝填料为日本轻金属株式会社的MM-22氧化铝微粉,平均粒径0.7微米;
所述水溶性半无机硅钢片漆具有:a、漆膜硬度为铅笔硬度9~10H;b、漆膜耐热等级为200℃绝缘等级;c、漆膜附着性为一级;d、漆膜柔软性Φ10下无裂纹、不与基底剥离;e、环保性好,以水为溶剂,不含任何有机溶剂、助溶剂、酸中和剂。
本发明的另一内容是:一种高硬度水溶性半无机硅钢片漆的制备方法,其特征是步骤为:
a、制备高耐热水溶性树脂:
将20~30质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯加入到210~230℃温度下的5~10质量份乙二醇中溶解,再加入0.1~0.2质量份正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡、5~10质量份三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、5~10质量份季戊四醇并在210~230℃进行醇解反应2~6小时后,在220℃抽真空0.5~2小时至真空度控制在-0.085~-0.086MPa,保温取样,当试样在290℃下凝胶时间为30~60s时,开始降温到170℃,再加入5~10质量份偏苯三酸酐,并控温到175℃保持0.5~2小时,取样测试酸值,酸值控制在100~120mgKOH/1g时,降温至100℃以下,最后加20~40质量份水搅拌均匀,即制得质量百分含量为≥50%固体量的高耐热水溶性树脂;当固体量的质量百分含量>50%时,加水调配成质量百分含量为50%固体量的高耐热水溶性树脂;
b、制备高硬度水溶性半无机硅钢片漆:
取30~40质量份步骤a制得的固体量的质量百分含量为50%的高耐热水溶性树脂,4~8质量份氨基树脂类固化剂,3~6质量份水性异氰酸酯固化剂,1~2质量份分散剂,40~50质量份氧化铝填料,以及5~10质量份水,在室温下混合搅拌(并经高速分散)均匀,即制得高硬度水溶性半无机硅钢片漆;
所述氨基树脂类固化剂为部分甲醚化三聚氰胺树脂(可以是长春化工有限公司生产的MR-625)、完全甲醚化三聚氰胺树脂(可以是长春化工有限公司生产的MR-603)、以及丁醚化三聚氰胺树脂(可以是长春化工有限公司生产的BR-20SE)中的一种或两种以上的混合物;
所述水性异氰酸酯固化剂为质量百分含量是50%的苯酚封端甲苯二异氰酸酯水溶液、质量百分含量是50%的苯酚封端二苯基甲烷二异氰酸酯水溶液、以及质量百分含量是50%的苯酚封端1,6-己二异氰酸酯水溶液中的一种或两种以上的混合物;
所述苯酚封端甲苯二异氰酸酯的化学结构式为:
所述苯酚封端二苯基甲烷二异氰酸酯的化学结构式为:
所述苯酚封端1,6-己二异氰酸酯的化学结构式为:
所述分散剂为德国毕克化学有限公司的水性分散剂byk-184;
所述氧化铝填料为日本轻金属株式会社的MM-22氧化铝微粉,平均粒径0.7微米。
所述水溶性半无机硅钢片漆具有:a、漆膜硬度为铅笔硬度9~10H;b、漆膜耐热等级为200℃绝缘等级;c、漆膜附着性为一级;d、漆膜柔软性(Φ10):无裂纹、不与基底剥离;e、环保性好,以水为溶剂,不含任何有机溶剂、助溶剂、酸中和剂。
与现有技术相比,本发明具有下列特点和有益效果:
(1)本发明将含有酰亚胺基团和羟基基团的三(2-羟乙基)异氰脲酸酯与PET料进行酯交换反应,合成一种含酰亚胺基团的聚酯树脂,提供漆膜的高耐热性;本发明将含有四官能团的季戊四醇与PET料进行酯交换反应,合成一种高交联密度的聚酯树脂,提供漆膜的硬度;本发明控制290℃下凝胶时间为30~60s、数均分子量控制在1000~2000范围,酸值在100~120mgKOH/1g的较高范围,可实现水性化而无需添加任何有机溶剂、助溶剂及酸中和剂,解决了长期以来无法实现的100%水作溶剂的技术难题;本发明将少量水性异氰酸酯固化剂作为硅钢片漆的固化剂,与醇羟基固化后生成聚氨酯结构,提供漆膜高的附着力及柔软性;本发明采用高刚性聚酯树脂与适量的柔性异氰酸酯固化成膜,既可以做到高硬度的漆膜,又能使漆膜的附着力及柔软性满足硅钢片涂层的要求;
(2)本发明提供的高硬度水溶性半无机硅钢片漆性能优良,其漆膜铅笔硬度9~10H,漆膜耐绝缘热老化等级高,达到200℃级,漆膜附着性:一级;e、漆膜柔软性(Φ10):无裂纹、不与基底剥离;环保性能优良:100%以水为溶剂,不含任何有机溶剂、助溶剂及酸中和剂;
(3)本发明产品制备工艺简单,工序简便,容易操作,适用于大中型发电机,特别适用于大型核电发电机的定子铁芯绝缘涂层,性能优良,实用性强。
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明,但不能理解为是对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
第一部分 高耐热水溶性树脂(1#)的制备
基本工艺:将20~30㎏PET在210~230℃(温度a)下的5~10㎏乙二醇中溶解,加入0.1~0.2㎏正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡、5~10㎏三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、5~10㎏季戊四醇在210~230℃(温度b)进行醇解反应2~6小时(时间1),并在220℃抽真空0.5~2小时至-0.085或-0.086MPa,保温取样,当试样在290℃下凝胶时间为30~60s(时间2)时,开始降温到170℃,再加入5~10㎏偏苯三酸酐,并控温到175℃保持0.5~2小时(时间3),控制数均分子量为1000~2000,取样测试酸值,酸值控制在100~120mgKOH/1g时,降温至100℃以下,最后加20~40㎏水搅拌均匀,使制备的高耐热水溶性树脂质量百分含量为≥50%固体量,即可。
表1:高耐热水溶性树脂(1#)的制备实施例的原材料、用量及参数表
注:表1各参数的单位分别对应其基本工艺中所述的㎏、℃、小时、s、mgKOH/1g。
第二部分 高硬度水溶性半无机硅钢片漆的制备
基本工艺:高硬度水溶性半无机硅钢片漆由第一部分所制得的30~40㎏质量百分含量是50%的固体量的高耐热水溶性树脂(1#),4~8㎏氨基树脂类固化剂(2#)和3~6㎏水性异氰酸酯固化剂(3#),1~2㎏分散剂,40~50㎏氧化铝填料,5~10㎏水组成的组合物,在室温下经高速分散均匀,即可。
氨基树脂类固化剂(2#)有:部分甲醚化三聚氰胺树脂(A:MR-625,长春化工有限公司)、完全甲醚化三聚氰胺树脂(B:MR-603,长春化工有限公司)、丁醚化三聚氰胺树脂(C:BR-20SE,长春化工有限公司);
水性异氰酸酯固化剂(3#)有:质量百分含量是50%的苯酚封端甲苯二异氰酸酯水溶液(a)、质量百分含量是50%的苯酚封端二苯基甲烷二异氰酸酯水溶液(b)、质量百分含量是50%的苯酚封端1,6-己二异氰酸酯水溶液(c);
分散剂为德国毕克化学有限公司的水性分散剂byk-184;
氧化铝填料为日本轻金属株式会社MM-22氧化铝微粉,平均粒径约0.7微米。
表2:高硬度水溶性半无机硅钢片漆的制备原材料和用量表(单位:㎏)
注:(1)表2中材料1#的采用情况是:实施例2-1~2-3采用实施例1-1的1#,实施例2-4~2-6采用实施例1-2的1#,实施例2-7~2-9采用实施例1-3的1#,实施例2-10~2-12采用实施例1-4的1#,实施例2-13~2-16采用实施例1-5的1#,实施例2-17~2-20采用实施例1-6的1#。
(2)表2中材料2#、3#中各种化合物的用量比例分别见下表3和表4。
表3:上表2中实施例所用材料2#各种化合物的用量表(单位:㎏)
表4:上表2中实施例所用材料3#各种化合物的用量表(单位:㎏)
第三部分 高硬度水溶性半无机硅钢片漆的性能
本发明的高硬度水溶性半无机硅钢片漆经测试,其性能数据见表5,测试执行的标准是:
1、漆膜铅笔硬度:GB/T 6739;
2、漆膜耐绝缘热老化等级:JB1544-76;
3、漆膜附着性:GB/T 9286;
4、漆膜柔软性:NB/T 42003。
表5:高硬度水溶性半无机硅钢片漆的性能表
实施例3:
一种高耐热水溶性树脂,由聚对苯二甲酸乙二醇酯,乙二醇溶剂,在正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡的催化下与三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇进行醇解反应,然后与偏苯三酸酐酯化后,加水混合而制得;
所述高耐热水溶性树脂的(具体)制备方法是:将20质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯加入到210℃温度下的5质量份乙二醇中溶解,再加入0.1质量份正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡、5质量份三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、5质量份季戊四醇并在210℃进行醇解反应6小时后,在温度220℃抽真空0.5~2小时至真空度控制在-0.085~-0.086MPa,保温取样,当试样在290℃下凝胶时间为30s时,开始降温到170℃,再加入5质量份偏苯三酸酐,并控温到175℃保持0.5小时,取样测试酸值,酸值控制在100mgKOH/1g时,降温至100℃以下,最后加20质量份水搅拌均匀,即制得质量百分含量为≥50%固体量的高耐热水溶性树脂;当固体量的质量百分含量>50%时,加水调配成质量百分含量为50%固体量的高耐热水溶性树脂。
实施例4:
一种高耐热水溶性树脂,由聚对苯二甲酸乙二醇酯,乙二醇溶剂,在正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡的催化下与三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇进行醇解反应,然后与偏苯三酸酐酯化后,加水混合而制得;
所述高耐热水溶性树脂的(具体)制备方法是:将30质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯加入到230℃温度下的10质量份乙二醇中溶解,再加入0.2质量份正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡、10质量份三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、10质量份季戊四醇并在230℃进行醇解反应2小时后,在温度220℃抽真空0.5~2小时至真空度控制在-0.085~-0.086MPa,保温取样,当试样在290℃下凝胶时间为60s时,开始降温到170℃,再加入10质量份偏苯三酸酐,并控温到175℃保持2小时,取样测试酸值,酸值控制在120mgKOH/1g时,降温至100℃以下,最后加40质量份水搅拌均匀,即制得质量百分含量为≥50%固体量的高耐热水溶性树脂;当固体量的质量百分含量>50%时,加水调配成质量百分含量为50%固体量的高耐热水溶性树脂。
实施例5:
一种高耐热水溶性树脂,由聚对苯二甲酸乙二醇酯,乙二醇溶剂,在正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡的催化下与三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇进行醇解反应,然后与偏苯三酸酐酯化后,加水混合而制得;
所述高耐热水溶性树脂的(具体)制备方法是:将25质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯加入到220℃温度下的8质量份乙二醇中溶解,再加入0.15质量份正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡、7.5质量份三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、7.5质量份季戊四醇并在220℃进行醇解反应4小时后,在温度220℃抽真空0.5~2小时至真空度控制在-0.085~-0.086MPa,保温取样,当试样在290℃下凝胶时间为45s时,开始降温到170℃,再加入7质量份偏苯三酸酐,并控温到175℃保持1.2小时,取样测试酸值,酸值控制在1120mgKOH/1g时,降温至100℃以下,最后加30质量份水搅拌均匀,即制得质量百分含量为≥50%固体量的高耐热水溶性树脂;当固体量的质量百分含量>50%时,加水调配成质量百分含量为50%固体量的高耐热水溶性树脂。
实施例6:
一种高硬度水溶性半无机硅钢片漆,是由30质量份固体量的质量百分含量为50%的高耐热水溶性树脂,4质量份氨基树脂类固化剂和3质量份水性异氰酸酯固化剂,1质量份分散剂,40质量份氧化铝填料,5质量份水组成的组合物,在室温下混合搅拌(并经高速分散)均匀即得到;
所述高耐热水溶性树脂的制备方法同实施例3~5中任一,省略。
实施例7:
一种高硬度水溶性半无机硅钢片漆,是由40质量份固体量的质量百分含量为50%的高耐热水溶性树脂,8质量份氨基树脂类固化剂和6质量份水性异氰酸酯固化剂,2质量份分散剂,50质量份氧化铝填料,10质量份水组成的组合物,在室温下混合搅拌(并经高速分散)均匀即得到;
所述高耐热水溶性树脂的制备方法同实施例3~5中任一,省略。
实施例8:
一种高硬度水溶性半无机硅钢片漆,是由35质量份固体量的质量百分含量为50%的高耐热水溶性树脂,6质量份氨基树脂类固化剂和4.5质量份水性异氰酸酯固化剂,1.5质量份分散剂,45质量份氧化铝填料,7.5质量份水组成的组合物,在室温下混合搅拌(并经高速分散)均匀即得到;
所述高耐热水溶性树脂的制备方法同实施例3~5中任一,省略。
实施例9:
一种高硬度水溶性半无机硅钢片漆的制备方法,步骤为:
a、制备高耐热水溶性树脂:
将20质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯加入到210℃温度下的5质量份乙二醇中溶解,再加入0.1质量份正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡、5质量份三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、5质量份季戊四醇并在210℃进行醇解反应6小时后,在220℃抽真空0.5~2小时至真空度控制在-0.085~-0.086MPa,保温取样,当试样在290℃下凝胶时间为30s时,开始降温到170℃,再加入5质量份偏苯三酸酐,并控温到175℃保持0.5小时,取样测试酸值,酸值控制在100mgKOH/1g时,降温至100℃以下,最后加20质量份水搅拌均匀,即制得质量百分含量为≥50%固体量的高耐热水溶性树脂;当固体量的质量百分含量>50%时,加水调配成质量百分含量为50%固体量的高耐热水溶性树脂;
b、制备高硬度水溶性半无机硅钢片漆:
取30质量份步骤a制得的固体量的质量百分含量为50%的高耐热水溶性树脂,4质量份氨基树脂类固化剂,3质量份水性异氰酸酯固化剂,1质量份分散剂,40质量份氧化铝填料,以及5质量份水,在室温下混合搅拌(并经高速分散)均匀,即制得高硬度水溶性半无机硅钢片漆。
实施例10:
一种高硬度水溶性半无机硅钢片漆的制备方法,步骤为:
a、制备高耐热水溶性树脂:
将30质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯加入到230℃温度下的10质量份乙二醇中溶解,再加入0.2质量份正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡、10质量份三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、10质量份季戊四醇并在230℃进行醇解反应2小时后,在220℃抽真空0.5~2小时至真空度控制在-0.085~-0.086MPa,保温取样,当试样在290℃下凝胶时间为60s时,开始降温到170℃,再加入10质量份偏苯三酸酐,并控温到175℃保持2小时,取样测试酸值,酸值控制在120mgKOH/1g时,降温至100℃以下,最后加40质量份水搅拌均匀,即制得质量百分含量为≥50%固体量的高耐热水溶性树脂;当固体量的质量百分含量>50%时,加水调配成质量百分含量为50%固体量的高耐热水溶性树脂;
b、制备高硬度水溶性半无机硅钢片漆:
取40质量份步骤a制得的固体量的质量百分含量为50%的高耐热水溶性树脂,4~8质量份氨基树脂类固化剂,6质量份水性异氰酸酯固化剂,2质量份分散剂,50质量份氧化铝填料,以及10质量份水,在室温下混合搅拌(并经高速分散)均匀,即制得高硬度水溶性半无机硅钢片漆。
实施例11:
一种高硬度水溶性半无机硅钢片漆的制备方法,步骤为:
a、制备高耐热水溶性树脂:
将25质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯加入到220℃温度下的7.5质量份乙二醇中溶解,再加入0.15质量份正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡、7.5质量份三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、7.5质量份季戊四醇并在220℃进行醇解反应4小时后,在220℃抽真空0.5~2小时至真空度控制在-0.085~-0.086MPa,保温取样,当试样在290℃下凝胶时间为45s时,开始降温到170℃,再加入7.5质量份偏苯三酸酐,并控温到175℃保持1.2小时,取样测试酸值,酸值控制在110mgKOH/1g时,降温至100℃以下,加30质量份水搅拌均匀,即制得质量百分含量为≥50%固体量的高耐热水溶性树脂;当固体量的质量百分含量>50%时,加水调配成质量百分含量为50%固体量的高耐热水溶性树脂;
b、制备高硬度水溶性半无机硅钢片漆:
取35质量份步骤a制得的固体量的质量百分含量为50%的高耐热水溶性树脂,6质量份氨基树脂类固化剂,4.5质量份水性异氰酸酯固化剂,1.5质量份分散剂,45质量份氧化铝填料,以及7.5质量份水,在室温下混合搅拌(并经高速分散)均匀,即制得高硬度水溶性半无机硅钢片漆。
实施例12~18:
一种高硬度水溶性半无机硅钢片漆的制备方法,步骤为:
a、制备高耐热水溶性树脂:
将20~30质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯加入到210~230℃温度下的5~10质量份乙二醇中溶解,再加入0.1~0.2质量份正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡、5~10质量份三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、5~10质量份季戊四醇并在210~230℃进行醇解反应2~6小时后,在220℃抽真空0.5~2小时至真空度控制在-0.085~-0.086MPa,保温取样,当试样在290℃下凝胶时间为30~60s时,开始降温到170℃,再加入5~10质量份偏苯三酸酐,并控温到175℃保持0.5~2小时,取样测试酸值,酸值控制在100~120mgKOH/1g时,降温至100℃以下,最后加20~40质量份水搅拌均匀,即制得质量百分含量为≥50%固体量的高耐热水溶性树脂;当固体量的质量百分含量>50%时,加水调配成质量百分含量为50%固体量的高耐热水溶性树脂;
各实施例中各组分原料的具体质量份用量见下表:
b、制备高硬度水溶性半无机硅钢片漆:
取30~40质量份步骤a制得的固体量的质量百分含量为50%的高耐热水溶性树脂,4~8质量份氨基树脂类固化剂,3~6质量份水性异氰酸酯固化剂,1~2质量份分散剂,40~50质量份氧化铝填料,以及5~10质量份水,在室温下混合搅拌(并经高速分散)均匀,即制得高硬度水溶性半无机硅钢片漆;
各实施例中各组分原料的具体质量份用量见下表:
上述实施例3~18中:
所述氨基树脂类固化剂为部分甲醚化三聚氰胺树脂(可以是长春化工有限公司生产的MR-625)、完全甲醚化三聚氰胺树脂(可以是长春化工有限公司生产的MR-603)、以及丁醚化三聚氰胺树脂(可以是长春化工有限公司生产的BR-20SE)中的一种或两种以上的混合物;
所述水性异氰酸酯固化剂为质量百分含量是50%的苯酚封端甲苯二异氰酸酯水溶液、质量百分含量是50%的苯酚封端二苯基甲烷二异氰酸酯水溶液、以及质量百分含量是50%的苯酚封端1,6-己二异氰酸酯水溶液中的一种或两种以上的混合物;
所述苯酚封端甲苯二异氰酸酯的化学结构式为:
所述苯酚封端二苯基甲烷二异氰酸酯的化学结构式为:
所述苯酚封端1,6-己二异氰酸酯的化学结构式为:
所述分散剂为德国毕克化学有限公司的水性分散剂byk-184;
所述氧化铝填料为日本轻金属株式会社的MM-22氧化铝微粉,平均粒径0.7微米。
所述三(2-羟乙基)异氰脲酸酯的化学结构式为:
所述季戊四醇的化学结构式为:
所述偏苯三酸酐的化学结构式为:
所述水溶性半无机硅钢片漆具有:a、漆膜硬度为铅笔硬度9~10H;b、漆膜耐热等级为200℃绝缘等级;c、漆膜附着性为一级;d、漆膜柔软性Φ10下无裂纹、不与基底剥离;e、环保性好,以水为溶剂,不含任何有机溶剂、助溶剂、酸中和剂。
上述实施例中:所述固体量是:1g样品在130℃烘箱中,经过2小时烘培后非挥发物的质量占总质量的百分数,根据非挥发物的质量计算出加入水的质量来调配固体量。
上述实施例中:所采用的各原料均为市售产品。
上述实施例中:所采用的百分比例中,未特别注明的,均为质量(重量)百分比例或本领域技术人员公知的百分比例;所述质量(重量)份可以均是克或千克。
上述实施例中:各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度、压力等)和各组分用量数值等为范围的,任一点均可适用。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
本发明不限于上述实施例,本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。