本发明属于有机化工高分子材料领域，具体涉及一种水溶性聚酯亚胺树脂及其制备方法。
背景技术：
近年来，随着国内电机电器工业的快速发展，在提倡环保减排的时代，溶剂型绝缘漆中含有大量有毒有害的苯类有机溶剂，在对线圈浸渍处理和烘干固化时大部分的有机溶剂都直接排放到大气中，造成严重的环境污染；并且在使用过程中存在很大的安全隐患，不符合环保法规的要求，应用上受到限制，为此，开发以水作为溶剂的水溶性绝缘树脂是很有必要的。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种用水来代替传统绝缘漆中的有机溶剂、环保的水溶性聚酯亚胺及其制备方法。
聚酯亚胺是一种综合性能优良的耐高温树脂，在聚酯亚胺树脂合成过程中保留一定数量的羧基，作为亲水基团，再用有机胺中和成盐就可以获得良好水溶性的聚酯亚胺树脂，在聚酯亚胺分子链上含有大量的羟基和羧基，可与氨基树脂进行缩合反应，聚酯亚胺固化物具有良好的力学性能、耐溶剂性能和良好的电气绝缘性能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种水溶性聚酯亚胺树脂，所述水溶性聚酯亚胺树脂原料包括以下组分：偏苯三酸酐，二元酸，二元醇，三元醇和二胺。
所述原料按以下重量份组成：偏苯三酸酐80～100份，二元酸50～80份，二元醇80～120份，三元醇20～50份，二胺25～50份。
可选的，所述二元酸为间苯二甲酸和对苯二甲酸中的一种或两者混合物。
可选的，所述的二元醇为新戊二醇、乙二醇、丙二醇和丁二醇中的一种或两种以上；所述的三元醇为耐热单体三(2-羟乙基)异氰尿酸酯。
可选的，所述二胺为二氨基二苯甲烷和二氨基二苯醚中的一种。
一种水溶性聚酯亚胺树脂的制备方法，以所述水溶性聚酯亚胺树脂的原料配方为基准，包括以下步骤：
步骤一：按照配方向二元酸、二元醇和三元醇的混合物中加入催化剂，投入反应瓶中混合熔融；
步骤二：向混合熔融液中加入二甲苯，升温，回流；
步骤三：继续升温，至酸值为7～10mgkoh/g时，开始降温，投入二胺和偏苯三酸酐,升温，至酸值达到40～70mgkoh/g时，减压，去除残留溶剂，得到聚酯树脂；
步骤四：加入助溶剂，稀释步骤四得到的聚酯树脂，待树脂降温后，加入水性氨基树脂，用中和剂调节ph，即得到水溶性的聚酯亚胺。
具体的，所述的催化剂为正钛酸丁酯。
可选的，所述的助溶剂为乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丁醇、乙二醇甲醚和丙二醇丁醚中的一种或两种以上。
可选的，所述中和剂为乙醇胺、氨水和二甲基乙醇胺中的一种或两种以上的混合物。
可选的，所述的水性氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂、丁醚化三聚氰胺树脂中的一种。
本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：
本发明的水溶性聚酯亚胺树脂具有耐高温、节能环保的特点，本制备方法工艺简单，操作方便，易于工业化，有较好的实用价值。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
将新戊二醇90g、丙二醇21g、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯27g、间苯二甲酸60g和正钛酸丁酯0.5g加入反应瓶中，开始升温至物料融化，开始搅拌；继续升温至200℃，并保持在该温度下进行反应，至物料体系变澄清，酸值小于10mgkoh/g后降温；当温度降至160℃时，加入偏苯三酸酐80g、二氨基二苯甲烷30g，继续升温至200℃，并保持在该温度下进行反应，至酸值为60mgkoh/g时，抽真空，减压抽出残留溶剂，降温；当温度降至150℃时，加入125g乙二醇丁醚，待树脂降到60℃以下，加入水性氨基树脂甲醚化三聚氰胺树脂28g，用中和剂乙醇胺25g调节ph为7.0～9.0，即得到水溶性聚酯亚胺树脂。该水溶性树脂为固含量70％左右的粘稠状透明液体。
实施例2：
将新戊二醇50g、丙二醇45g、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯35g、对苯二甲酸60g和正钛酸丁酯0.5g加入反应瓶中，开始升温至物料融化，开始搅拌；继续升温至200℃，并保持在该温度下进行反应，至物料体系变澄清，酸值小于10mgkoh/g后降温；当温度降至160℃时，加入偏苯三酸酐100g、二氨基二苯甲烷40g，继续升温至200℃，并保持在该温度下进行反应，至酸值为60mgkoh/g时，抽真空，减压抽出残留溶剂，降温；当温度降至150℃时，加入乙二醇丁醚140g，待温度降到60℃以下，加入水性氨基树脂甲醚化三聚氰胺树脂33g，用中和剂二甲基乙醇胺25g调节ph为7.0～9.0，即得到水溶性聚酯亚胺树脂。该水溶性树脂为固含量70％左右的粘稠状透明液体。
实施例3：
将新戊二醇50g、乙二醇45g、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯35g、对苯二甲酸30g、间苯二甲酸30g和正钛酸丁酯0.5g加入反应瓶中，开始升温至物料融化，开始搅拌；继续升温至200℃，并保持在该温度下进行反应，至物料体系变澄清，酸值小于10mgkoh/g后降温；当温度降至160℃时，加入偏苯三酸酐100g、二氨基二苯甲烷40g，继续升温至200℃，并保持在该温度下进行反应，至酸值为60mgkoh/g时，抽真空，减压抽出残留溶剂，降温；当温度降至150℃时，加入乙二醇丁醚70g、乙二醇甲醚70g，待温度降到60℃以下，加入水性氨基树脂丁醚化三聚氰胺树脂29.5g，用中和剂二甲基乙醇胺25g调节ph为7.0～9.0，即得到水溶性聚酯亚胺树脂。该水溶性树脂为固含量70％左右的粘稠状透明液体。
实施例4：
将新戊二醇50g、丁二醇45g、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯45g、对苯二甲酸30g、间苯二甲酸30g和正钛酸丁酯0.5g加入反应瓶中，开始升温至物料融化，开始搅拌；继续升温至200℃，并保持在该温度下进行反应，至物料体系变澄清，酸值小于10mgkoh/g后降温；当温度降至160℃时，加入偏苯三酸酐80g、二氨基二苯甲烷30g，继续升温至200℃，并保持在该温度下进行反应，至酸值为60mgkoh/g时，抽真空，减压抽出残留溶剂，降温；当温度降至150℃时，加入140g乙二醇丁醚，待温度降到60℃以下，加入水性氨基树脂丁醚化三聚氰胺树脂26.5g，用中和剂氨水25g调节ph为7.0～9.0，即得到水溶性聚酯亚胺树脂。该水溶性树脂为固含量70％左右的粘稠状透明液体。
实施例5：
将新戊二醇50g、乙二醇45g、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯35g、对苯二甲酸40g、间苯二甲酸30g和正钛酸丁酯0.5g加入反应瓶中，开始升温至物料融化，开始搅拌；继续升温至200℃，并保持在该温度下进行反应，至物料体系变澄清，酸值小于10mgkoh/g后降温；当温度降至160℃时，加入偏苯三酸酐100g、二氨基二苯醚40g，继续升温至200℃，并保持在该温度下进行反应，至酸值为60mgkoh/g时，抽真空，减压抽出残留溶剂，降温；当温度降至150℃时，加入100g丙二醇丁醚、丁醇45g，待温度降到60℃以下，加入水性氨基树脂丁醚化三聚氰胺树脂30.5g，用中和剂二甲基乙醇胺25g调节ph为7.0～9.0，即得到水溶性聚酯亚胺树脂。该水溶性树脂为固含量70％左右的粘稠状透明液体。
实施例6：
将丙二醇70g、乙二醇45g、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯50g、对苯二甲酸40g、间苯二甲酸30g和正钛酸丁酯0.5g加入反应瓶中，开始升温至物料融化，开始搅拌；继续升温至200℃，并保持在该温度下进行反应，至物料体系变澄清，酸值小于10mgkoh/g后降温；当温度降至160℃时，加入偏苯三酸酐90g、二氨基二苯醚35g，继续升温至200℃，并保持在该温度下进行反应，至酸值为60mgkoh/g时，抽真空，减压抽出残留溶剂，降温；当温度降至150℃时，加入100g乙二醇丁醚、乙二醇甲醚55g，待温度降到60℃以下，加入水性氨基树脂丁醚化三聚氰胺树脂31.0g，用中和剂二甲基乙醇胺25g调节ph为7.0～9.0，即得到水溶性聚酯亚胺树脂。该水溶性树脂为固含量70％左右的粘稠状透明液体。
对比例：
将丙二醇70g、乙二醇45g、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯50g、邻苯二甲酸酐70g和正钛酸丁酯0.5g加入反应瓶中，开始升温至物料融化，开始搅拌；继续升温至200℃，并保持在该温度下进行反应，至物料体系变澄清，酸值小于10mgkoh/g后降温；当温度降至160℃时，加入偏苯三酸酐90g、二氨基二苯醚35g，继续升温至200℃，并保持在该温度下进行反应，至酸值为
60mgkoh/g时，抽真空，减压抽出残留溶剂，降温；当温度降至150℃时，加入100g乙二醇丁醚、乙二醇甲醚55g，待温度降到60℃以下，加入水性氨基树脂丁醚化三聚氰胺树脂31.0g，用中和剂二甲基乙醇胺25g调节ph为7.0～9.0，即得到水溶性聚酯亚胺树脂。该水溶性树脂为固含量70％左右的粘稠状透明液体。
向以上具体实施例加去离子水稀释到固含量为30％，进行性能检测。结果如下表1：
表1
由上表1可知，利用本发明制备的具有较多羧基官能团的聚酯亚胺树脂，中和成盐后的溶液具有良好的水溶解性，且由此所制得的聚酯亚胺浸渍树脂可改善工厂操作条件，并有利于环境保护。应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管实施例对本发明作了详细说明，本领域的技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。