一种水性绝缘漆及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化学工业领域，特别是指一种水性绝缘漆及其制备方法。
【背景技术】
[0002]绝缘漆主要用于电机电器的线圈及其他绝缘零部件，填充其空隙，固化后使被浸物成为一个密实的整体，从而提高其绝缘性能、机械性能以及耐候性能。绝缘漆一般分为有溶剂漆和无溶剂漆两种。有溶剂漆是由有机化合物作为溶剂；无溶剂漆采用的是活性稀释剂，稀释剂参与成膜。无溶剂漆虽然可以减少有机溶剂的挥发对环境的污染，但是无溶剂漆中的活性稀释剂也具有一定的挥发性，同样对人和环境造成危害，且易燃易爆，运输贮存存在安全隐患。
[0003]目前，水性绝缘漆已经在电动工具、水栗、园林电机、小型发电机、镇流器、小型变压器等行业得到了应用。水性绝缘漆作为一种环保型涂料，以其低污染、安全节能、使用方便等特性成为行业应用发展的方向。
[0004]但是，现有的水性绝缘漆一般加有助溶剂，通过外加乳化剂水性化，或者通过引入丙烯酸或丙烯酸酯类单体制备成水性体系，绝缘性能欠佳。并且具有较高的挥发性有机化合物(VOC)，存在较大的安全隐患，不环保。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提出一种水性绝缘漆，该水性绝缘漆无助溶剂，零V0C，无安全隐患，符合绿色环保要求，电气强度高，耐热性能高。
[0006]基于上述目的本发明提供的一种水性绝缘漆，包括水性环氧树脂，经多元醇改性的水性环氧固化剂，助剂，所述多元醇包括新戊二醇和赛克，所述水性环氧树脂和经多元醇改性的水性环氧固化剂的重量比为2.5-3:1。
[0007]较佳的，所述水性环氧树脂是自乳化非离子型水性环氧树脂乳液。
[0008]可选的，所述的多元醇还包括聚乙二醇、聚丙二醇中的一种，所述新戊二醇和赛克各占多元醇质量分数的5-15%。
[0009]可选的，所述助剂包括消泡剂、流平剂、润湿分散剂，各助剂的质量分数均为0.5-2%。
[0010]可选的，所述消泡剂为聚醚类消泡剂，所述流平剂为聚醚改性聚硅氧烷类，所述润湿分散剂为烷基聚氧乙烯醚类。
[0011]基于相同的发明构思，本发明还提供了该水性绝缘漆的制备方法，包括以下步骤:
[0012](I)在氮封条件下，环氧树脂和多元醇反应得到具有端环氧官能团的预聚物；
[0013](2)在氮封条件下，将多元胺和预聚物混合，滴加环氧树脂，反应完全，滴加苯基缩水甘油醚，反应至终点；
[0014](3)降温，加水乳化即得水性环氧固化剂；
[0015](4)称取水性环氧固化剂、水性环氧树脂、消泡剂、流平剂、分散剂并混匀，烘烤、冷却后即得。
[0016]可选的，步骤(I)中环氧树脂和多元醇质量用量之比为1:5-8。
[0017]可选的，步骤⑵中所述多元胺、预聚物、环氧树脂和苯基缩水甘油醚的质量用量之比为10?15:5?8:1?2:1。
[0018]可选的，所述环氧树脂是EP0N828、EP0N834、EP0N1001、E-51或E-41中的一种；所述多元胺选自二胺基二苯砜、2，4-二氨基二苯甲烷、聚醚胺、异佛尔酮二胺、1，2-环己二胺中的一种。
[0019]较佳的，所述水性绝缘漆的制备方法包括以下步骤:
[0020](I)在氮封条件下，环氧树脂和多元醇在90_110°C条件下，反应3-5小时得到具有端环氧官能团的预聚物；
[0021](2)在氮封条件下，将多元胺和步骤(I)中产物预聚物混合，滴加环氧树脂，60-80°C条件下反应完全，滴加苯基缩水甘油醚，反应至终点；
[0022](3)降温至45-55°C，加水乳化即得水性环氧固化剂；
[0023](4)称取水性环氧固化剂、水性环氧树脂、消泡剂、流平剂、分散剂并混匀均匀，铜片浸入混合乳液中3-8min，取出后130_180°C烘烤0.5_2h、冷却后铜片第二次浸漆3_8min，于130-180°C烘烤3-5h冷却至室温，测试性能。
[0024]从上面所述可以看出，本发明提供的水性绝缘漆，包括水性环氧树脂，与新戊二醇和赛克改性的水性环氧固化剂，新戊二醇、赛克绝缘性能优良，通过引入到自乳化非离子型水性环氧树脂体系，提高绝缘漆绝缘性能。该水性绝缘漆用水做分散介质，无助溶剂，零V0C，无安全隐患，符合绿色环保要求。使用工艺简单，无需预烘，降低了能耗，可用于硅钢片漆及漆包线漆。漆I旲绝缘性能优良，常态电气强度尚，附着力粘结性能好，耐热性能尚，耐热等级达到H级。
【具体实施方式】
[0025]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
[0026]—种水性绝缘漆，包括水性环氧树脂，经多元醇改性的水性环氧固化剂，助剂。所述多元醇包括新戊二醇和赛克，所述水性环氧树脂和经多元醇改性的水性环氧固化剂的重量比为2.5-3:1。
[0027]其中，所述水性环氧树脂为自乳化非离子型水性环氧树脂乳液。所述的多元醇还包括聚乙二醇、聚丙二醇中的一种，所述新戊二醇和赛克各占多元醇质量分数的5-15%。所述助剂包括消泡剂、流平剂、润湿分散剂，各助剂的质量分数均为0.5-2% ο所述消泡剂为聚醚类消泡剂，所述流平剂为聚醚改性聚硅氧烷类，所述润湿分散剂为烷基聚氧乙烯醚类。
[0028]所述水性绝缘漆的制备方法包括以下步骤:
[0029](I)在氮封条件下，环氧树脂和多元醇在90_110°C条件下，反应3-5小时得到具有端环氧官能团的预聚物。其中，所述环氧树脂和多元醇质量用量之比为1:5-8。
[0030](2)在氮封条件下，将多元胺和步骤(I)中产物预聚物混合，滴加环氧树脂，60_80°C条件下反应完全，滴加苯基缩水甘油醚，反应至终点。其中，多元胺、步骤(I)中产物预聚物、环氧树脂和苯基缩水甘油醚的质量用量之比为10?15:5?8:1?2:1。所述环氧树脂是EPON828、EPON834、EP0N1001、E-51或E-41中的一种，所述多元胺选自二胺基二苯砜、2, 4-二氨基二苯甲烷、聚醚胺、异佛尔酮二胺、1，2-环己二胺中的一种。
[0031](3)降温至45-55Γ，加水乳化即得水性环氧固化剂。
[0032](4)称取步骤⑶中获得的水性环氧固化剂与水性环氧树脂、消泡剂、流平剂、分散剂并混匀均匀，铜片浸入混合乳液中3-8min，取出后130-180°C烘烤0.5-2h、冷却后铜片第二次浸漆3-8min，于130-180°C烘烤3-5h冷却至室温，测试性能。
[0033]实施例一:
[0034]称取29.56g E-51环氧树脂、120.2g聚乙二醇6000、8.5g赛克、19.lg新戊二醇于烧瓶中混合，氮封条件下搅拌升温至l〇〇°C，反应4小时得预聚物A。称取39.6g 2, 4-二氨基二苯甲烷和19.3g预聚物A于烧瓶中混合，氮封条件下升温至70°C，滴加3.8g E-51环氧树脂反应完全后，滴加3g苯基缩水甘油醚。待反应完全，体系降温至50°C，滴加去离子水35.38g，经相反转乳化即得水性环氧固化剂。
[0035]称取15g水性环氧固化剂、45g水性环氧树脂、盈智化学0633型消泡剂0.3g，高斯GSK-550型流平剂0.5g，德谦FN265型润湿分散剂lg混合均匀，将10 X 10cm的铜片浸入混合乳液中5min，150°C烘烤lh，冷却后再浸一遍，150°C烘烤5h。冷却后室温条件下放置一天测试。耐热温度为176.23°C，常态电气强度均值为109.68MV/m。常态电气强度按照国家标准GB/T1408-2006绝缘材料电气强度试验方法检测。
[0036]实施例二:
[0037]称取18.5g E-51环氧树脂、120.2g聚乙二醇6000、19.3g赛克、8.5g新戊二醇于烧瓶中混合，氮封条件下搅拌升温至l〇〇°C，反应4小时得预聚物A。称取45g 2, 4-二氨基二苯甲烷和24g预聚物A于烧瓶中混合，氮封条件下升温至70°C，滴加6gE-51环氧树脂反应完全后，滴加3g苯基缩水甘油醚。待反应完全，体系降温至50°C，滴加去离子水42g，经相反转乳化即得水性环氧固化剂。
[0038]称取15g水性环氧固化剂、37.5g水性环氧树脂、盈智化学0633型消泡剂0.5g，高斯GSK-550型流平剂0.5g，德谦FN265型润湿分散剂lg混合均匀，将10 X 10cm的铜片浸入混合乳液中5min，150°C烘烤lh，冷却后再浸一遍，150°C烘烤5h。冷却后室温条件下放置一天测试。耐热温度为181.36°C，常态电气强度均值为103.65MV/m。
[0039]实施例三:
[0040]称取18.5g E-51环氧树脂、120.2g聚丙二醇2000、19.3g赛克、8.5g新戊二醇于烧瓶中混合，氮封条件下搅拌升温至l〇〇°C，反应4小时得预聚物A。称取45g 2, 4-二氨基二苯甲烷和24g预聚物A于烧瓶中混合，氮封条件下升温至70°C，滴加6gE-51环氧树脂反应完全后，滴加3g苯基缩水甘油醚。待反应完全，体系降温至50°C，滴加去离子水42g，经相反转乳化即得水性环氧固化剂。
[0041]称取15g水性环氧固化剂