[发明专利]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

说明书

本发明公开了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，高耐热水溶性树脂由聚对苯二甲酸乙二醇酯，乙二醇，在正钛酸丁酯或二月桂酸二丁基锡催化下与三(2‑羟乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇进行醇解反应后，然后与偏苯三酸酐酯化后，加水混合而得；高硬度水溶性半无机硅钢片漆及其制备方法是由高耐热水溶性树脂，氨基树脂类固化剂和水性异氰酸酯固化剂，分散剂，氧化铝填料，以及水组成的组合物经混合制成。本发明高硬度半无机硅钢片漆具有硬度9～10H，耐热等级200℃，附着性一级，柔软性Φ10下无裂纹、不与基底剥离，环保性好等特点，是一种高硬度、高耐热、水溶性半无机硅钢片漆，适用于大中型发电机的定子铁芯绝缘。

技术领域

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。

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。