一種環保改性耐熱聚酯漆包線漆及其製備方法
2023-05-21 13:48:51 3
專利名稱：一種環保改性耐熱聚酯漆包線漆及其製備方法
技術領域：
本發明屬於電磁線用的絕緣漆及其製備。涉及一種固體的質量百分比含量達65 70%的環保改性耐熱聚酯漆包線漆及其製備方法。
背景技術：
現有技術中，漆包線漆產品中的固體的質量百分比含量一般只有30 40%左右，溶劑含量為70-60%，溶劑用到了大量酚類溶劑，如甲酚、苯酚，芳烴稀釋劑如甲苯，二甲苯、及碳9碳10芳烴溶劑等，在漆包線漆和漆包線生產過程中不僅對工作人員的身體造成了傷害，而且給環境造成了相當大的汙染，特別是漆包線製作過程中需要將大量的溶劑揮發或者燃燒，未完全燃燒產物排入大氣，造成環境汙染，且含苯環類產物不易分解，對環境影響很大。為減少含苯環類溶劑的排放，歐洲的MAG公司和SICME公司在漆包機上進行了技術改進，通過增加漆包線機的催化燃燒熱風循環系統，使溶劑燃燒更加充分，但大量的二氧化碳及沒有燃燒的溶劑排放沒有得到根本的解決。近年來，國內外一些研究機構都開始從漆液溶劑角度改變，即提高固體含量的方法來達到減少溶劑、廢氣排放，節約資源，保護環境的目的。從試製情況來看，固體量大幅提高到60%以上後，粘度達到60 00mpas以上，塗線表面不易控制，漆包線性能得不到保證，同時溶劑仍含有大量含苯環的酚類、芳烴類溶劑，環境保護效果有限。要解決這個問題可以從這些方面來考慮(1)研製高固體低粘度產品，減少溶劑的使用量，(2)用環境友好材料部分或全部代替酚類、芳烴類有毒溶劑。
發明內容
本發明的目的旨在克服上述現有技術中的不足，提供一種環保改性耐熱聚酯漆包線漆及其製備方法。本發明漆包線漆固體的質量百分比含量達到65 70%、粘度控制在1500 3000mpas範圍內，不使用含芳烴等難於降解的材料作為主要溶劑，可以有效地減少在生產過程中對人體的傷害和對環境的汙染。本發明的內容是一種環保改性耐熱聚酯漆包線漆，其特徵是該環保改性耐熱聚酯漆包線漆的質量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 150 :800 1000 :20 :1 1. 5 50 80 ；所述的醇類溶劑為二乙二醇乙醚、異辛醇、丁醇、異丙醇、乙醇中的一種或兩種以上的混合物；所述的流平劑為酚醛樹脂。本發明的內容中所述環保改性耐熱聚酯漆包線漆的固體的質量百分比含量為65 70%、粘度為 1500 3000mpas。本發明的內容中所述質量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 :800 20 :1. 2 :50。本發明的內容中所述質量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=120 900 20 1 :60。
本發明的內容中所述質量比配方組成為TMA_D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=150 :1000 20 :1. 5 :70。本發明的內容中所述質量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=120 :850 20 :1. 2 :60。本發明的另一內容是一種環保改性耐熱聚酯漆包線漆的製備方法，其特徵是包括下列步驟a、製備TMA-D中間體樹脂A 按反應物料及摩爾比為偏苯三甲酸酐水二異氰酸酯化合物二元醇羥基化合物=2 :2 :6 6. 6 :1 :4 6的比例取各組分反應物料；按反應物料的總質量份溶劑A質量份=2 3. 5 :1的比例取溶劑A ；製備工藝過程將溶劑A加入反應釜中並開動攪拌，然後加入偏苯三甲酸酐升溫到80°C，待反應釜中物料透明後，緩慢加入水加熱反應，溫度控制在80°C 100°C下反應2 4小時，降溫到60°C 65°C加入二異氰酸酯化合物反應2小時，升溫到100°C 120°C，反應I 2小時，然後加入二元醇，升溫到130°C 140°C，反應2 5小時；再加入羥基化合物，在130°C 140°C下反應3 5小時，(當異氰酸根含量小於O. 1%時)，終止反應，將溫度降至60°C 65°C，製得TMA-D中間體樹脂A ；所述的二異氰酸酯化合物為4，4』 - 二苯甲烷二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯；所述的二元醇可以是乙二醇 、丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇及它們的異構體中的一種或兩種以上的混合物；所述的溶劑A為醚類溶劑，它們是乙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚、乙二醇二丁醚、丙二醇二丁醚中的一種或兩種以上的混合物；所述的羥基化合物是苯甲醇、苯酚、甲酚、二甲酚中的一種或兩種以上的混合物；b、製備低密度耐熱聚酯樹脂B 按反應物料及摩爾比為二元酸二元醇三元醇=1 0. 9 1. 2 :0. 4 O. 6的比例取各組分反應物料；按反應物料的總質量份溶劑B質量份=2 3. 5 :1的比例取溶劑B ；反應物二元酸與催化劑的比例關係為二元酸催化劑=100千摩爾31 33千克；製備工藝過程將所述配方量的二元醇、三元醇加入反應釜內並升溫到120°C 135°C攪拌熔化後加入二元酸和催化劑，升溫至190°C，然後(採取梯度升溫的方式)以8°C IO0C/小時升溫至230°C 235°C，保溫至透明，在此反應過程中，保待精餾塔頂溫度不超過1020C，待體系物料透明，待酸值< 15mgK0H/g後，開始抽真空進行縮聚，抽真空的速度控制在O. 086MPa O. 090MPa/7min之間，待酸值彡lmgKOH/g時停止抽真空，降溫到200°C加入2/3質量比溶劑B的二價酸酯DBE，攪拌降溫到60V 70°C，加入1/3質量比溶劑B的乙酸乙酯、乙酸丁酯或乳酸丁酯，攪拌2小時後，即製得低密度耐熱聚酯樹脂B ；所述的二元酸可以是對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、己二酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、以及偏苯三酸酐和二氨基二苯甲烷或二氨基二苯醚反應生成的醯亞胺二元酸中的一種或兩種以上的混合物；所述的二元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇及它們的異構體中的一種或兩種以上的混合物；所述的三元醇為丙三醇、賽克(THEIC)或三羥甲基丙烷；所述的溶劑B為酯類溶劑是「二價酸酯DBE+乙酸乙酯」、或「二價酸酯DBE+乙酸丁酯」、或「二價酸酯DBE+乳酸丁酯」，其中的二價酸酯DBE為丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯的混合物；所述的催化劑為異辛酸鋅、環烷酸鋅、正鈦酸丁酯或乙酸鋅；C、製備水醚改性鈦酸酯化合物C (或稱為水醚化鈦酸酯化合物C)按反應物料及摩爾比為鈦酸四丁酯7jC :醇醚類化合物=1 :2 :1 1. 2的比例取各組分反應物料；製備工藝過程將鈦酸四丁酯加入反應器中開動攪拌，緩慢滴加水，在50°C 60°C下水解反應2小時後升溫到60°C 70°C下，I小時內滴加醇醚類化合物，並反應2小時結束，降溫到50°C以下(包裝)，即製得水醚改性鈦酸酯化合物C ；所述的醇醚類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種或兩種以上的混合物；d、配製(65 70%固體含量，質量百分比含量)環保改性耐熱聚酯漆包線漆
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配製過程按TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 150 :800 1000 :20 :1 1. 5 50 80質量比配方組成取各組分；按所述配方量將TMA-D中間體樹脂A、低密度耐熱聚酯樹脂B加入反應器中，攪拌均勻，並保持溫度在60°C 70°C，加入水醚改性鈦酸酯化合物C，攪拌2小時後加入(適量的)流平劑，並用醇類溶劑將物料中固體的質量百分比含量調整到65 70% (180°C、1. 0g、lh)、粘度1500 3000mpaS(3(TC、旋轉粘度計)、即製得產品環保改性耐熱聚酯漆包線漆，檢測合格後過濾包裝入(200L或1000L)桶中；所述的醇類溶劑為二乙二醇乙醚(卡必醇)、異辛醇、丁醇、異丙醇、乙醇中的一種或兩種以上的混合物；所述的流平劑為酚醛樹脂。本發明的另一內容中步驟d中所述質量比配方組成為TMAD中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 :800 20 :1. 2 :50。本發明的另一內容中步驟d中所述質量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=120 900 20 1 :60。本發明的另一內容中步驟d中所述質量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=150 1000 20 1.5 70。。與現有技術相比，本發明具有下列特點和有益效果(I)本發明合成了部分取代配方中鈦酸丁酯類交聯劑的TMA-D中間體樹脂A (含四個官能度醯胺類化合物)偏苯三甲酸酐與水反應生成不穩定的偏苯三甲酸再與二異氰酸酯化合物反應生成一種帶活性-NCO的三官能團醯胺類化合物，通過二元醇擴鏈，使其生成分子量增長一倍且含四官能度的中間體樹脂A :
權利要求
1.一種環保改性耐熱聚酯漆包線漆，其特徵是該環保改性耐熱聚酯漆包線漆的質量比配方組成為=TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 150 :800 1000 :20 :1 1. 5 50 80 ； 所述的醇類溶劑為二乙二醇乙醚、異辛醇、丁醇、異丙醇、乙醇中的一種或兩種以上的混合物； 所述的流平劑為酚醛樹脂。
2.按權利要求1所述的環保改性耐熱聚酯漆包線漆，其特徵是所述環保改性耐熱聚酯漆包線漆的固體的質量百分比含量為65 70%、粘度為1500 3000mpas。
3.按權利要求1所述的環保改性耐熱聚酯漆包線漆，其特徵是所述質量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 :800 20 1. 2 50o
4.按權利要求1所述的環保改性耐熱聚酯漆包線漆，其特徵是所述質量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=120 :900 20 1 60o
5.按權利要求1所述的環保改性耐熱聚酯漆包線漆，其特徵是所述質量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=150 1000 20 1. 5 :70。
6.按權利要求1所述的環保改性耐熱聚酯漆包線漆，其特徵是所述質量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=120 :850 20 1. 2 :60。
7.一種環保改性耐熱聚酯漆包線漆的製備方法，其特徵是包括下列步驟 a、製備TMA-D中間體樹脂A: 按反應物料及摩爾比為偏苯三甲酸酐水二異氰酸酯化合物二元醇羥基化合物=2 :2 :6 6. 6 :1 :4 6的比例取各組分反應物料； 按反應物料的總質量份溶劑A質量份=2 3. 5 :1的比例取溶劑A ； 製備工藝過程將溶劑A加入反應釜中並開動攪拌，然後加入偏苯三甲酸酐升溫到800C，待反應釜中物料透明後，緩慢加入水加熱反應，溫度控制在80°C 100°C下反應2 4小時，降溫到60°C 65°C加入二異氰酸酯化合物反應2小時，升溫到100°C 120°C，反應I 2小時，然後加入二元醇，升溫到130°C 140°C，反應2 5小時；再加入羥基化合物，在130°C 140°C下反應3 5小時，終止反應，將溫度降至60°C 65°C，製得TMA-D中間體樹脂A ； 所述的二異氰酸酯化合物為4，4』 - 二苯甲烷二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯； 所述的二元醇是乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇及它們的異構體中的一種或兩種以上的混合物； 所述的溶劑A為乙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚、乙二醇二丁醚、丙二醇二丁醚中的一種或兩種以上的混合物； 所述的羥基化合物是苯甲醇、苯酚、甲酚、二甲酚中的一種或兩種以上的混合物； b、製備低密度耐熱聚酯樹脂B 按反應物料及摩爾比為二元酸二元醇三元醇=1 0. 9 1. 2 :0. 4 O. 6的比例取各組分反應物料； 按反應物料的總質量份溶劑B質量份=2 3. 5 :1的比例取溶劑B ； 反應物二元酸與催化劑的比例關係為二元酸催化劑=100千摩爾31 33千克；製備工藝過程將所述配方量的二元醇、三元醇加入反應釜內並升溫到120°C 135°C攪拌熔化後加入二元酸和催化劑，升溫至190°C，然後以8°C 10°C /小時升溫至230°C 235°C，保溫至透明，在此反應過程中，保待精餾塔頂溫度不超過102°C，待體系物料透明，待酸值< 15mgKOH/g後，開始抽真空進行縮聚，抽真空的速度控制在O. 086MPa O. 090MPa/7min之間，待酸值彡lmgKOH/g時停止抽真空，降溫到200°C加入2/3質量比溶劑B的二價酸酯DBE，攪拌降溫到60°C 70°C，加入1/3質量比溶劑B的乙酸乙酯、乙酸丁酯或乳酸丁酯，攪拌2小時後，即製得低密度耐熱聚酯樹脂B ； 所述的二元酸是對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、己二酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、以及偏苯三酸酐和二氨基二苯甲烷或二氨基二苯醚反應生成的醯亞胺二元酸中的一種或兩種以上的混合物； 所述的二元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇及它們的異構體中的一種或兩種以上的混合物； 所述的三元醇為丙三醇、賽克或三羥甲基丙烷； 所述的溶劑B為酯類溶劑是二價酸酯DBE+乙酸乙酯、或二價酸酯DBE+乙酸丁酯、或二價酸酯DBE+乳酸丁酯，其中的二價酸酯DBE為丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯的混合物； 所述的催化劑為異辛酸鋅、環烷酸鋅、正鈦酸丁酯或乙酸鋅； C、製備水醚改性鈦酸酯化合物C 按反應物料及摩爾比為鈦酸四丁酯7jC :醇醚類化合物=1 :2 :1 1. 2的比例取各組分反應物料； 製備工藝過程將鈦酸四丁酯加入反應器中開動攪拌，緩慢滴加水，在50°C 60°C下水解反應2小時後升溫到60°C 70°C下，I小時內滴加醇醚類化合物，並反應2小時結束，降溫到50°C以下，即製得水醚改性鈦酸酯化合物C ； 所述的醇醚類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種或兩種以上的混合物；d、配製環保改性耐熱聚酯漆包線漆 配製過程 按TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 150 :800 1000 :20 :1 1. 5 50 80質量比配方組成取各組分； 按所述配方量將TMA-D中間體樹脂A、低密度耐熱聚酯樹脂B加入反應器中，攪拌均勻，並保持溫度在60°C 70°C，加入水醚改性鈦酸酯化合物C，攪拌2小時後加入流平劑，並用醇類溶劑將物料中固體的質量百分比含量調整到65 70%、粘度1500 3000mpas、即製得產品環保改性耐熱 聚酯漆包線漆； 所述的醇類溶劑為二乙二醇乙醚、異辛醇、丁醇、異丙醇、乙醇中的一種或兩種以上的混合物； 所述的流平劑為酚醛樹脂。
8.按權利要求7所述的環保改性耐熱聚酯漆包線漆的製備方法，其特徵是步驟d中所述質量比配方組成為TMA_D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=100 :800 20 :1. 2 :50。
9.按權利要求7所述的環保改性耐熱聚酯漆包線漆的製備方法，其特徵是步驟d中所述質量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=120 :900 20 1 60o
10.按權利要求7所述的環保改性耐熱聚酯漆包線漆的製備方法，其特徵是步驟d中所述質量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A :低密度耐熱聚酯樹脂B :水醚改性鈦酸酯化合物C :流平劑醇類溶劑=150 :1000 20 :1. 5 :70。
全文摘要
本發明公開了一種環保改性耐熱聚酯漆包線漆及其製備方法，系採用偏苯三甲酸酐、水、二異氰酸酯化合物、二元醇和羥基化合物合成的TMA-D中間體樹脂，配以低密度耐熱聚酯樹脂B、固化劑和流平劑等配成；質量比配方組成為TMA-D中間體樹脂A∶低密度耐熱聚酯樹脂B∶水醚改性鈦酸酯化合物C∶流平劑∶醇類溶劑=100～150∶800～1000∶20∶1～1.5∶50～80；漆液的固體含量達65～70%，粘度控制在1500～3000mpas範圍內，本發明不使用含芳烴等難於降解的材料作為主要溶劑，可以有效地減少生產過程中對人體的傷害和對環境的汙染，提供一種性能良好、低毒、易降解、高固體少溶劑環保產品。
文檔編號C08G63/20GK103059702SQ20121058973
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月29日 優先權日2012年12月29日
發明者倪平, 杜佳, 袁勇, 郭剛, 張先來, 李建學, 宗躍強, 唐安斌 申請人:四川東材科技集團股份有限公司