一种可直焊的LED光固化绝缘漆及其制备方法与流程

一种可直焊的led光固化绝缘漆及其制备方法
技术领域
1.本发明属于uv-led(紫外光固化)涂料制备领域，本发明特别涉及一种uv-led光固化用于漆包线绝缘漆及其制备方法。


背景技术：

2.漆包线绝缘漆是保证电气设备正常工作的必要条件之一，在电气绝缘领域占有重要地位。目前国内的主流产品还都是传统溶剂型热固化绝缘漆，不仅需要消耗大量热能，而且因为含有大量的苯类、酮酯类等易燃易爆有毒溶剂，施工环境中会有溶剂挥发出来，威胁人体的健康和引起环境的污染，所以开发新型的无污染低能耗的绝缘漆是非常重要的，而紫外光固化绝缘漆是非常重要的一个方向，其具有无溶剂、固化快速、效率高等优点，并且uv-led的固化方式要比传统uv汞灯固化，更具有冷光源、更环保、适用范围广、能耗低、节能的优点，是紫外光固化的新的重要发展方向。
3.目前很多公司已经在着手开发紫外光固化的漆包线绝缘漆，但还没有人去研究led固化的漆包线绝缘漆，并且都没有替代传统可直焊聚氨酯漆的方案，对于不可直焊的产品，只能通过化学或者机械方法脱漆，增加工艺步骤，增加下游客户的人工成本和工作效率，而我们提出的可直焊的uv-led光固化绝缘漆是非常具有前瞻性和使用价值的，不仅可以在性能上替代传统聚氨酯绝缘漆，又具有传统聚氨酯绝缘漆所不具备的低能耗、环保性和高效率。
4.本发明其相对于现有的技术，特别提出一种可直焊的聚氨酯丙烯酸酯的合成，应用在配方中并加入改性环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯、单体、附着力促进剂、表面助剂等，最终可以获得各方面性能优良，可用于漆包线上的可直焊的uv-led光固化绝缘漆。


技术实现要素：

5.为解决漆包线漆的voc排放和高能耗问题，并特别针对聚氨酯绝缘漆所具有可直焊性能，本发明公开了一种用于漆包线的可直焊的uv-led光固化绝缘漆的制备方法。
6.本发明的技术方案为：一种可直焊的uv-led光固化绝缘漆的组合物，包含：
7.聚氨酯丙烯酸酯
8.其他低聚物
9.单体
10.光引发剂
11.附着力促进剂
12.表面助剂
13.其中，所述的光引发剂是吸收395nm的紫外光引发剂；
14.所述的聚氨酯丙烯酸酯是由异氰酸酯、聚酯多元醇、丙烯酸羟乙酯(hea)、阻聚剂在催化剂下反应而成；所述的聚氨酯丙烯酸酯数均分子量约为3000g/mol，并且其中所述聚酯多元醇分子量为2000g/mol，是苯二甲酸、己二酸、乙醇胺、乙二醇、三羟甲基丙烷的反应
物；所述催化剂选自环烷酸铋；所述阻聚剂为对羟基苯甲醚；
15.并且最终实现在保证附着力和热性能的基础上，能够在390℃进行焊锡，5秒内无残留，击穿强度达到80kv/mm，盐水针孔为0的led光固化绝缘漆。
16.所述的聚氨酯丙烯酸酯，以质量分数计,原料配方组成为:异氰酸酯16-21份；聚酯多元醇65-70份；阻聚剂0.03-0.05份；催化剂0.12-0.20份；丙烯酸羟乙酯(hea)9-14份，在所述的异氰酸酯中，加入聚酯多元醇、催化剂，控制反应温度65-68℃反应2h，再加入hea、催化剂、阻聚剂，控制反应温度75-78℃反应2.5h得产品；
17.所述的异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种；
18.所述的聚酯多元醇是将苯二甲酸、己二酸、乙醇胺、乙二醇、三羟甲基丙烷投入反应釜中，在氮气保护下，200℃反应12-15个小时，最后抽真空。
19.所述的其他低聚物是改性环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯的组合物。
20.所述的单体是环羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、n、n二甲基丙烯酰胺、丙烯酸己内酯、异冰片基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯中的一种或几种。
21.所述的光引发剂是2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或两种。
22.所述的附着力促进剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的一种或两种。
23.应用所述的可直焊的uv-led光固化绝缘漆的组合物的可直焊的led绝缘漆的制备方法，先制备聚酯多元醇：将苯二甲酸、己二酸、乙醇胺、乙二醇、三羟甲基丙烷制备得到聚酯多元醇；再制备聚氨酯丙烯酸酯：用聚酯多元醇和异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯反应制备得到聚氨酯丙烯酸酯；最后制备绝缘漆：通过聚氨酯丙烯酸酯、其他低聚物、单体、附着力促进剂、光引发剂、表面助剂在40℃反应1h后，制得所需要的led绝缘漆。
24.所述的可直焊的uv-led光固化绝缘漆的组合物在紫外光固化绝缘漆中的应用，用于漆包线涂布，配制的绝缘漆粘度范围是在500-900mpa.s/25℃,适合施工。
25.所指绝缘漆是能够在uvv不大于1800mj/cm2的紫外光固化能量下，固化度达95％，附着柔韧性佳，30m长度漆膜盐水针孔为0，击穿强度达到80kv/mm，能够在390℃5秒内完成焊锡无残留。
26.有益效果：
27.本发明制备的uv-led光固化的漆包线绝缘漆是创新的利用特殊组合的紫外光引发剂配比独特使用特殊的聚氨酯丙烯酸酯和其他低聚物和特殊树脂单体匹配。使其uv-led光固化光漆包线绝缘漆组合物具有是能够在uvv不大于1800mj/cm2的紫外光固化能量下，固化度可达95％，热冲击6d缠绕180℃不开裂，30m长度漆膜盐水针孔为0，击穿强度大于80kv/mm，并且在390℃焊锡5s无残留。
具体实施方式
28.本发明所使用的制剂只要是合格工业品不限于厂家，皆为市售常规产品。
29.专利通篇申请中，以下术语具有指定含义：
[0030][0031][0032]
一种用于漆包线的可直焊的uv-led光固化绝缘漆涂料组合物，其包含聚氨酯丙烯酸酯、其他低聚物、单体、光引发剂、附着力促进剂、表面助剂。
[0033]
其中，所述聚氨酯丙烯酸酯的数均分子量约为3000g/mol，由异氰酸酯、羟基丙烯酸酯、聚酯多元醇、阻聚剂在催化剂下反应而成。并且其中所述聚酯多元醇分子量约为2000g/mol，是苯二甲酸、己二酸、乙醇胺、乙二醇、三羟甲基丙烷的反应物。所述催化剂选自环烷酸铋等有机铋化合物。其质量分数:异氰酸酯16-21；聚酯多元醇65-70；阻聚剂0.03-0.05；催化剂0.12-0.20；hea：9-14，在所述的异氰酸酯中，加入聚酯多元醇、催化剂，控制反应温度65-68℃2h，再加入滴加hea、催化剂、阻聚剂，控制反应温度70-75℃2.5h，测试异氰酸值小于1％，可得产品。所述的异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯的一种或几种；所述的聚酯多元醇是将苯二甲酸、己二酸、乙醇胺、乙二醇、三羟甲基丙烷按照一定比例投入反应釜中，在氮气保护下，200℃反应12-15个小时，最后抽真空；所述阻聚剂为对羟基苯甲醚；所述催化剂选自环烷酸铋等有机铋化合物；hea是丙烯酸羟乙酯。
[0034]
所述的其他低聚物是改性环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯几种低聚物的混合物,其中改性环氧丙烯酸酯的特点是提高uv-led固化速度，黏度10000-30000(25℃)，优选长兴化学材料(珠海)有限公司62158；聚酯丙烯酸酯提供更好的交联度，优选长兴化学材料的超支化聚酯丙烯酸酯dr-e522；丙烯酸酯是为了降低收缩，提高附着力稳定性，优选东莞市叁漆化工原料有限公司的l-6030。
[0035]
所述的单体是环羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、n、n二甲基丙烯酰胺、丙烯酸己内酯、异冰片基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯中的一种或几种。
[0036]
所述的引发剂为必须是395nm有紫外吸收的引发剂含有酰基膦氧化物2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或两种。优选
为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
[0037]
所述的附着力促进剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的一种或两种，优选γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
[0038]
所述的表面助剂是指润湿剂、消泡剂、流平剂，润湿剂如tego500、byk378；消泡剂如byk1790、tego920；流平剂如byk333、tego432等。
[0039]
实施例1制备聚酯多元醇
[0040]
该涂料按下表1的配方进行配置涂料。
[0041]
ꢀꢀ
jzc-1jzc-21苯二甲酸55.0051.502己二酸11.8016.53乙醇胺5.54.04乙二醇24.027.05三羟甲基丙烷3.23.0总计 100.0100.0
[0042]
先将1、2、3、4、5按照比例投入反应釜中，升温搅拌，在温度达到160℃时，开始加入抗氧剂，通氮气和二甲苯，200℃反应12-15个小时，酸值《3mgkoh/g，停止加热，抽真空1h，除去二甲苯和水，得到淡黄色粘稠状端羟基聚酯，分子量约为2000g/mol。
[0043]
实施例2制备聚氨酯丙烯酸酯
[0044][0045]
先在异氰酸酯中，加入自制的聚酯多元醇jzc-1、催化剂，控制反应温度65-68℃2h，再加入滴加hea、催化剂、阻聚剂，控制反应温度75-78℃2.5h，测试异氰酸值小于1％，可得产品。
[0046]
[0047][0048]
先在异氰酸酯中，加入自制的聚酯多元醇jzc-2、催化剂，控制反应温度65-68℃2h，再加入滴加hea、催化剂、阻聚剂，控制反应温度75-78℃2.5h，测试异氰酸值小于1％，可得产品。
[0049]
实施例3制备可直焊的uv-led光固化绝缘涂料
[0050]
ꢀꢀ
3-a3-b3-c3-d3-e1611b-8535.0
‑‑‑‑
2pua-a-35.0
‑‑‑
3pua-b
‑‑
35.0
‑‑
4pua-c
‑‑‑
35.0-5pua-d
‑‑‑‑
35.06dr-e5225.05.05.05.05.07l-60308.08.08.08.08.08621588.08.08.08.08.09sr53119.019.019.019.019.010dmaa5.55.55.55.55.511phea16.016.016.016.016.012tpo0.50.50.50.50.5138191.51.51.51.51.514z-60301.01.01.01.01.015助剂0.50.50.50.50.5
[0051]
实施例4测试方法与结果
[0052]
采用直径1mm的圆铜线，氮气保护毛毡法涂布法，漆包线厚度为70-80um
[0053][0054]
通过以上数据可知，加入自合成的聚氨酯丙烯酸酯会对耐温有帮助并且具有可直焊的特点，整个配方的电性能、力学性能、热性能都表现的不错，最终可获得6d卷绕热冲180℃30min不开裂，30m长度0漆膜盐水针孔，击穿强度80kv/mm，可用于漆包线的uv-led光固化绝缘漆。