一种环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆及其制备方法与流程

1.本发明涉及绝缘材料领域，尤其是涉及一种环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆及其制备方法。


背景技术：

2.目前国际国内电磁线及电子电器线圈绝缘大部分采用油性绝缘漆，种类大致有聚酰胺、聚酰胺亚胺、环氧树脂类绝缘漆产品，产品在耐压击穿、牢固度、柔韧性等方面有较好的效果、但由于产品属于油性漆产品，产品在环保性能、安全性能及操作人员职业卫生方面存在较大的缺陷。行业内开始出现部分水性绝缘漆产品，但大部分为水溶性绝缘漆产品，产品在环保性能上有较大进步，但仍然不是一个完全的环保产品，而且目前出现的水性绝缘漆在烘烤温度上一般仍然需要较高温度和较长时间烘烤，才能达到油漆交联效果，且在一些无法烘烤但有绝缘要求的大型设备涂装上现有的技术难以满足使用要求。
3.因此，亟需一种低交联温度、柔韧性好、硬度高、交联密度强、交联速度快、成本低，可以极大地提高施工效率的水性绝缘漆及其制备方法。


技术实现要素：

4.本发明为了解决现有油性绝缘漆不够环保和少数水溶性绝缘漆在烘烤温度上一般仍然需要较高温度和较长时间烘烤，才能达到油漆交联效果，且附着力一般等技术问题，提供一种耐候性好、柔韧性好、硬度高、交联密度强、交联温度低、制备产品烘烤温度低、交联速度快、成本低，可以大大提高施工效率且环保的水性绝缘漆。
5.本发明的第二个目的是提供环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆的制备方法。
6.为实现上述第一个目的，本发明采用的技术方案是：
7.一种环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆，按质量百分比计，包括以下组分：
[0008][0009]
所述水乳性环氧改性聚氨酯乳液，按质量百分比计，具体包括以下组分：
[0010][0011][0012]
通过选自广东浩成2090水性环氧乳液为主体成膜物质，对选自广州南方树脂公司的75％的535聚氨酯树脂进行改性交联接枝技术，能完美结合环氧树脂耐盐雾、耐化学品、附着力好、柔韧性好的优势及聚氨酯耐候性好、柔韧性好、硬度高、交联密度强、交联温度低的优势，通过添加交联剂和乳化剂，可充分发挥水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂的优势，解决了水性环氧树脂与水性聚氨酯树脂难以交联接枝的技术问题，综合平衡了水性环氧树脂与氨基树脂交联难度大的劣势与发挥了聚氨酯树脂干速快、与氨基树脂容易交联的优势，大分子环氧树脂容易开环，可以在比较低温条件下与氨基反应交联。大分子环氧树脂也可以自干，在不用烘烤的条件下油漆也可以自干，在一些无法烘烤但有绝缘要求的大型设备涂装及设备返新上有很大优势，制成能够在130-160度烘烤条件下30分钟内可以完全干透的水乳性环氧改性聚氨酯乳液。
[0013]
如上所述的一种环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆，所述水乳性环氧改性聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：
[0014]
s101、将聚氨酯树脂、交联剂和乳化剂，充分搅拌混合均匀，得混合液a；
[0015]
s102、将水性环氧乳液投入反应容器中，以400-700rpm的速度下搅拌，并向所述反应容器中缓慢加入步骤s101所得的混合液a，分散10-20min，得混合液b；
[0016]
s103、将步骤s102中的混合液b在60-80℃的反应容器内保温 1-3小时，即得。
[0017]
如上所述的一种水乳性环氧改性聚氨酯乳液，所述交联剂为 ppg-400聚丙二醇单体，通过使用聚丙二醇作为其二者的交联接枝的助剂，具有润滑、增溶、消泡、抗静电功能，能增强水性环氧乳液和聚氨酯乳液的相容性，同时在乳化反应过程中可以起到消泡作用。
[0018]
如上所述的一种环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆，所述乳化剂为阴离子乳化剂，通过添加阴离子乳化剂，可配合大分子环氧水性配方体系中,具有耐强酸,耐强碱,耐次氯酸钠,耐电解质,耐硬水,具有很好的热稳定性。使用水性阴离子乳化剂能够将大分子环氧乳液进行乳化，能够进一步增强环氧乳液的耐化学品性能，改善大分子环氧乳液的柔韧性，增强对底材的附着力，提高乳液的储存稳定性。
[0019]
如上所述的一种环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆，所述氨基树脂选自氰特303为六甲氧基甲基三聚氰胺树脂即高甲醚化氨基树脂，状态为液体，其不挥发份含量＞98％，通过采用高甲醚化氨基树脂与水乳性环氧改性聚氨酯乳液进行复配，能够形成高致密性漆膜，使漆膜具有附着力优良、柔韧性好、硬度高、交联速度快的优良性能。
[0020]
如上所述的一种环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆，所述助剂具体包括选自陶氏的0.2-0.6％的amp-95中和剂、选自德国迪高的 0.1-0.3％的迪高902w消泡剂、选自德国迪高的0.1-0.3％的迪高4100 润湿剂和选自毕克的0.1-0.3％的byk3455流平剂。
[0021]
如上所述的一种环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆，所述增稠剂选自25％的高泰coapur xs 83增稠剂，通过选用高泰coapur xs 83 作为增稠剂，其具有独特的假塑
性、较强的剪切稀化能力，可以防止色浆加入后原漆黏度大幅度下降，防止储存期间的浮色发花。
[0022]
如上所述的一种环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆，所述成膜剂为二丙二醇丁醚所述成膜剂为dpnb二丙二醇丁醚，大分子水性环氧树脂在改性过程中，与535聚氨酯类型树脂相容后会会产生较多气泡、在调漆过程中粘度难以调节，油漆中不易加入粉料，通过采用dpnb作为成膜剂能改善水性涂料体系的黏度，dpnb配合amp-95中和剂能大大提高涂料的黏度，提高增稠剂增粘效率，dpnb做成膜剂油漆具有有良好的储存性，开稀喷涂时也不会流挂，发花，dpnb还能改善水性涂料的消泡性，不管在生产中还是施工中，对消泡都有帮助。大分子水性环氧改性乳液在制漆过程中，尤其是在含粉漆制备过程中容易产生气泡；通过加入正丁醇，能够起到降粘、消泡作用。
[0023]
为了实现上述第二个目的，本发明采用的技术方案是：
[0024]
一种环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆的制备方法，包括以下步骤：
[0025]
s1、将水乳性环氧改性聚氨酯乳液在缓慢搅拌中加入去离子水和助剂，后高速分散15-30min；
[0026]
s2、将搅拌速度降至600rpm，缓慢加入氨基树脂、正丁醇和成膜剂，后分散15-20min，得半成品；
[0027]
s3、在所述半成品中加入增稠剂，调整施工粘度为涂四杯18-25s 后，即得。
[0028]
如上所述的一种环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆的制备方法，所述步骤s1中的分散速度为3500-4000rpm；所述步骤s2中的分散速度为1000-1400rpm。
[0029]
本发明相对于现有技术，有以下优点：
[0030]
1、本技术提供的一种环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆，充分发挥水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂的优势，能完美结合环氧树脂耐盐雾、耐化学品、附着力好、柔韧性好的优势及聚氨酯耐候性好、柔韧性好、硬度高、交联密度强、交联温度低的优势，可广泛使用于已安装的电力、电器设备翻新、加强绝缘防护能力的大型设备防护及防腐涂装之上、大大提高电器、电力设备绝缘防护等级。
[0031]
2、本技术提供的一种环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆的制备方法，先将聚氨酯树脂、聚丙二醇单体和阴离子乳化剂混合均匀，后在水性环氧乳液中加入混合液，然后再制备成水性环氧改性聚氨酯氨基烘烤型绝缘漆，制备产品烘烤温度低、交联速度快、成本低，可以大大提高施工效率，操作简单，且符合环保的理念，可进行工业化生产。
具体实施方式
[0032]
下面结合具体实施例1-3说明本发明的具体技术方案：
[0033]
实施例1：
[0034]
一种环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆的制备方法，包括以下步骤：
[0035]
s101、按表1称取75％的535聚氨酯树脂、ppg-400聚丙二醇单体和阴离子乳化剂，充分搅拌混合均匀，得聚氨酯混合液；
[0036]
s102、将水性环氧乳液投入反应容器中，以600rpm的速度下搅拌，并向所述反应容器中缓慢加入步骤s101所得的聚氨酯混合液，分散15min，得混合液；
[0037]
s103、将步骤s102中的混合液在80℃的反应容器中保温2小时，得水乳性环氧改性
聚氨酯乳液；
[0038]
s1、按表2称取所得的水乳性环氧改性聚氨酯乳液在缓慢搅拌中加入去离子水和助剂，后以3500rpm的搅拌速率，高速分散15min；
[0039]
s2、将搅拌速度降至600rpm，缓慢加入氨基树脂、正丁醇和成膜剂，后以1200rpm的搅拌速率分散15min，得半成品；
[0040]
s3、在所述半成品中加入增稠剂，调整施工粘度为涂四杯18s后，得环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆。
[0041]
实施例2：
[0042]
s101、按表1称取75％的535聚氨酯树脂、ppg-400聚丙二醇单体和阴离子乳化剂，充分搅拌混合均匀，得聚氨酯混合液；
[0043]
s102、将水性环氧乳液投入反应容器中，以400rpm的速度下搅拌，并向所述反应容器中缓慢加入步骤s101所得的聚氨酯混合液，分散10min，得混合液；
[0044]
s103、将步骤s102中的混合液在70℃的反应容器中保温2小时，得水乳性环氧改性聚氨酯乳液；
[0045]
s1、按表2称取所得的水乳性环氧改性聚氨酯乳液在缓慢搅拌中加入去离子水和助剂，后以3700rpm的搅拌速率，高速分散20min；
[0046]
s2、将搅拌速度降至600rpm，缓慢加入氨基树脂、正丁醇和成膜剂，后以1200rpm的搅拌速率分散17min，得半成品；
[0047]
s3、在所述半成品中加入增稠剂，调整施工粘度为涂四杯20s后，得环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆。
[0048]
实施例3：
[0049]
s101、按表1称取75％的535聚氨酯树脂、ppg-400聚丙二醇单体和阴离子乳化剂，充分搅拌混合均匀，得聚氨酯混合液；
[0050]
s102、将水性环氧乳液投入反应容器中，以700rpm的速度下搅拌，并向所述反应容器中缓慢加入步骤s101所得的聚氨酯混合液，分散20min，得混合液；
[0051]
s103、将步骤s102中的混合液在60℃的反应容器中保温2小时，得水乳性环氧改性聚氨酯乳液；
[0052]
s1、按表2称取所得的水乳性环氧改性聚氨酯乳液在缓慢搅拌中加入去离子水和助剂，后以4000rpm的搅拌速率，高速分散30min；
[0053]
s2、将搅拌速度降至600rpm，缓慢加入氨基树脂、正丁醇和成膜剂，后以1400rpm的搅拌速率分散15min，得半成品；
[0054]
s3、在所述半成品中加入增稠剂，调整施工粘度为涂四杯25s后，得环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆。
[0055]
表1：实施例1-3的水乳性环氧改性聚氨酯乳液的组分质量百分比(％)
[0056]
组分实施例1实施例2实施例3水性环氧乳液82.4809075％的535聚氨酯树脂6.6103ppg-400653las554
[0057]
表2：实施例1-3的环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆的组分质量百分比(％)
[0058][0059]
将实施例1所制得的环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆进行性能测试，测试项目和测试结果如表3所示：
[0060]
[0061][0062]
由表3测试数据可知，本发明专利中所得的环氧改性聚氨酯低交联温度水性绝缘漆，通过采用高甲醚化氨基树脂与水乳性环氧改性聚氨酯乳液进行复配，能够形成高致密性漆膜，使漆膜具有附着力优良、柔韧性好、硬度高、交联速度快的优良性能，大分子水性环氧树脂在改性过程中，与535聚氨酯类型树脂相容后会会产生较多气泡、在调漆过程中粘度难以调节，油漆中不易加入粉料，通过采用dpnb作为成膜剂能改善水性涂料体系的黏度，dpnb配合amp-95中和剂能大大提高涂料的黏度，提高增稠剂增粘效率，dpnb做成膜剂油漆具有有良好的储存性，开稀喷涂时也不会流挂，发花，dpnb还能改善水性涂料的消泡性，不管在生产中还是施工中，对消泡都有帮助。大分子水性环氧改性乳液在制漆过程中，尤其是在含粉漆制备过程中容易产生气泡；通过加入正丁醇，能够起到降粘、消泡作用，充分发挥水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂的优势，能完美结合环氧树脂耐盐雾、耐化学品、附着力好、柔韧性好的优势及聚氨酯耐候性好、柔韧性好、硬度高、交联密度强、交联温度低的优势，可广泛使用于已安装的电力、电器设备翻新、加强绝缘防护能力的大型设备防护及防腐涂装之上、大大提高电器、电力设备绝缘防护等级。
[0063]
以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。