[发明专利]一种水性环氧浸渍绝缘漆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性环氧浸渍绝缘漆及其制备方法，属于制漆技术领域。

背景技术

传统的浸渍绝缘漆一般以甲苯、二甲苯、苯乙烯、溶剂油等作为稀释剂，这些稀释剂为易燃易爆、有毒有害的有机溶剂，它们在生产、施工和干燥过程中，直接排入大气，不仅造成环境污染，还对人体健康产生很大危害。据统计，每年由此排放到大气中的有机溶剂就达数万吨，造成极大的资源浪费，此外，溶剂型绝缘漆在使用和储存过程中还存在安全隐患。

水性浸渍绝缘漆采用水作溶剂，相对于传统溶剂型绝缘漆能极大地减少VOC的排放，有效降低了对环境的影响，降低职业病发生的潜在机率，以及减少火灾风险和储存隐患等优势。但目前水性绝缘漆存在以下几个缺点：1)大部分水性漆中含有助溶剂，或者在固化过程中产生有害有机小分子，这些助溶剂或有机小分子会残留在电机中，并在使用过程中会对轴承上的防锈油产生破坏，加速轴承的生锈，使电机产生噪音。2)耐水解性差，特别是水性醇酸类水性绝缘漆，漆加水后容易水解变混，甚至是乳白色，造成储存稳定性差；3)固化后机械强度不高，耐热性差；4)吸水率高，从而使其电气绝缘性能差，特别是吸水后的电气绝缘性。

在诸多涂料用树脂中，环氧树脂具有化学稳定性好、粘结性强、电绝缘性能优异，机械强度高等特点，因此广泛应用于防腐涂料、汽车涂料、金属罐装涂料以及电器、医疗器械等领域。水性环氧树脂特别是水性环氧乳液很好地保留了环氧树脂这些优点，能解决目前水性绝缘漆存在的问题如机械强度不高，耐水解性差，含有助溶剂，无法做到0VOC等等问题。但还存在以下几个问题：1)单组份环氧乳液涉及潜伏性固化剂的问题，目前潜伏性固化剂都存在固化温度和储存期的矛盾，固化温度低的储存期短，储存期长的固化温度高，很难做到中低温固化而存储期好的潜伏性固化剂。2)流平性差，特别是0VOC体系，环氧固化时流平性较差，所以一般环氧乳液中含有部分助溶剂，这部分助溶剂除了有降低乳化温度外还可以提高体系的流平性。3)稀释稳定性差，一般配制成20％固含时，放置72h就会出现沉底，有些乳液甚至出现结块。

发明内容

为了克服现有的水性绝缘漆体系存在的缺点与不足，本发明的一个目的是在于提供一种0VOC，以及稳定性、固化性等综合性能优异的水性环氧浸渍绝缘漆。

本发明的另一目的在于提供一种操作简单、低成本制备所述水性环氧乳液的方法。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种水性环氧浸渍绝缘漆，包括以下质量份组分：

环氧当量为190～1000的环氧树脂，80～100份；

环氧增塑剂，≤10份；

油性流平剂，0.1～0.5份；

潜伏性固化剂，1～5份；

促进剂，≤2份；

固含量为45～55％的环氧乳化剂，10～20份；

固含量为5～15％的聚乙烯醇水溶液，≤5份；

防闪锈剂，0.5～2份；

水，以水性环氧浸渍绝缘漆乳液体系的固含量为55～65％计量；

所述的环氧乳化剂由环氧树脂与聚乙二醇在三氟化硼乙醚络合物催化作用下反应得到。

本发明的水性环氧浸渍绝缘漆配方以水为稀释剂，不包含任何易挥发有毒害的有机溶剂，且生产、加工及使用过程也无有害气体及有机小分子挥发和释放，实现0VOC排放，同时能有效防止电机在存放或使用过程中轴承防护油层被挥发或释放的有机小分子腐蚀。此外，该水性环氧浸渍绝缘漆稳定性好，特别是稀释稳定性，可以长时间保存，原漆可存放6～9个月，且固化温度低，速度快，在110～120℃温度下1.5～3h即可实现快速固化。

优选的方案，将环氧当量为190～1000的环氧树脂与分子量为4000～6000的聚乙二醇按质量比5～10:30～50充分混合后，于三氟化硼乙醚络合物催化下，在75～90℃温度下反应2～3h，即得环氧乳化剂。所得环氧乳化剂加入到水中能完全溶解，且呈透明状。如出现混浊，即说明未反应完全，应当继续反应，一般反应时间维持在2～3h内能保证反应充分。

本发明的环氧乳化剂的制备过程：于反应釜中加入5～10份的环氧树脂(环氧当量为190～1000)和30～50份的聚乙二醇(分子量4000～6000)，升温至60～75℃使聚乙二醇熔解并与环氧树脂充分混合均匀，然后滴加0.1～0.25份三氟化硼乙醚络合物催化剂，滴加完后继续搅拌0.4～0.6h，然后升温至75～90℃，并在此温度下继续反应2～3h，即得环氧乳化剂。所得环氧乳化剂可以根据需要添加水稀释成任意固含量的乳化剂。