[发明专利]一种聚噁唑烷酮树脂、其制备方法及在浸渍漆中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚噁唑烷酮树脂、其制备方法及在浸渍漆中的应用。

背景技术

为了提高电机内绕组的运行安全，提高其绝缘性能和机械强度、避免内部气隙产生局部放电，增强运行可靠性，延长使用寿命，提高防潮和耐盐雾等能力，绕组一般要经过绝缘浸渍处理。如今国内电机制造厂家基本都使用真空压力浸渍(VPI)技术对电机、变压器等电机电器进行绝缘处理，因此市场上对VPI无溶剂浸渍树脂的需求量日益增加。

近年来，聚噁唑烷酮树脂在耐热性、化学稳定性、吸水性、阻燃性等方面表现出来的独特优异性能，在多方面得到应用。在绝缘领域，已经应用在层压板、覆铜板等方面，利用聚噁唑烷酮树脂制成浸渍漆，其固化物具有良好的尺寸稳定性和耐热耐阻燃性能。文献报道有季承均制备了耐热等级达到F级的有溶剂型噁唑烷酮浸渍漆。中国发明专利申请201210050342.5公布了一种含有聚噁唑烷酮树脂的浸渍漆配方，按照重量配比计算，其组分包括：固含量为65％～75％的不饱和聚酯亚胺树脂溶液40～65份，固含量为75％～85％的聚噁唑烷酮树脂溶液15～35份；环保型稀释剂10～25份；固化剂3～8份；引发剂1～3份；阻聚剂0.01～0.06份。

纵观已有采用聚噁唑烷酮树脂的无溶剂浸渍漆，聚噁唑烷酮树脂都是作为辅助树脂而非主体树脂，原因是，聚噁唑烷酮树脂一般采用过量的通用型环氧树脂和二异氰酸酯反应形成环氧封端的噁唑烷酮五元环与三嗪六元环共存的化合物，其粘度较高。若以此为主体树脂制备无溶剂型绝缘浸渍漆，漆的粘度较大，在真空压力条件下不能与电机绕组中的云母带充分渗透，固化后绝缘存在气隙，绝缘效果受到影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种粘度低的聚噁唑烷酮树脂、其制备方法及在浸渍漆中的应用，该浸渍漆具有优异的耐热性能和耐阻燃性能。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种聚噁唑烷酮树脂的制备方法，将脂环族环氧树脂和二异氰酸酯在催化剂的存在下，在150～170℃下，保温反应3～5小时，制备得到所述的聚噁唑烷酮树脂，其中，所述的二异氰酸酯的异氰酸根与所述的脂环族环氧树脂的环氧基的投料摩尔比为1:1.8～2.3。

优选地，所述的制备方法的具体步骤为：向反应器中加入所述的脂环族环氧树脂和所述的催化剂，在搅拌的条件下，升温至150～170℃，然后滴加所述的二异氰酸酯，保温反应3～5小时，制备得到所述的聚噁唑烷酮树脂。

优选地，所述的脂环族环氧树脂为选自3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯、3,4-环氧-6-甲基-环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯或双((3,4-环氧-6-甲基-环己基)甲基)己二酸酯中的一种或多种的组合；所述的二异氰酸酯为选自甲苯二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯、己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯甲撑二异氰酸酯中的一种或多种的组合。

其中，所述的3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯的结构式表示如下为：

所述的3,4-环氧-6-甲基-环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯的结构式表示如下：

所述的双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯的结构式表示如下：

所述的双((3,4-环氧-6-甲基-环己基)甲基)己二酸酯的结构式表示如下：

进一步优选地，所述的脂环族环氧树脂为3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯，所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，所述的3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯和所述的甲苯二异氰酸酯的投料质量比为1:0.3～0.5。

优选地，所述的催化剂为选自咪唑类、路易斯酸、季盐中的一种或多种的组合。

优选地，所述路易斯酸为选自氯化镁、氯化锆中的一种或两种；所述咪唑类为选自2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑中的一种或两种；所述季盐为选自四丁基溴化鏻、四乙基溴化铵中的一种或两种。

进一步优选地，所述的催化剂为2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑中的一种或两种。

优选地，所述的催化剂与所述的脂环族环氧树脂的投料质量比为0.004～0.006:1。

一种所述的制备方法制得的聚噁唑烷酮树脂，所述的聚噁唑烷酮树脂在25℃时的粘度为1500～3000cps。

根据本发明，所述的聚噁唑烷酮树脂包含以下结构特征：

一种浸渍漆，按重量份计，其原料配方为：