一种改性聚酯绝缘漆及其生产工艺的制作方法

本技术涉绝缘材料的领域，更具体地说，它涉及一种改性聚酯绝缘漆及其生产工艺。

背景技术：

1、聚酯漆也叫不饱和聚酯漆，它是一种多组分漆，是用聚酯树脂为主要成膜物制成的一种厚质漆。聚脂漆的漆膜丰满，层厚面硬。聚脂漆同样拥有清漆品种，叫聚脂清漆。

2、聚酯漆不仅色彩十分丰富，而且漆膜厚度大，喷涂两三遍即可，并能完全把基层的材料覆盖，因此使用时直接刷漆即可，并且对大多基层材料都具有较佳的粘附性。聚酯漆固化后形成的漆膜具有硬度高、坚硬耐磨、丰富度高、耐湿热、干热、绝缘性高、酸碱油、溶剂以及多种化学药品等优点，同时还具有清漆色浅、透明度、光泽度高、保光保色性能好以及具有具有较好的保护性和装饰性。因此应用领域较为广泛。

3、当聚酯漆应用在新能源汽车、航天航空、电子制造、工业控制、电力工程等行业中，如在大型发电机、大型变压器、网络变压器、新能源汽车电机上使用，由于上述设备的外壳大多为金属材质，因此在使用过程容易发生腐蚀、磨损等，因此在以上设备的外壳上涂布聚酯漆，固化后形成聚酯漆膜对设备外壳较佳的密封保护、绝缘作用等，能够减少金属外壳直接与空气或水分接触，而降低设备外壳出现腐蚀等可能性，或者减少设备外壳出现漏电，提高使用的安全性。

4、但是目前聚酯漆成固化后形成的聚酯漆膜的韧性较差，当受力时，其聚酯漆膜容易脆裂，从而容易产生裂缝，因此水份、空气容易进入与设备外壳直接接触，从而导致设备外壳容易发生腐蚀等现象，或者从而裂缝处也容易产生漏电的可能性，并容易存在安全隐患，故此，需要对聚酯漆膜的韧性进一步研究。

技术实现思路

1、为了解决现有技术问题，本技术提供一种改性聚酯绝缘漆及其生产工艺。

2、第一方面，本技术提供一种改性聚酯绝缘漆，由a组分和b组分以重量为10：(3-5)组成；所述a组分由以下重量份的原料组成：

3、不饱和聚酯树脂50-80份

4、增韧改性剂10-15份

5、引发剂0.5-0.8份

6、溶剂10-30份；

7、所述b组分由以下重量份的原料组成：

8、溶剂3-10份

9、固化剂20-30份

10、其他助剂3-5份；

11、所述a组分中的增韧改性剂由以下重量份的原料组成：

12、含羟基的丙烯酸酯1-5份

13、烷氧基硅烷1-3份

14、改性聚酯多元醇2-10份。

15、上述原料组成和用量均为本技术较佳范围，其中，羟基丙烯酸酯单体能够进行自由反应，起到增韧、耐冲击等作用，烷氧基硅烷具有良好的成膜性、抗紫外性等，并能进一步促进树脂的增韧，同时能够提高无机填料与聚合物的分散性等，而改性聚酯多元醇具有较佳的柔韧性、绝缘性、弹性等，含羟基丙烯酸酯单体、烷氧基硅烷、改性聚酯多元醇复配使用时，起到较佳的增韧效果，加入不饱和聚酯树脂中，进行复配改性，再配合b组分的原料体系，能够进一步提高改性聚酯绝缘漆成膜后的柔韧性、冲击性能、绝缘性能等，减少受力后，其改性聚酯绝缘漆膜出现破损的现象，减少水或空气直接与设备外壳接触的可能性，提高对设备外壳的密封保护作用。

16、溶剂为丙二醇单甲醚乙酸酯、乙酸丁酯、乙酸乙酯中的一种或者多种组成。

17、引发剂能够促进改性聚酯绝缘漆的原料体系进一步反应，而固化剂起到固化的作用，溶剂起到稀释作用。

18、综上，本技术利用羟基丙烯酸酯单体、烷氧基硅烷、改性聚酯多元醇复配后，得到的增韧改性剂再与不饱和聚酯树脂进行复合改性，再与溶剂、固化剂、其他助剂复合得到b组分进行复合，从而得到的改性聚酯绝缘漆固化后形成的膜具有较佳的柔韧性、抗冲击性以及绝缘性能。

19、优选的，所述含羟基的丙烯酸酯为苯基缩水甘油醚丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或者多种组成。

20、苯基缩水甘油醚丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯均容易与自由基发生聚合，并起到增韧作用，与烷氧基硅烷、改性聚酯多元醇配合，起到较佳的增韧效果，使得到的b组分和a组分混合后，得到的改性聚酯绝缘漆具有较佳的柔韧性、绝缘性能和抗冲击性能。

21、优选的，所述苯基缩水甘油醚丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯的重量比例为(1-3)：(1-2)：1。

22、当本技术采用苯基缩水甘油醚丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯进行复配时，起到协同作用，并与烷氧基硅烷、改性聚酯多元醇复配，使得改性聚酯绝缘漆固化成膜后的柔韧性、冲击性能、绝缘性能较佳。

23、优选的，所述烷氧基硅烷为丁基三甲氧基硅烷、1,3-二甲氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、正辛基三乙氧基硅烷、1,2-双(三甲基硅氧基)乙烷中的一种或者多种组成。

24、丁基三甲氧基硅烷、1,3-二甲氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、正辛基三乙氧基硅烷、1,2-双(三甲基硅氧基)乙烷中的一种或多种组成的烷氧基硅烷，均能够进一步促进树脂的成膜性与增韧效果等，与含羟基的丙烯酸酯、改性聚酯多元醇进行复配后，得到的增韧改性剂兼备较佳的增韧效果，与不饱和聚酯树脂复合改性后，起到较佳的增韧作用，从而得到的改性聚酯绝缘漆固化成膜后，具有较佳的柔韧性、冲击性能以及绝缘性能。

25、优选的，所述丁基三甲氧基硅烷、1,3-二甲氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的重量比为(1-3)：1。

26、本技术中采用丁基三甲氧基硅烷、1,3-二甲氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷复合得到的烷氧基硅烷，与含羟基的丙烯酸酯、改性聚酯多元醇进行复配后，得到的增韧改性剂起到较佳的增韧效果，从而减少改性聚酯绝缘漆成膜后受力出现开裂可能性，减少设备外壳出现腐蚀的现象，提高对设备外壳的保护作用。

27、优选的，所述改性聚酯多元醇为蓖麻油改性多元醇和/或二聚酸改性聚酯多元醇。

28、聚酯多元醇为蓖麻油改性多元醇和二聚酸改性聚酯多元醇均起到增韧作用，并具有绝缘性能，当其与含羟基的丙烯酸酯、烷氧基硅烷复配后得到的增韧改性剂具有较佳的增韧效果，从而减少改性聚酯绝缘漆成膜后出现开裂的可能性，提高聚酯绝缘漆对设备外壳的密封保护作用，提高其实用性。

29、优选的，所述蓖麻油改性多元醇、二聚酸改性聚酯多元醇的重量比为1：(1-4)。

30、当蓖麻油改性多元醇、二聚酸改性聚酯多元醇复配后，其性能较佳。

31、优选的，所述b组分中的其他助剂为消泡剂、分散剂、防沉剂、流平剂、填充剂中的至少一种。

32、消泡剂具有消泡作用，减少改性聚酯绝缘漆在生产或使用过程产生气泡，而影响成膜的厚度均一性，提高改性聚酯绝缘漆的品质；而分散剂能够改性聚酯绝缘漆的分散性；流平剂能够提高改性聚酯绝缘漆润湿性和涂布均匀性；填充剂具有填充补强的作用，从而使得改性聚酯绝缘漆成膜后的柔韧性、冲击性能等较佳。

33、第二方面，本技术提供一种改性聚酯绝缘漆的生产工艺，包括以下步骤：a组分：按照重量份计，称取不饱和聚酯树脂与溶剂混合均匀，再加入含羟基的丙烯酸酯、烷氧基硅烷、改性聚酯多元醇混合均匀，再加入引发剂，混合均匀，得到a组分；

34、b组分：按照重量份计，称取溶剂、其他助剂、固化剂混合均匀，得到b组分；

35、以重量为10：(3-5)称取a组分和b组分混合均匀，得到改性聚酯绝缘漆。

36、上述生产工艺，利用溶剂将不饱和树脂进行稀释，再加入含羟基的丙烯酸酯、烷氧基硅烷、改性聚酯多元醇、引发剂进行复配改性；将溶剂、其他助剂、固化剂混合均匀得到的b组分再与a组分进行混合，使得到的改性聚酯绝缘漆固化后具有较佳的柔韧性、绝缘性能以及冲击性能，当聚酯漆应用于设备外壳形成密封保护膜后，减少密封保护膜出现受力破损的可能性。提高改性聚酯绝缘漆的实用性。

37、综上所述，本技术具有以下有益效果：

38、1、本技术利用羟基丙烯酸酯单体、烷氧基硅烷、改性聚酯多元醇复配后，得到的增韧改性剂再与不饱和聚酯树脂进行复合改性，再与溶剂、固化剂、其他助剂复合得到b组分进行复合，从而得到的改性聚酯绝缘漆固化后形成的膜具有较佳的柔韧性、抗冲击性以及绝缘性能。

39、2、利用溶剂将不饱和树脂进行稀释，再加入含羟基的丙烯酸酯、烷氧基硅烷、改性聚酯多元醇、引发剂进行复配改性；将溶剂、其他助剂、固化剂混合均匀得到的b组分再与a组分进行混合，使得到的改性聚酯绝缘漆固化后具有较佳的柔韧性、绝缘性能以及冲击性能，当聚酯漆应用于设备外壳形成密封保护膜后，减少密封保护膜出现受力破损的可能性。提高改性聚酯绝缘漆的实用性。

40、以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。

41、部分原料的来源：

42、不饱和聚酯树脂厂家优选为万青化学科技有限公司，型号为通用型tc-191dc，实测固含量为68％；

43、蓖麻油改性多元醇品牌型号为巴斯夫sovermol 750；

44、二聚酸改性聚酯多元醇厂家优选为北京佰源化工有限公司，型号by3020；

45、固化剂厂家优选为六亚甲基二异氰酸酯；

46、引发剂为过硫酸铵；

47、消泡剂为有机硅消泡剂，厂家优选为广东中联邦精细化工有限公司，型号为b-0801；

48、分散剂品牌型号为毕克disperbyk-162；

49、流平剂为毕克byk-333；

50、纳米六方氮化硼、纳米氮化硅、纳米金刚石粉的粒径约为50nm。

51、实施例

52、实施例1

53、一种改性聚酯绝缘漆由以下方法得到；

54、增韧改性剂：称取混合均匀，得到增韧改性剂。

55、a组分：称取不饱和聚酯树脂50kg与溶剂10kg放入搅拌装置中，在转速30r/min下，搅拌10min，加入含羟基的丙烯酸酯1kg、烷氧基硅烷1kg、改性聚酯多元醇1kg，继续搅拌10min，再加入0.5kg引发剂，继续搅拌10min，得到a组分。

56、b组分：称取溶剂3kg、0.5kg消泡剂、0.5kg分散剂、1kg流平剂、1kg纳米六方氮化硼放入搅拌机构中，在转速30r/min下，搅拌20min，再加入20kg固化剂，继续搅拌20min，使其物料充分混合均匀，得到b组分。

57、称取10kga组分和3kgb组分放入搅拌装置中，在转速40r/min下搅拌20min，得到改性聚酯绝缘漆。

58、溶剂为丙二醇单甲醚乙酸酯；含羟基的丙烯酸酯为苯基缩水甘油醚丙烯酸；烷氧烷基硅烷为正辛基三乙氧基硅烷。

59、实施例2-17

60、实施例2-17与实施例1的不同之处在于：a组分和b组分中的原料的用量或组成不同，具体如表1和表2所示；

61、表1实施例1-12中的a组分和b组分中原料的用量(kg)或组成

62、

63、

64、

65、表2实施例1-17中的a组分和b组分中原料的用量(kg)或组成

66、

67、

68、

69、对比例

70、对比例1

71、对比例1与实施例1的不同之处在于：烷氧基硅烷等量替换成含羟基的丙烯酸单体。

72、对比例2

73、对比例1与实施例1的不同之处在于：烷氧基硅烷、含羟基的丙烯酸单体等量替换成改性聚酯多元醇。

74、对比例3

75、对比例3与实施例1的不同之处在于：含羟基的丙烯酸酯等量替换成改性聚酯多元醇。

76、对比例4

77、对比例4与实施例之处在于：增韧改性剂等量替换成聚氨酯丙烯酸树脂。

78、对比例5

79、对比例5与实施例1的不同之处在于：增韧改性剂等量替换成不饱和聚酯树脂。

80、性能检测试验

81、将实施例1-17和对比例1-6得到的改性绝缘漆涂布于基材上，在温度为140℃下固化2h，现在常温常压下放置24h后，剥离基材，得到厚度为1mm的密封绝缘保护膜，并进行一下性能测试，具体数据见表3。

82、检测方法/试验方法

83、1、介电强度

84、参考astm-d149-2009介电强度。

85、2、拉伸强度和断裂伸长率

86、参考gb/t2567-2008中的拉伸试验、简支梁冲击韧性等进行检测拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度(无缺口)；

87、以上测试方法分别进行检测3次，取平均值；具体数据如表3所示；

88、表3实施例1-17和对比例1-6的实验数据

89、

90、

91、结合实施例1和对比例1并结合表3可以看出，实施例1的介电强度、冲击强度、断裂伸长率均比对比例1-3的高，说明采用烷氧基硅烷、含羟基的丙烯酸单体、改性聚酯多元醇复合，并对不饱和聚酯树脂进行复配改性，使其得到的改性聚酯绝缘漆固化后兼备较佳的绝缘性能、柔韧性等。

92、对比实施例1和对比例4并结合表3可以看出，实施例1的介电强度、冲击强度、断裂伸长率均比对比例4的高，说明采用本技术的增韧改性剂的增韧效果等较佳。

93、对比实施例1和对比例5并结合表3可以看出，实施例1的冲击强度、断裂伸长率均比对比例4的高，说明加入增韧改性剂起到较佳的增韧效果。

94、对比实施例2和实施例5-7并结合表3可以看出，实施5-7的冲击强度、断裂伸长率均比实施例2高，说明采用苯基缩水甘油醚丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯的重量比例为(1-3)：(1-2)：1进行复配，起到较佳的协同作用，得到的增韧改性剂起到较佳的增韧效果，从而使得改性聚酯绝缘漆固化成膜后的柔韧性较佳，因此用在设备外壳，也能够起到较佳的密封保护作用，减少损坏等。

95、对比实施例6和实施例8-10并结合表3可以看出，实施8-10的冲击强度、断裂伸长率均比实施例6高，说明当丁基三甲氧基硅烷、1,3-二甲氧基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的重量比为(1-3)：1复配后，起到协同作用，从而使得增韧改性剂起到较佳的增韧效果，因此得到的改性聚酯绝缘漆固化成膜后的柔韧性较佳，减少受力出现破损的现象。

96、对比实施例9和实施例13-15并结合表3可以看出，实施例13-15的冲击强度、断裂伸长率均比实施例9高，说明蓖麻油改性多元醇、二聚酸改性聚酯多元醇的重量比为1：(1-4)进行复合时，起到协同作用，从而使得到的改性聚酯绝缘漆固化成膜后的柔韧性较佳，减少受力时，出现破损的可能性。

97、对比实施例14和实施例16-17并结合表3可以看出，实施例16-17的介电强度均比实施例14高，说明纳米六方氮化硼、纳米氮化硅、纳米金刚石粉中的多种进行复配，起到较佳的协同作用，从而使得改性聚酯绝缘漆的性能较佳。

98、本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。