[发明专利]一种水溶性低温固化聚氨酯绝缘漆的制备方法

说明书

本发明公开了一种水溶性低温固化聚氨酯绝缘漆的制备方法，包括：（1）将二元酸酐与二元醇混合反应，生成含有双键的聚酯二元醇；（2）选取前述制备的含有双键的聚酯二元醇，降温后向所述含有双键的聚酯二元醇中加入二乙二醇二甲醚，加入水溶性功能单体和三元醇，溶解后，滴加二异氰酸酯，滴加完后反应，生成聚氨酯树脂；（3）选取前述制备的聚氨酯树脂，将温度降至45‑55℃后加入中和剂，反应，加入固化剂、引发剂和水，制成水溶性低温固化聚氨酯绝缘漆；本发明方法制成的聚氨酯绝缘漆适用于电气设备且兼具水溶性和低温固化，可在105℃左右快速固化，且固化后还具有较优异的绝缘、粘接等性能。

本发明是申请日为2018年11月15日、申请号为2018113577833、名称为“水溶性低温固化聚氨酯绝缘漆及其制备方法和在电气设备中的应用”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明属于绝缘漆技术领域，具体涉及一种水溶性低温固化聚氨酯绝缘漆的制备方法。

背景技术

绝缘漆是一种重要的绝缘材料，绝缘漆性能的好坏决定了电气设备的稳定性。绝缘漆要求固化成型后具有较高的交联密度，从液态的线型聚合物变成体型聚合物，因此，在绝缘漆固化过程往往需要进行加热升温，使可反应官能团能够快速发生交联反应，提供绝缘漆所需的交联点。其中降低绝缘漆的固化温度对于降低能源损耗，节约生产成本有着重要意义；同时，制备水溶性绝缘漆可以降低VOC排放量，减少有机溶剂对人体和环境的危害，更能符合现下对环境保护的高标准要求，也更加契合以人为本的理念。

例如中国发明专利CN104194581B，其公开了一种低温快速固化水性浸渍绝缘漆，所述绝缘漆由如下重量百分比的组分制成：酚醛树脂14.0～22.0％；三元醇7.8～12.8％；二元酸7.8～13.4％；偏苯三酸酐3.4～4.6％；胺中和剂2.2～4.8％；氨基交联剂8.2～12.0％；水41.7～47.1％；所述绝缘漆是由以上百分比的酚醛树脂、三元醇、二元酸混合反应，再加入偏苯三酸酐反应得到醇酸树脂后，加入胺中和剂中和，再加入氨基交联剂和水混合溶解而成。但此专利是以酚醛树脂为主体，在此基础上合成水性醇酸聚酯，使产品固化后的漆膜兼备醇酸聚酯的韧性、粘接性和酚醛树脂的耐环境性、快速固化干燥的性能，其虽然实现了较低温快速固化，但却并不适用于聚氨酯树脂，且固化温度仍较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种适用于电气设备且兼具水溶性和低温固化的聚氨酯绝缘漆的制备方法，该方法制备的聚氨酯绝缘漆可实现在105℃左右快速固化，并且固化后还能够具有较优异的绝缘、粘接等性能。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：

一种水溶性低温固化聚氨酯绝缘漆，所述聚氨酯绝缘漆的原料包括聚氨酯树脂、中和剂和固化剂，所述聚氨酯树脂的原料包括含有双键的聚酯二元醇、三元醇、水溶性功能单体和二异氰酸酯，所述含有双键的聚酯二元醇、所述三元醇、所述水溶性功能单体和所述二异氰酸酯的投料摩尔比为0.5-0.8︰0.15-0.30︰0.05-0.20︰1；其中，所述含有双键的聚酯二元醇由二元酸酐与二元醇反应制成，所述二元酸酐由顺酐和戊二酸酐构成，所述顺酐与所述戊二酸酐的投料摩尔比为1-1.5︰1。

根据本发明的一些优选方面，所述含有双键的聚酯二元醇、所述三元醇、所述水溶性功能单体和所述二异氰酸酯的投料摩尔比为0.62-0.70︰0.20-0.25︰0.10-0.13︰1。

根据本发明的一些优选方面，所述二元酸酐与所述二元醇的投料摩尔比为1︰1.02-1.3。

根据本发明的一些优选方面，所述二元醇为1,4-丁二醇与一缩二乙二醇的混合物，所述1,4-丁二醇与所述一缩二乙二醇的投料摩尔比为0.25-0.43︰1。

根据本发明的一些优选方面，所述聚氨酯绝缘漆的原料还包括水溶性有机溶剂，所述水溶性有机溶剂包括二乙二醇二甲醚，所述水溶性有机溶剂与所述含有双键的聚酯二元醇的投料质量比为0.4-0.6︰1。