專利名稱：一種新型b級高速聚氨酯漆包線漆的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型B級高速聚氨酯漆包線漆的制備方法。
背景技術(shù)：
漆包線漆是一類重要的電工絕緣涂料，主要涂覆在各種類型不同線徑裸體銅線的外層。一般是用漆包機(jī)在導(dǎo)體上將漆包線漆反復(fù)涂覆、高溫烘焙而成。漆包線漆的功效是使繞組中導(dǎo)線與導(dǎo)線之間產(chǎn)生一種良好的絕緣層，以阻止電流的流通。這層絕緣層能在長時間受潮、受熱、化學(xué)品浸漬以及受到各種機(jī)械力如磨擦、彎曲、拉伸、壓縮、沖擊等的作用下仍能保持它原來的性能。因此漆包線的基本要求除能滿足優(yōu)良的絕緣性能外，還應(yīng)具備較高的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐寒性、耐化學(xué)性、耐老化性等。用于生產(chǎn)漆包線漆的常用樹脂有聚酯多元醇、聚酯亞胺、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮丁醛、聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚氨酯等。
聚氨酯漆包線漆一般由羥基組分、封閉物組分和溶劑等組成。羥基組分主要是含羥基封端的聚酯多元醇；封閉物組分是多異氰酸酯經(jīng)酚類化合物封閉而成；溶劑一般是甲酚和二甲苯的混合物；在涂漆后的烘烤階段，封閉物脫酚生成自由異氰酸酯基團(tuán)和羥基組分充分反應(yīng)、交聯(lián)固化，從而形成具有預(yù)定性能的聚氨酯漆膜層。聚氨酯漆包線除具有一般漆包線的性能外，還具有以下特點(一)直焊性好，聚氨酯漆包線焊接時，不必事先除去漆膜層，且焊錫溫度低(低于370℃)、速度快(小于3秒鐘)，焊接周圍漆膜性能保持良好；(二)染色性好，聚氨酯漆包線漆能與多種染料相混溶，制成各種彩色漆包線，適用于多焊點場合；(三)高頻性能好，漆膜在高頻下的介質(zhì)損耗角正切比較小，可用于制備變頻電機(jī)用的耐電暈漆包線漆；(四)聚氨酯漆包線漆有較好的涂覆工藝性和漆膜連續(xù)性，經(jīng)改性后的漆包線可以達(dá)到零針孔；(五)可低溫高速涂線，烘烤溫度比聚酯類漆包線低100℃左右，同時涂線速度還要快2～4倍，大大地提高了生產(chǎn)效率；基于聚氨酯漆包線漆存在著上述獨特的優(yōu)點，尤其是它的低溫直焊性，使聚氨酯漆包線被廣泛應(yīng)用于焊點較多的彩電、儀表、計算機(jī)等領(lǐng)域。
但是聚氨酯漆包線漆自身存在的一些缺點，如涂制的漆包線漆膜耐溫性差，耐芳烴溶劑性差等，從而限制了它在許多領(lǐng)域中的應(yīng)用。
關(guān)于聚氨酯漆包線漆的性能改進(jìn)，目前國內(nèi)外常用的改性方法是在聚氨酯分子結(jié)構(gòu)中引入酰胺、酰亞胺、酰胺酰亞胺基團(tuán)及異氰脲酸酯環(huán)，或者在漆包線的制造工藝中采用薄層多涂及復(fù)合涂線的方法，所改進(jìn)的聚氨酯漆包線漆因所采用的改性原料，合成方法及涂線工藝不同而各具特色，可滿足不同的應(yīng)用要求。國外在該領(lǐng)域內(nèi)已有專利報道，具有代表性的報道有JP11035884，它是用偏苯三酸酐與4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯(簡稱MDI)制備的酰亞胺酸作為改性劑，制備了一種電絕緣聚氨酯涂料，軟化溫度328℃，擊穿電壓7.3千伏并具有較好的可焊性。JP11001538報道一種改性聚氨酯漆包線漆，其羥基組分由賽克和含有酰亞胺基的聚碳酸酯的反應(yīng)物組成。涂制的漆包線擊穿電壓11.2千伏，焊錫時間1.2秒(420℃)，軟化擊穿溫度306℃，漆包線還有較好的抗過載電流性。但也有一些專利在實施過程中仍存在一些問題。如USP3174950報道了一種采用賽克改性的高速、低溫焊錫性聚氨酯漆包線漆，但耐溫等級不足F級。USP3869428報道了一種含有酰亞胺基團(tuán)的聚氨酯漆包線漆，可焊性可與一般聚氨酯漆包線漆相媲美，并具有聚酯酰亞胺漆包線漆的耐熱性能，但漆液的固含量較低，大約25％左右，溶劑消耗量大，涂覆次數(shù)多，能耗高。USP4578312報道了一種高固分漆包線漆，組分中含有高分子量聚酯，但實際使用已證明漆液粘度較大，涂制的漆膜易龜裂，且絕緣性能不穩(wěn)定。USP5514747報道了一種不含聚酯的F級聚氨酯漆包線。羥基組分“由過量的多元醇、二異氰酸酯、多元醇、二酸、偏苯三酸酐及適量的封閉劑反應(yīng)生成”。異氰酸酯組分“由過量的二異氰酸酯、多元醇、二酸、偏苯三酸酐及適量的封閉劑反應(yīng)生成”。漆液固含量為40％以上，涂制的漆膜綜合性能較好，但反應(yīng)為多步加料，步驟繁瑣，成本較高。
目前，聚氨酯漆包線漆普遍采用的生產(chǎn)方法如下步驟一、羥基組分的制備以苯酐、對苯二甲酸二甲酯、乙二醇、甘油為主要原料進(jìn)行共縮聚，催化劑采用醋酸鋅，溶劑采用甲酚和二甲苯。最高反應(yīng)溫度達(dá)250℃，生產(chǎn)周期需要24小時以上。有的老工藝還需要長時間高溫、真空縮聚，更是費時、費力，增加能耗，而且存在一定量的排廢，污染了環(huán)境。
步驟二、封閉物的制備以液化的4、4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯及二甲酚為主體反應(yīng)材料，反應(yīng)介質(zhì)采用二甲苯和甲酚的混合物。使用液化4、4’-二苯基甲烷二異氰酸酯增加了原料成本。使用甲苯二異氰酸酯不僅增加成本，更重要的是甲苯二異氰酸酯有極強(qiáng)的揮發(fā)毒性，污染生產(chǎn)環(huán)境，嚴(yán)重傷害工人身體健康。
步驟三、成品漆的配制將上述生產(chǎn)的羥基組分和封閉物組分與一定比例的溶劑和環(huán)烷酸鋅混合攪拌，過濾除去可見雜質(zhì)即得成品。
為了進(jìn)一步提高漆包線漆的質(zhì)量，國內(nèi)外漆包線漆的生產(chǎn)廠家也采取了一些改進(jìn)措施，但大多數(shù)僅停留在增加添加劑的水平層次上，對原材料結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品性能的內(nèi)在規(guī)律缺乏系統(tǒng)研究，對漆包線漆的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝沒有進(jìn)行徹底改進(jìn)，且多數(shù)為應(yīng)用基礎(chǔ)研究和前景預(yù)測，對生產(chǎn)配方、催化劑、產(chǎn)品綜合性能及整套生產(chǎn)工藝末作詳細(xì)報道。根據(jù)文獻(xiàn)資料的詳細(xì)查閱和市場調(diào)研表明，現(xiàn)有聚氨酯漆包線漆產(chǎn)品尚存在以下亟待解決的問題(1)漆包線漆批次之間的質(zhì)量不穩(wěn)定；
(2)漆包線儲存一段時間后存在較嚴(yán)重的電壓降和鹽水針孔問題；(3)漆包線的表面不光及熱沖性能欠佳；(4)漆包線漆的儲存穩(wěn)定性較差；(5)漆包線漆的生產(chǎn)周期長，能耗大等。
現(xiàn)有的漆包線漆只能使用在漆包線要求不高的場合，隨著科技的發(fā)展，人們對漆包線漆的要求越來越高，因此，必須對聚氨配漆包線漆自身存在的一些缺點進(jìn)行改進(jìn)，同時保持其優(yōu)良特性不受影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型B級高速聚氨酯漆包線漆的制備方法。
本發(fā)明所涉及的主要原材料及其來源對苯二甲酸 揚(yáng)子石油化學(xué)工業(yè)公司鄰苯二甲酸酐 韓國AEKYUNG石化公司己二酸 上海博順貿(mào)易有限公司新戊二醇 日本三菱公司2-甲基-1、3-丙二醇 日本三菱公司甘油 江蘇淮陰光華化學(xué)廠1，1，1-三羥甲基丙烷 德國BAYER公司4、4’-二苯基甲烷二異氰酸酯煙臺萬華聚氨酯股份有限公司二甲酚 上海寶山鋼鐵公司甲酚 日本三井二甲苯 寧波石化進(jìn)出口公司，韓國生產(chǎn)二甲基甲酰胺 常州正亞有機(jī)化工廠二甲基乙酰胺 常州正亞有機(jī)化工廠環(huán)烷酸鋅(4％) 常州市武進(jìn)雪龍化工廠本發(fā)明所述新型B級聚氨酯漆包線漆的制備方法包括如下步驟步驟一、雙取代芳香二元醇的制備采用過量的二元醇(新戊二醇或2-甲基-1、3-丙二醇)與芳香二元酸(對苯二甲酸或間苯二甲酸或鄰苯二甲酸)進(jìn)行酯化反應(yīng)制備雙取代芳香二元醇，催化劑為有機(jī)鈦-銻復(fù)合物，其用量為反應(yīng)物質(zhì)量的0.2％～1.5％，其中芳香二元酸(對苯二甲酸或間苯二甲酸或鄰苯二甲酸)與二元醇(新戊二醇或2-甲基-1、3-丙二醇)的質(zhì)量比為1∶(2～5)，上述反應(yīng)物料在130℃～200℃間反應(yīng)3小時左右生成目標(biāo)產(chǎn)物(雙取代芳香二元醇)，雙取代芳香二元醇的熔點為40℃～50℃，羥值為300～800，酸值≤3，在熔點以上，雙取代芳香二元醇為無色透明溶液。其反應(yīng)式如下 雙取代芳香二元醇 或 步驟二、羥基組分的制備羥基組分由雙取代芳香二元醇、鄰苯二甲酸酐、己二酸、甘油或1，1，1-三羥甲基丙烷、新戊二醇或2-甲基1、3-丙二醇等原料先進(jìn)行熔融共縮聚生成聚酯多元醇樹脂，然后再加入一定數(shù)量的混合溶劑并混合均勻，各反應(yīng)物的質(zhì)量比為雙取代芳香二元醇∶鄰苯二甲酸酐∶己二酸∶甘油或1，1，1-三羥甲基丙烷∶新戊二醇或2-甲基-1、3-丙二醇等于1∶(2～6)∶(0.5～1.5)∶(1～3)∶(3～5)，催化劑為有機(jī)鈦-銻復(fù)合物，其用量為反應(yīng)物質(zhì)量的0.2％～1.5％，混合溶劑的組分及質(zhì)量比為甲酚∶二甲苯∶二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺等于2∶(0.5～1.5)∶(0.5～1.5)。羥基組分中聚酯多元醇樹脂與混合溶劑的質(zhì)量比為1∶(0.8～1.5)。此外，在合成羥基組分的初期，加入反應(yīng)器容積的1％～5％。的二甲苯，目的在于及時除去體系中反應(yīng)生成的水，加快反應(yīng)進(jìn)程。
在羥基組分中，加入雙取代芳香二元醇與其它原料進(jìn)行酯化縮聚，這樣可使合成聚酯多元醇的整個過程中體系處于均相狀態(tài)，制備聚酯多元醇的最高溫度不超過200℃，常壓酯化及縮聚時間不超過5小時；有效地避免了因高溫、長時間的縮聚反應(yīng)帶來的副產(chǎn)物，穩(wěn)定了聚酯多元醇的質(zhì)量，同時聚氨酯漆膜的耐熱性及熱沖擊性能也得到了一定程度的改善。
在羥基組分中引入一定量的己二酸，一方面可以加快酯化、縮聚反應(yīng)速度；另一方面可以增加漆膜的柔韌性。
在羥基組分中引入一定量的三元醇，目的在于制備多羥基聚酯多元醇，在固化成膜時和異氰酸酯反應(yīng)形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來增強(qiáng)聚氨酯漆包線漆的熱性能和機(jī)械性能。但三元醇用量過多會引起羥基組分在合成過程中形成凝膠，造成聚酯多元醇質(zhì)量下降，增加工藝難度。
在羥基組分中醇酸比例對聚酯多元醇的分子量、酸值及羥值等有較大的影響。分子量過大會導(dǎo)致聚酯多元醇溶解性下降，漆液粘度增大，固含量下降，涂線工藝難度增大；分子量過小影響漆膜的熱性能及機(jī)械性能。酸值偏大，殘留羧基會催化酯基水解影響漆膜的性能；酸值過小會引起羥基組分在合成過程中形成凝膠，造成聚酯多元醇質(zhì)量下降，增加工藝難度。本發(fā)明制備的聚酯多元醇的酸值為≤1、數(shù)均分子量為3000～6000、分子量分布指數(shù)為1.5～3左右。
在制備聚酯多元醇的反應(yīng)后期，在0.01MPa-0.1MPa的真空度下，190℃抽真空時間不超過0.5小時，目的在于抽除未反應(yīng)完的多元醇、少量水及帶水劑二甲苯，同時促使縮聚反應(yīng)完全。
步驟三、封閉物組分的制備先將反應(yīng)釜烘干，再加入4、4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺。啟動攪拌機(jī)，待體系完全均相等后，再計量的加入1，1，1-三羥甲基丙烷，攪拌使之溶解，待體系溫度穩(wěn)定后，加入取代芳香叔胺催化劑，緩慢升溫至40℃-80℃，維持該溫度反應(yīng)1～3小時，采用二正丁胺法滴定異氰酸根含量，控制異氰酸根2％～5％的轉(zhuǎn)化率，然后立即加入酚(苯酚或甲酚或二甲酚)，讓體系溫度自然升至120℃～130℃，維持135℃～138℃反應(yīng)3～4個小時，取樣測定異氰酸根值小于0.1％即可。
原料中4、4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、1，1，1-三羥甲基丙烷、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺、酚的質(zhì)量比為1∶(0.1～0.6)∶(1～7)∶(1～4)，取代芳香叔胺催化劑的用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.01％～1％。
步驟四、聚氨酯漆包線漆的配制將計量的羥基組分、封閉物組分和混合溶劑進(jìn)行混合，羥基組分、封閉物組分及混合溶劑的質(zhì)量比為1∶(1～1.5)∶(1～3)，將混合液加熱至30℃～80℃，然后再加入計量的催干劑環(huán)烷酸鋅，并攪拌均勻，經(jīng)壓濾除去懸浮雜質(zhì)后制得成品漆。漆液的外觀為亮黃色澄清透明液體，粘度按相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)測定為涂四杯25℃、20秒～60秒。
上述混合溶劑是由甲酚、二甲苯、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺混配而成的，它們的質(zhì)量比是甲酚∶二甲苯∶二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺等于3∶(1～2)∶(1～2)；環(huán)烷酸鋅的用量為漆液質(zhì)量的0.1％～5％。
本發(fā)明具有的獨創(chuàng)性及優(yōu)點1、在羥基組分的生產(chǎn)工藝中，采用有機(jī)鈦-銻復(fù)合物為催化劑，并以雙取代芳香二元醇作為反應(yīng)助劑，可以在130℃-200℃及常壓反應(yīng)的條件下，反應(yīng)5小時即可生產(chǎn)出各項技術(shù)指標(biāo)均符合聚氨酯漆包線漆使用要求的聚酯多元醇樹脂，生產(chǎn)周期約為目前工業(yè)生產(chǎn)周期的一半，同時，提高了最終產(chǎn)品的耐熱性和機(jī)械性能。
2、在封閉物組分的生產(chǎn)工藝中，采用一種取代芳香叔胺的催化技術(shù)，使4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯與1，1，1-三羥甲基丙烷反應(yīng)的同時，4、4’-二苯基甲烷二異氰酸酯自身有2％～5％能三聚成環(huán)，形成一定比例具有耐熱結(jié)構(gòu)的異氰脲酸酯環(huán)，提高漆包線漆膜的機(jī)械性能和熱沖性能。
3、采用固體4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯代替液化MDI，可以穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量及降低原材料成本。
4、在封閉物的生產(chǎn)過程中，以二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺為反應(yīng)介質(zhì)，有效地促使反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行，減少或避免副反應(yīng)的發(fā)生。
5、在聚氨酯漆包線漆的配漆工藝中，加入二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，它們能起到溶劑和稀釋劑的雙重作用，可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)漆液的粘度和固含量以滿足不同涂線工藝(毛氈和模具法)和不同涂線設(shè)備(臥式和立式)的要求，涂制出各種不同線徑的漆包線，線徑范圍為0.015mm～2.0mm，同時，又可減少毒害性酚的用量，有利于環(huán)保，拓寬了聚氨酯漆包線漆的應(yīng)用面。
具體實施例方式實施例1步驟一、雙取代芳香二元醇的制備將對苯二甲酸34千克，新戊二醇69千克，有機(jī)鈦-銻復(fù)合催化劑0.16千克，在130℃-150℃間反應(yīng)3小時左右可生成雙取代芳香二元醇92～95千克，雙取代芳香二元醇在熔點以上為無色透明溶液，其熔點為45℃-50℃，羥值為550，酸值2.7。
步驟二、羥基組分的合成將雙取代芳香二元醇47千克、鄰苯二甲酸酐94千克、己二酸25千克、甘油50千克、新戊二醇150千克、有機(jī)鈦-銻復(fù)合催化劑0.6千克及10千克二甲苯依次加到反應(yīng)釜中。啟動加熱裝置，在140℃～180℃之間，反應(yīng)2小時；然后升溫至190℃維持2小時；再在195℃-200℃之間反應(yīng)1小時；開始抽真空，維持190℃、0.05MPa～0.1MPa、抽至無溜出物為止。取樣測得酸值為0.9、數(shù)均分子量為5500、分子量分布指數(shù)為2.4。最后加入160千克甲酚、80千克二甲苯，80千克二甲基乙酰胺，在150℃～180℃間溶至體系澄清透明即可，獲得650～660千克的羥基組分。
步驟三、封閉物組分的制備先將反應(yīng)釜烘干，再加入4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯120千克、二甲基甲酰胺140千克。啟動攪拌機(jī)，待體系完全均相后，在加入1，1，1-三羥甲基丙烷20千克，攪拌使之溶解，待體系溫度穩(wěn)定后，啟動加熱裝置，緩慢升溫至50℃～80℃，維持該溫度反應(yīng)1～3小時，采用二正丁胺法滴定異氰酸根含量，控制異氰酸根2％～5％的三聚成環(huán)率，當(dāng)異氰酸根的含量達(dá)預(yù)定值時，立即加入二甲酚150千克，讓體系自然升至120℃～130℃，維持135℃～138℃反應(yīng)3～4個小時，取樣測定異氰酸根值小于0.1％即可，獲得428～430千克的封閉物組分。
步驟四、聚氨酯漆包線漆的配制及漆包線性能將羥基組分255千克、封閉物325千克、甲酚300千克、二甲苯110千克、二甲基乙酰胺110千克加入配漆釜中，然后再加入環(huán)烷酸鋅催干劑8千克并攪拌均勻，經(jīng)壓濾除去懸浮雜質(zhì)后制得成品漆。漆液的外觀為亮黃色澄清透明液體，粘度為涂四杯、25℃、35秒，固含量為26％(1克、180℃、1小時)，獲得1104～1108千克的B級高速聚氨酯漆包線漆。漆包線的軟化擊穿溫度達(dá)200℃，熱沖為155℃，30min，1D，不裂，室溫?fù)舸╇妷?000伏～9000伏，拉伸及彎折鹽水針孔為零孔，焊錫性375℃，小于1秒。
實施例2步驟一、雙取代芳香二元醇的制備將對苯二甲酸22千克，新戊二醇99千克，有機(jī)鈦-銻復(fù)合催化劑0.24千克，在130℃-150℃間反應(yīng)3小時左右可生成雙取代芳香二元醇114～115千克，雙取代芳香二元醇在熔點以上為無色透明溶液，其熔點為42℃-46℃，羥值為750，酸值1.6。
步驟二、羥基組分的合成將雙取代芳香二元醇50千克、鄰苯二甲酸酐250千克、己二酸70千克、1，1，1-三羥甲基丙烷150千克、新戊二醇200千克、有機(jī)鈦-銻復(fù)合催化劑4千克及60千克二甲苯依次加到反應(yīng)釜中。啟動加熱裝置，在140℃～180℃之間，反應(yīng)2小時；然后升溫至190℃維持2小時；再在195℃-200℃之間反應(yīng)1小時；開始抽真空，維持190℃、0.05MPa～0.1MPa、抽至無溜出物為止。取樣測得酸值為0.6、數(shù)均分子量為4800、分子量分布指數(shù)為2.1。最后加入340千克甲酚、170千克二甲苯，180千克二甲基乙酰胺，在150℃～180℃間溶至體系澄清透明即可，獲得1380～1390千克的羥基組分。
步驟三、封閉物的制備先將反應(yīng)釜烘干，再加入4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯200千克、二甲基甲酰胺400千克。啟動攪拌機(jī)，待體系完全均相后，在加入1，1，1-三羥甲基丙烷90千克，攪拌使之溶解，待體系溫度穩(wěn)定后，啟動加熱裝置，緩慢升溫至50℃～80℃，維持該溫度反應(yīng)1～3小時，采用二正丁胺法滴定異氰酸根含量，控制異氰酸根2％～5％的三聚成環(huán)率，當(dāng)異氰酸根的含量達(dá)預(yù)定值時，立即加入二甲酚220千克，讓體系自然升至120℃～130℃，維持135℃～138℃反應(yīng)3～4個小時，取樣測定異氰酸根值小于0.1％即可，獲得908～910千克的封閉物組分。
步驟四、聚氨酯漆包線漆的配制及漆包線性能將羥基組分800千克、封閉物900千克、甲酚365千克、二甲苯230千克、二甲基甲乙酰胺200千克加入配漆釜中，50℃、攪拌至澄清透明。然后再加入環(huán)烷酸鋅催干劑23千克并攪拌均勻，經(jīng)壓濾除去懸浮雜質(zhì)后制得成品漆。漆液的外觀為亮黃色澄清透明液體，粘度為涂四杯、25℃、25秒，固含量為36％(1克、180℃、1小時)，獲得2510～2518千克的B級高速聚氨酯漆包線漆。漆包線的軟化擊穿溫度達(dá)200℃，熱沖為155℃，30min，1D，不裂，室溫?fù)舸╇妷?000伏～9500伏，拉伸及彎折鹽水針零孔，焊錫性375℃，小于1秒。
實施例3步驟一、雙取代芳香二元醇的制備將對苯二甲酸10千克，2-甲基-1、3-丙二醇45千克，有機(jī)鈦-銻復(fù)合催化劑0.15千克，在130℃-150℃間反應(yīng)3小時左右可生成雙取代芳香二元醇47～48千克，雙取代芳香二元醇在熔點以上為無色透明溶液，其熔點為40℃-45℃，羥值為760，酸值1.7。
步驟二、羥基組分的合成將雙取代芳香二元醇40千克、鄰苯二甲酸酐160千克、己二酸40千克、1，1，1-三羥甲基丙烷80千克、2-甲基-1、3-丙二醇160千克、有機(jī)鈦-銻復(fù)合催化劑1.5千克及35千克二甲苯依次加到反應(yīng)釜中。啟動加熱裝置，在140℃～180℃之間，反應(yīng)2小時；然后升溫至190℃維持2小時；再在195℃-200℃之間反應(yīng)1小時；開始抽真空，維持190℃、0.05MPa～0.1MPa、抽至無溜出物為止。取樣測得酸值為0.3、數(shù)均分子量為3800、分子量分布指數(shù)為2.5。最后加入220千克甲酚、110千克二甲苯，120千克二甲基乙酰胺，在150℃～180℃間溶至體系澄清透明即可，獲得905～910千克的羥基組分。
步驟三、封閉物的制備先將反應(yīng)釜烘干，再加入4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯200千克、二甲基甲酰胺400千克。啟動攪拌機(jī)，待體系完全均相后，在加入1，1，1-三羥甲基丙烷90千克，攪拌使之溶解，待體系溫度穩(wěn)定后，啟動加熱裝置，緩慢升溫至50℃～80℃，維持該溫度反應(yīng)1～3小時，采用二正丁胺法滴定異氰酸根含量，控制異氰酸根2％～5％的三聚成環(huán)率，當(dāng)異氰酸根的含量達(dá)預(yù)定值時，立即加入二甲酚220千克，讓體系自然升至120℃～130℃，維持135℃～138℃反應(yīng)3～4個小時，取樣測定異氰酸根值小于0.1％即可，獲得908～910千克的封閉物組分。
步驟四、聚氨酯漆包線漆的配制及漆包線性能將羥基組分800千克、封閉物900千克、甲酚395千克、二甲苯200千克、二甲基甲乙酰胺200千克加入配漆釜中，50℃、攪拌至澄清透明。然后再加入環(huán)烷酸鋅催干劑23千克并攪拌均勻，經(jīng)壓濾除去懸浮雜質(zhì)后制得成品漆。漆液的外觀為亮黃色澄清透明液體，粘度為涂四杯、25℃、25秒，固含量為36％(1克、180℃、1小時)，獲得2510～2518千克的B級高速聚氨酯漆包線漆。漆包線的軟化擊穿溫度達(dá)200℃，熱沖為155℃，30min，1D，不裂，室溫?fù)舸╇妷?0000伏～12000伏，拉伸及彎折鹽水針零孔，焊錫性375℃，小于2秒。
上述只是本發(fā)明的三例具體實施例，本發(fā)明的實施方式很多，只要制備方法中包括上述四個步驟，在每一步驟中，各組分的配比在規(guī)定的范圍內(nèi)均屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種新型B級聚氨酯漆包線漆的制備方法，包括如下步驟步驟一、雙取代芳香二元醇的制備用芳香二元酸與二元醇進(jìn)行酯化反應(yīng)制備雙取代芳香二元醇，催化劑為有機(jī)鈦-銻復(fù)合物，其用量為反應(yīng)物質(zhì)量的0.2％～1.5％，其中芳香二元酸與二元醇的質(zhì)量比為1∶(2～5)，上述反應(yīng)物料在130℃～200℃間反應(yīng)3小時左右生成雙取代芳香二元醇，雙取代芳香二元醇的熔點為40℃～50℃，羥值為300～800，酸值≤3，在熔點以上，雙取代芳香二元醇為無色透明溶液，其反應(yīng)式如下 雙取代芳香二元醇 或 步驟二、羥基組分的制備羥基組分由雙取代芳香二元醇、鄰苯二甲酸酐、己二酸、甘油或1，1，1-三羥甲基丙烷、新戊二醇或2-甲基1、3-丙二醇等原料先進(jìn)行熔融共縮聚生成聚酯多元醇，然后再加入一定數(shù)量的混合溶劑并混合均勻，各反應(yīng)物的質(zhì)量比為雙取代芳香二元醇∶鄰苯二甲酸酐∶己二酸∶甘油或1，1，1-三羥甲基丙烷∶新戊二醇或2-甲基-1、3-丙二醇等于1∶(2～6)∶(0.5～1.5)∶(1～3)∶(3～5)，催化劑為有機(jī)鈦-銻復(fù)合物，其用量為反應(yīng)物質(zhì)量的0.2％～1.5％，混合溶劑的組分及質(zhì)量比為甲酚∶二甲苯∶二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺等于2∶(0.5～1.5)∶(0.5～1.5)，羥基組分中聚酯多元醇樹脂與混合溶劑的質(zhì)量比為1∶(0.8～1.5)，此外，在合成羥基組分的初期，加入反應(yīng)器容積的1％～5％。的二甲苯；聚酯多元醇的最高反應(yīng)溫度≤200℃，縮聚時間≤5小時；在制備聚酯多元醇的反應(yīng)后期，在0.01MPa-0.1MPa的真空度下，190℃抽真空時間不超過0.5小時；步驟三、封閉物組分的制備將4、4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺、1，1，1-三羥甲基丙烷混合攪拌，待體系溫度穩(wěn)定后，加入取代芳香叔胺催化劑，緩慢升溫至40℃-80℃，維持該溫度反應(yīng)1～3小時，采用二正丁胺法滴定異氰酸根含量，控制異氰酸根2％～5％的轉(zhuǎn)化率，然后立即加入酚，讓體系溫度自然升至120℃～130℃，維持135℃～138℃反應(yīng)3～4個小時，取樣測定異氰酸根值小于0.1％即可；原料中4、4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、1，1，1-三羥甲基丙烷、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺、酚的質(zhì)量比為1∶(0.1～0.6)∶(1～7)∶(1～4)，取代芳香叔胺催化劑的用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.01％～1％；步驟四、聚氨酯漆包線漆的配制將計量的羥基組分、封閉物組分和混合溶劑進(jìn)行混合，羥基組分、封閉物組分及混合溶劑的質(zhì)量比為1∶(1～1.5)∶(1～3)，將混合液加熱至30℃～80℃，然后再加入計量的催干劑環(huán)烷酸鋅，并攪拌均勻，經(jīng)壓濾除去懸浮雜質(zhì)后制得成品漆。漆液的外觀為亮黃色澄清透明液體，粘度按相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)測定為涂四杯25℃、20秒～60秒；上述混合溶劑是由甲酚、二甲苯、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺混配而成的，它們的質(zhì)量比是甲酚∶二甲苯∶二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺等于3∶(1～2)∶(1～2)；環(huán)烷酸鋅的用量為漆液質(zhì)量的0.1％～5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型B級聚氨酯漆包線漆的制備方法，其特征是在步驟一中，所述芳香二元酸為對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸中的任一種；所述二元醇為新戊二醇或2-甲基1、3-丙二醇；在步驟三中，所述酚為苯酚、甲酚、二甲酚中的任一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種B級高速聚氨酯漆包線漆的制備方法，在羥基組分制備中，用有機(jī)鈦－銻復(fù)合物為催化劑，取代芳香二元醇為助劑，在130℃～200℃、常壓條件下、縮聚≤5小時即可；在封閉物組分的制備中，用取代芳香叔胺為催化劑，使4，4’－二苯基甲烷二異氰酸酯與三羥甲基丙烷反應(yīng)的同時，MDI自身有2％～5％能三聚成環(huán)，形成一定比例具有耐熱結(jié)構(gòu)的異氰脲酸酯環(huán)，提高漆包線漆膜的機(jī)械性能和熱沖性能；在聚氨酯漆包線漆的制備中，加入二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，它們能起到溶劑和稀釋劑的雙重作用，可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)漆液的粘度和固含量以滿足不同涂線工藝的要求，同時，又可減少毒害性酚的用量。
文檔編號C09D175/04GK1635039SQ20031011274
公開日2005年7月6日 申請日期2003年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月25日
發(fā)明者左曉兵, 朱夕明, 楊昌正 申請人:左曉兵, 朱夕明