專利名稱：一種電動工具轉子用無溶劑滴浸漆及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于無溶劑滴浸漆及其制備領域，特別涉及一種電動工具轉子用無溶劑滴浸漆及其制備方法。
背景技術：
無溶劑漆滴浸是一種新的電機絕緣處理技術，它和普通沉浸工藝相比，能明顯提高電機繞組的掛漆量、降低電機溫升，大幅度縮短浸烘周期，降低絕緣處理的能耗與成本，改善勞動條件，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，近年來在小型電機、微持電機、電動工具、家用電器電機的生產(chǎn)中得到日益廣泛的應用。在滴浸技術的發(fā)展中，出現(xiàn)了豎直滴浸、傾斜滴浸和水平滴浸等不同方式。開始階段，豎直滴浸、傾斜滴浸為主要方式，以后水平滴浸逐漸增多。為了在生產(chǎn)中更合理地選用，需要對它們的適用范圍作較全面的分析。電機電器設備的發(fā)展趨勢是增加容量、減輕重量、縮小體積。為使旋轉電機向小型化發(fā)展，除對電機絕緣的耐熱性要求提高外，還要求絕緣有良好的導熱性、機械強度、防潮性等。滴浸型無溶劑絕緣漆作為旋轉電機浸漬漆是電機絕緣中較新的一個發(fā)展，它的獨特的工藝方法及其良好的機械電氣性能使它在電機、電器絕緣漆中的地位日益突出。采用低粘度的100%固體浸漬樹脂的絕緣漆，無論在提高電機產(chǎn)品質量，延長電機使用壽命，還是在環(huán)境保護和降耗節(jié)能方面都是大有裨益的。為了適應中小型電機小型輕量化的發(fā)展趨勢，近廿年來，中小型電機用絕緣浸漬漆的發(fā)展主要是提高耐熱等級和采用無溶劑漆。五十年代以來，中小型電機線圈的浸漬，一般采用常壓浸漬或真空浸漬的方法。使用的浸漬漆主要是油改性酚醛樹脂漆和醇酸樹脂漆兩種。但是，這種浸漬方法和上述有溶劑漆需要長時間的干燥，內干性差，嚴重地影響了電機生產(chǎn)效率及電機質量。電氣絕緣滴浸漆是一種液體樹脂體系，通過滴浸工序，滲透、填充到線圈、線槽或其它絕緣物的空隙和氣孔之中，經(jīng)固化將線圈導線粘結為絕緣整體，并于表面形成連續(xù)的絕緣層，具有介電、機械和耐環(huán)境等性能。隨著電器設備的小型化、輕量化，對滴浸漆提出了耐高溫和高韌性的要求；另外，市售絕緣滴浸漆多為有溶劑型，絕大多數(shù)溶劑對人體均有一定的毒害，不符合環(huán)保的要求，并且漆液的填充效果不佳，產(chǎn)品綜合性能差，因而無溶劑漆成為絕緣滴浸漆的發(fā)展方向之一。滴浸型無溶劑漆作為旋轉電機絕緣漆是電機絕緣中較新的一個發(fā)展，它的獨特的工藝方法及其特有的機電性能使它在電機、電器絕緣漆中的地位日益突出。采用這種漆，無論在提高電機產(chǎn)品質量，延長電機使用壽命，或是縮短生產(chǎn)周期，改善勞動條件等各方面部具有顯著的優(yōu)越性。近年來，在國外，滴浸漆在各種類型低壓電機上已經(jīng)得到大量的實際應用，并且相應地出現(xiàn)了高效率的滴浸設備，形成流水作業(yè)，大大加速了電機的生產(chǎn)。耐高溫高韌性無溶劑絕緣滴浸漆一般應具備如下特性(1)貯存期長，混合后使用期長；( 固化溫度低，反應活性較高；(3)漆液粘度低；(4)固化產(chǎn)物耐熱性高；(5)漆膜綜合性能優(yōu)異。最近，耐高溫高韌性無溶劑絕緣滴浸漆的研究開發(fā)得到了業(yè)內的高度關注，
5特別是世界發(fā)達國家對其投入了大量的人力、財力和物力，以開發(fā)出綜合性能優(yōu)異的無溶劑絕緣滴浸漆。滴浸絕緣處理是一項快速、高效、優(yōu)質的工藝技術。目前，電動工具電樞大都已采用這一新工藝。但是，在電樞滴浸無溶劑漆的過程中，在電樞承受制動——空載循環(huán)試驗時，或者經(jīng)過長期運轉后，部分電樞常發(fā)生漆層開裂的現(xiàn)象。漆層開裂后，導致其短路或斷路，大大縮短電樞的使用壽命。因此，分析漆層開裂原因，探討防止開裂途徑，進一步提高漆膜韌性和耐高溫性，是提高電樞制造質量的關鍵。近年來，國內各電機生產(chǎn)廠滴浸用漆逐漸由有溶劑漆、少溶劑漆向無溶劑漆發(fā)展。由于無溶劑漆比有溶劑漆及少溶劑漆更能獲得連續(xù)致密、無微孔的漆膜，因此具有更高的機電性能。國內無溶劑漆在電機滴浸的應用已有很長時間，但大多都出現(xiàn)過諸如貯存穩(wěn)定性不好，耐溫性差，漆液固化后硬脆(彈性差)等問題。隨著科技水平的不斷提高，特種電機、航空、航天等領域對絕緣材料性能的要求越來越高，在絕緣滴浸漆方面就提出了耐高溫、高韌性、高粘附性、無溶劑等要求。至今，我國無溶劑滴浸漆的品種已很多，按其元組份來分，有環(huán)氧型、聚酯型或聚酯環(huán)氧改性型的無溶劑滴浸漆。每種滴浸漆都具有它獨特的性能。為解決電動工具用電機使用時熱態(tài)性能高粘結力強的要求，上海電動工具研究所于1986年研制成330 #聚酯型無溶劑滴浸漆。廣州電器科學研究所絕緣材料研究室的劉家麗等人1，2-聚丁二烯F級滴浸型無溶劑漆的研究[J].電器新技術，1984，(1)介紹了廣州電器科學研究所研制的1，2_聚丁二烯F級滴浸型無溶劑漆的原材料選擇、基本反應原理、實驗部分、一般性能、滴烘技術條件，放大試制和應用情況。指出此種漆的溫度指數(shù)在160°C以上，可作F級絕緣漆用，建議用于礦山、冶金、化工等使用條件惡劣的電機。日本三菱電機公司的研究人員從反應速度理論角度對滴浸漆的分子結構設計進行研究，并采用新研制成功的促進劑，試制成在160°C 5分鐘固化的環(huán)氧酯滴浸漆。這種漆具有良好的粘結強度、抗彎強度和電氣性能，耐水性和耐試劑性也好，能與各種漆包線相容。張明艷F級無溶劑滴浸漆[J].絕緣材料通訊，1998，(4) :6_公開了無溶劑滴浸漆的制備方法，其主要特征在于文通過采用適當?shù)墓に嚕徊胶铣刹伙柡途埘啺窐渲⑴渲瞥蒄級無溶劑滴浸漆，同時研究了影響表面干燥性及反應活性的因素，此滴浸漆具有低溫快干的特點，適用于小型電機的連續(xù)滴浸工藝。朱宏等人耐高溫高強度環(huán)氧無溶劑滴浸漆的研制[J].船電技術，1998，(4)27-29，35公開了耐高溫高強度環(huán)氧無溶劑滴浸漆的制備方法，其主要特征在于利用雙酚A環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、雙酚A環(huán)氧酯和稀釋劑混合反應，得到甲組分；利用自制的促進劑TX、引發(fā)劑Αχ、液態(tài)酸酐和耐熱酸酐混合，得到乙組分；使用時甲乙組分混合均勻，獲得滴浸漆。但是，其具體的成分或化學結構并未公開，對于即使是本領域的技術人員也無法對其進行重復試驗或驗證其性能。眾所周知，環(huán)氧樹脂具有許多優(yōu)良的性能(1)良好的粘接性能粘接強度高，粘接面廣，它與許多金屬(如鐵、鋼、銅、鋁、金屬合金等)或非金屬材料(如玻璃、陶瓷、木材、塑料等)的粘接強度非常高，有的甚至超過被粘材料本身的強度，因此可用于許多受力結構件中，是結構型粘合劑的主要成分之一；(2)良好的加工性能環(huán)氧樹脂配方的靈活性、加工工藝和制品性能的多樣性是高分子材料中最為突出的；C3)良好的穩(wěn)定性能環(huán)氧樹脂的固化主要是依靠環(huán)氧基的開環(huán)加成聚合，因此固化過程中不產(chǎn)生低分子物，其固化收縮率是熱固性樹脂中最低的品種之一，一般為_2%，如果選擇適當?shù)奶盍峡墒故湛s率降至0. 2%左右；固化后的環(huán)氧樹脂主鏈是醚鍵、苯環(huán)、三維交聯(lián)結構，因此具有優(yōu)異的耐酸堿性；(4)良好的電氣絕緣性能，被廣泛地應用于電機的槽鍥絕緣、主絕緣、漆包線漆、浸漬漆等。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種電動工具轉子用無溶劑滴浸漆及其制備方法，該無溶劑滴浸漆綜合性能優(yōu)異，具有良好的工藝性和粘結性，也具有優(yōu)異的耐熱性和疏水性；制備工藝簡單、成本低、有利于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，在電動工具轉子、電機線圈等領域具有廣闊的應用前景。本發(fā)明的一種電動工具轉子用無溶劑滴浸漆，所述無溶劑滴浸漆的組分包括質量百分數(shù)為-5%的含羥基酞酰亞胺、質量百分數(shù)為35% -45%的環(huán)氧樹脂、質量百分數(shù)為-10%的反應性有機硅樹脂、質量百分數(shù)為25% -30%的固化劑和質量百分數(shù)為10% -25%的活性稀釋劑。所述含羥基酞酰亞胺的結構式為
權利要求
1.一種電動工具轉子用無溶劑滴浸漆，其特征在于所述無溶劑滴浸漆的組分包括質量百分數(shù)為-5%的含羥基酞酰亞胺、質量百分數(shù)為35% -45%的環(huán)氧樹脂、質量百分數(shù)為-10%的反應性有機硅樹脂、質量百分數(shù)為25% -30%的固化劑和質量百分數(shù)為10% -25%的活性稀釋劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電動工具轉子用無溶劑滴浸漆，其特征在于所述含羥基酞酰亞胺的結構式為N-CF3-NH2-OH
3.根據(jù)權利要求1所述的一種電動工具轉子用無溶劑滴浸漆，其特征在于所述環(huán)氧樹脂為雙酚A環(huán)氧樹脂、氫化雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚AF環(huán)氧樹脂、雙酚S環(huán)氧樹脂、氫化雙酚S環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂、對苯二酚環(huán)氧樹脂、間苯二酚環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯環(huán)氧樹脂、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、間苯二甲酸二縮水甘油酯、對苯二甲酸二縮水甘油酯、三縮水甘油基異氰脲酸酯、N，N，N' ,N'-四縮水甘油基_4，4' -二氨基二苯甲烷、N，N，N' , N'-四縮水甘油基_4，4' -二氨基二苯砜、N，N，N' , N'-四縮水甘油基-3，3' - 二甲基-4，4' -二氨基二苯甲烷、熱塑性鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂、N，N，N'，N'，O-五縮水甘油基-4，4' - 二氨基-4〃 -羥基三苯甲烷、N，N，O-三縮水甘油基-4-氨基苯酚、4，5_環(huán)氧環(huán)己烷-1，2-二甲酸二縮水甘油酯、熱塑性酚醛環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種電動工具轉子用無溶劑滴浸漆，其特征在于所述反應性有機硅樹脂為含氨基有機硅樹脂、含環(huán)氧基有機硅樹脂、含羧基有機硅樹脂、含羥基有機娃樹脂中的一種或幾種。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種電動工具轉子用無溶劑滴浸漆，其特征在于所述固化劑為甲基四氫苯酐、四氫苯酐、甲基六氫苯酐、六氫苯酐、馬來酸酐、耐迪克酸酐、甲基耐迪克酸酐、雙氰胺、十二烯基琥珀酸酐、1，4_雙(2，4_二氨基苯氧基)苯、1，3_雙(2，4_二氨基苯氧基)苯、4，4’-雙(2，4-二氨基苯氧基)二苯砜、4，4’-雙(2，4-二氨基苯氧基)二苯硫醚、4，4’-雙(2，4-二氨基苯氧基)二苯醚、4，4’-雙(2，4-二氨基苯氧基)聯(lián)苯、2，2-雙W-(2，4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2_雙W-(2，4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、3,3' ,4,4'-四氨基聯(lián)苯、3，3' ,4,4'-四氨基二苯醚、3，3' ,4,4'-四氨基二苯砜、4，4' -二氨基二苯砜、4，4' -二氨基二苯甲烷、3，3' -二氨基二苯砜、3，3' - 二甲基-4，4' -二氨基二苯甲烷、3，3' - 二甲基-4，4' -二氨基二環(huán)己基甲烷、2，2-雙氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2_雙氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4，4' -二氨基二苯醚、3，4' -二氨基二苯醚、3，3' -二氨基二苯醚、1，4_雙(3-氨基苯氧基)苯、2，6_雙(4-氨基苯氧基)苯甲腈、2，6-雙(3-氨基苯氧基)苯甲腈、2，6-雙(4-氨基苯氧基)甲苯、2，6_雙(4-氨基苯氧基)三氟甲苯、2，5_雙(4-氨基苯氧基)甲苯、2，5_雙(4-氨基苯氧基)特丁基苯、2，5_ 二叔丁基-1，4-雙(4-氨基苯氧基)苯、4，4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯甲酮、4，4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯砜、4，4'-雙(3-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4'-雙(3-氨基苯氧基)二苯砜、1，4_雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯13-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、2，2_雙W-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2_雙W-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2，5_雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)甲苯、2，5-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)叔丁基苯、2，5-二叔丁基-1，4-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、4，4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯砜、4，4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3，3' ,5,5'-四甲基二苯砜、4，4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)聯(lián)苯、4，4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3，3' ,5,5'-四甲基聯(lián)苯、4，4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯醚、4，4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯醚、4，4'-雙(3-氨基苯氧基)二苯醚、4，4'-雙(3-氨基苯氧基)二苯硫醚、4，4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯硫醚、4，4'-雙(4-氨基苯氧基)-3，3' ,5,5'-四甲基聯(lián)苯、4，4'-雙(3-氨基苯氧基)-3，3' ,5,5'-四甲基聯(lián)苯、2，2-雙(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-雙氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、1，3_雙(3-氨基苯氧基)苯、1，3_雙(4-氨基苯氧基)苯、1，4_雙(4-氨基苯氧基)苯、4，4' - 二氨基-4〃 -羥基三苯甲烷、3，3' - 二氨基_4，4' - 二羥基聯(lián)苯、3，3' - 二羥基_4，4' - 二氨基聯(lián)苯、2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷、3，3' -二氨基-4，4' - 二羥基二苯砜、3，5_ 二氨基苯甲酸、二甲基咪唑、甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、正十二烷基丁二酸酐、戊二酸酐、聚壬二酸酐、桐油酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚中的一種或幾種。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種電動工具轉子用無溶劑滴浸漆，其特征在于所述活性稀釋劑為鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、四氫化鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、二縮水甘油基氫化雙酚A、鄰苯二辛酸二環(huán)氧丙酯、二氧化乙烯基環(huán)己烷、二氧化雙環(huán)戊二烯、3，4_環(huán)氧基環(huán)己甲酸-3' ,4'-環(huán)氧基環(huán)己甲酯、3，4_環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己甲酸-3' ,4'-環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己甲酯、二氧化雙環(huán)戊基醚、間苯二酚二縮水甘油醚中的一種或幾種。
7.一種電動工具轉子用無溶劑滴浸漆的制備方法，包括(1)將2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷單體和N，N-二甲基乙酰胺混合，室溫下攪拌溶解，通氮氣，冰水浴冷卻至1 "C -IO0C，加入芳香族二酐單體，攪拌反應1-4小時后，加入甲苯溶劑，加熱回流分水反應6-9小時后，分出甲苯，冷卻至室溫，加入甲醇攪拌，析出固體產(chǎn)物，過濾、洗滌、真空干燥，得含羥基酞酰亞胺；其中，2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷與芳香族二酐的摩爾比為1.9-2. 1 1 ;N，N-二甲基乙酰胺、甲苯與甲醇的體積比為100 20-100 500-1000 ;2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷與N，N-二甲基乙酰胺的質量比為1 20-45 ；(2)將質量百分數(shù)為35 % -45 %的環(huán)氧樹脂放入反應釜中，加入質量百分數(shù)為1 % -5 %的含羥基酞酰亞胺和質量百分數(shù)為-10%的反應性有機硅樹脂，于80°C -100°C反應15-30分鐘后，加入質量百分數(shù)為10% -25%的活性稀釋劑，攪拌混合均勻后，冷卻至室溫，加入質量百分數(shù)為25% -30%的固化劑，攪拌均勻，即得電動工具轉子用無溶劑滴浸漆。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種電動工具轉子用無溶劑滴浸漆的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中的芳香族二酐為3，3' ,4,4'-四羧基二苯醚二酐、3，3' ,4,4'-四羧基二苯甲酮二酐、3，3' ,4,4'-四羧基聯(lián)苯二酐、3，3' ,4,4'-四羧基二苯砜二酐、2，2-雙(3，4_ 二羧基苯基)六氟丙烷二酐、4，4'-雙(3，4_ 二羧基苯氧基)聯(lián)苯二酐、4，4'-雙(3，4_ 二羧基苯氧基)二苯砜二酐、4，4'-雙(3，4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4，4'-雙(3，4_ 二羧基苯氧基)二苯醚二酐、2，2_雙W-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]六氟丙烷二酐、2，2_雙W-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、1，4_雙(3，4_ 二羧基苯氧基)苯二酐、1，3_雙(3，4_ 二羧基苯氧基)苯二酐中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動工具轉子用無溶劑滴浸漆及其制備方法，無溶劑滴浸漆的組分包括質量百分數(shù)為1％-5％的含羥基酞酰亞胺、質量百分數(shù)為35％-45％的環(huán)氧樹脂、質量百分數(shù)為1％-10％的反應性有機硅樹脂、質量百分數(shù)為25％-30％的固化劑和質量百分數(shù)為10％-25％的活性稀釋劑。備方法包括含羥基酞酰亞胺及其無溶劑滴浸漆的制備方法。本發(fā)明綜合性能優(yōu)異，具有良好的工藝性和粘結性，也具有優(yōu)異的耐熱性和疏水性；制備工藝簡單、成本低、有利于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，在電動工具轉子、電機線圈等領域具有廣闊的應用前景。
文檔編號C09D163/02GK102559014SQ20111041820
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權日2011年12月14日
發(fā)明者虞鑫海, 虞靜遠, 陳梅芳, 陳波 申請人:上海睿兔電子材料有限公司, 東華大學