一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，該漆包線漆包括下述成分：聚酯多元醇樹脂、聚氨酯封閉樹脂、尼龍、催化劑、溶劑。所述聚酯多元醇與所述聚氨酯封閉物的配比按照所述聚酯多元醇中的羥基與所述聚氨酯封閉物中封閉異氰酸酯的摩爾數確定，所述羥基與所述封閉異氰酸酯的摩爾比為1:1.0～1:1.1；所述尼龍占所述酯多元醇樹脂和所述聚氨酯封閉樹脂質量之和的0～30%；所述的聚氨酯漆包線漆的固含量為25～35%。本發明的高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆涂制的漆包線彈性好，拉伸25%時，漆膜不破裂，軟化擊穿溫度為230℃，可在350℃直焊，容易實現產業化，市場前景廣闊。
【專利說明】
一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆及其制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于漆包線漆及其制備領域，特別涉及一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展，人們對電氣及電子設備的需求量逐年增；對電氣及電子設備的小型輕量化提出更高要求；市場的競爭迫使企業生產必須提高生產效率，降本節能。因此，電氣及電子設備生產的快速、小型、高性能化發展要求漆包線具有更優越的性能。其中，漆包線漆膜的韌性和彈性是影響繞組線圈生產及應用的重要因素。因為漆包線的在漆包線繞制線圈時、在電機線圈的嵌線工藝中以及電氣產品的運行過程中，都有機械力作用于漆包線上。例如漆包線在繞制線圈時受到兩種外力作用。①拉伸力，如果漆膜的彈性不足，漆膜受力后的伸長率跟不上導體的伸長，漆膜就會開裂。②彎曲力，彎曲后外緣的漆膜伸長，內緣的漆膜被壓縮，如果彈性不好，漆膜也會開裂。再如在嵌線工藝中有摩擦力；運轉中有因振動而引起的匝間摩擦。如果漆包線的漆膜的彈性和韌性不高，則上述這些機械力都會對漆包線漆膜帶來不同程度的損傷。
[0003]聚氨酯漆包線漆具有其它漆包線漆所沒有的直焊性，即對用其涂制后的漆包線進行焊接時，無需去除漆膜就可直接進行焊錫。聚氨酯漆包線漆的這種直焊性，給電子、電器的自動化高速生產帶來了方便，提高了工業化的效率。
[0004]中國公開CN103740267A、中國公開 CN103275610A、中國公開 CN103725194A、中國專利ZL200410041585.8均公開了聚氨酯漆包線漆，但他們均未對漆包線漆所形成漆膜的彈性和韌性作出有針對性的改進，在性能測試中也未對漆膜的彈性和韌性做出描述。
【發明內容】
[0005]針對上述問題，本發明提供一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆及其制備方法，在合成漆包線組分時漆時引入1，4- 丁二醇及己二酸，在配制漆包線漆時引入韌性樹脂組分。所得漆包線漆所形成漆膜的彈性和韌性優異，可直焊，綜合性能優異。制漆做線過程簡單易操作，原料利用率高，三廢污染少，容易實現產業化。
[0006]本發明的技術方案如下:
一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，該漆包線漆包括下述成分:
聚酯多元醇樹脂、聚氨酯封閉樹脂、尼龍、催化劑、溶劑。所述聚酯多元醇與所述聚氨酯封閉物的配比按照所述聚酯多元醇中的羥基與所述聚氨酯封閉物中封閉異氰酸酯的摩爾數確定，所述羥基與所述封閉異氰酸酯的摩爾比為1:1.0?1:1.1 ;所述尼龍占所述酯多元醇樹脂和所述聚氨酯封閉樹脂質量之和的O?30% ;所述溶劑包括甲酚、二甲酚、苯酚、二甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、溶劑油中的一種或幾種；所述催化劑為異辛酸鋅、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、三乙醇胺中的一種或幾種，用量為所述聚氨酯漆包線漆總量的0.1?1.0%。所述的聚氨酯漆包線漆的固含量為25?35%。
[0007]本發明的的一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，所述的聚酯多元醇樹脂由多元醇、多元酸、多元酸酯、多元酸酐和在催化劑乙酸鋅存在的條件下合成；
其中:
所述多元醇包括乙二醇、丁二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、丙三醇、新戊二醇、季戊四醇、1，4-環己烷二甲醇中的一種或幾種；
所述多元酸包括對苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸中的一種或幾種；
所述多元酸酯為對苯二甲酸二甲酯；
所述多元酸酐包括鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐中的一種或幾種。
[0008]本發明的的一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，所述尼龍選自尼龍6、尼龍66、尼龍610、尼龍1010中的一種或幾種。
[0009]本發明的的一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，所述所述溶劑選自甲酚、二甲酚、苯酚、二甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、溶劑油中的一種或幾種。
[0010]本發明的的一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，所述催化劑選自異辛酸鋅、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫中的一種或幾種，用量為所述聚氨酯漆包線漆總量的0.1?1.0%。
[0011]本發明的的一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，的制備方法，包括以下步驟:
(I)聚酯多元醇樹脂組分制備:
將對苯二甲酸二甲酯與所述多元醇、催化劑乙酸鋅加入反應釜，攪拌升溫溶解對苯二甲酸二甲酯，維持釜頂氣溫不超過68°C反應，當出甲醇達到理論量時，加入所述多元酸、多元酸酐反應，維持氣溫不超過100°C，當出水達到理論量時，將體系降溫至150°C，加入甲酚和二甲苯的混合溶劑進行稀釋。其中，原料中羰基總摩爾數與羥基總摩爾數的比例為1:1.2 ?1:1.6。
[0012](2)聚氨酯封閉樹脂組分制備:
將二甲酚、MDI,三羥甲基丙烷加入反應釜，升溫，在90-120°C反應I小時，升溫，在130-150°C保溫2小時，冷卻，加入甲酚和二甲苯的混合溶劑進行稀釋。其中，三羥甲基丙烷重量為MDI重量的5?20%。
[0013](3)尼龍溶液的配制:
將尼龍、間/對甲酚加入反應釜，攪拌并升溫溶解。配制質量濃度為5?20的尼龍溶液。
[0014](4)聚氨酯漆包線漆的配制:
將所述聚酯多元醇樹脂組分加入混合釜、在攪拌條件下依次加入配方量的所述聚氨酯封閉樹脂組分、尼龍溶液、催化劑；用間/對甲酚與二甲苯的混合溶劑稀釋，并調解聚氨酯漆包線漆粘度為涂4杯25?35秒，固含量為25?35%。
[0015]在臥式漆包機上采用標稱直徑0.15mm的銅圓線涂制漆包線。銅線毛氈涂漆6道，烘烤固化，控制漆膜厚度為0.01-0.015mm,用鼓風機強制風冷卻，收線,線行速度260m/min，制得表面光滑的高延伸性漆包線。
[0016]本發明的有益效果:
本發明提供了一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，該漆包線漆的有益效果如下:
(I)引入帶帶有四個亞甲基結構的1，4-丁二醇還和1，6-己二酸制備聚酯多元醇樹脂，采用該聚酯多元醇樹脂配制的聚氨酯漆包線漆固化成膜后，具有較好的韌性。涂制的漆包線拉伸25%漆膜不開裂，漆膜熱沖擊性能和鹽水針孔性能均優異。
[0017](2)引入韌性樹脂尼龍，在漆膜固化過程中，尼龍分子與聚氨酯交聯網絡形成互穿網絡結構。一方面線形尼龍分子的韌性得以發揮；另一方面互穿結構的應力傳導作用也提高了聚氨酯交聯結構的韌性。
[0018](3)采用配方量的丙三醇、季戊四醇能提高多元醇的官能度，從而提高聚酯多元醇樹脂的支化度，進而有效提高漆膜的交聯密度，能起到提高漆膜的軟化擊穿溫度和介質損耗曲線拐點溫度的效果。
【具體實施方式】
[0019]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。應理解，在閱讀了本發明的內容之后，本領域技術人員對本發明的技術方案所作出的各種沒有創造性的變化，都落入本申請的權利要求書所限定的范圍。
[0020]實施例1:
一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，按以下方法制備:
聚酯多元醇樹脂溶液的制備:
將對苯二甲酸二甲酯:970克，乙二醇217克，丁二醇360克，丙三醇276克，乙酸鋅9克加入反應釜，攪拌升溫溶解并反應，控制釜頂氣溫不高于70°C ;當出甲醇量達到320克后，將體系溫度降至150°C。
[0021]然后加入鄰苯二甲酸酐296克，己二酸438克，升溫繼續反應，控制釜頂氣溫不高于100°C ;當出水量達到144克時，將體系溫度降至150°C，加入2093克間對甲酚和二甲苯的混合溶劑得聚酯多元醇樹脂，其中間對甲酚與二甲苯的質量比為1:1。
[0022]在上述配方中，原料中羰基總摩爾數與羥基總摩爾數的比例為1:1.2。
[0023]聚氨酯封閉樹脂溶液的制備:
投入二甲酚581.4克、MDI581.4克，三羥甲基丙烷29.1克，升溫，在90_120°C反應I小時，繼續升溫，在130-150°C保溫2小時，冷卻，加入間對甲酚和二甲苯的混合溶劑1162.8克進行稀釋，其中間對甲酚與二甲苯的質量比為1:1。
[0024]尼龍溶液的配制:
將270.35克尼龍6、1081.4克間/對甲酚加入反應釜，升溫至80-100°C，攪拌溶解。配制質尼龍溶液。
[0025]將上述聚酯多元醇樹脂溶液、聚酯多元醇樹脂溶液和尼龍溶液在混合釜中混合均勻。用間/對甲酚和二甲苯的混合溶劑調解漆粘度為涂4杯28~35秒，固含量為25~35%。
[0026]在臥式漆包機上采用標稱直徑0.15mm的銅圓線涂制漆包線。銅線毛氈涂漆6道，烘烤固化，控制漆膜厚度為0.01-0.015mm,用鼓風機強制風冷卻，收線,線行速度20m/min,制得表面光滑的180級漆包線。
[0027]該漆包線主要技術指標如下:
拉伸25%不開裂；
軟化擊穿溫度為230°C ；
焊錫性能:3500C I秒可焊； 熱沖擊性能為190°C漆膜不開裂。
[0028]實施例2:
一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，按以下方法制備:
聚酯多元醇樹脂溶液的制備:
將對苯二甲酸二甲酯:970克，乙二醇310克，丁二醇540克，丙三醇184克，季戊四醇136克，乙酸鋅10.7克加入反應釜，攪拌升溫溶解并反應，控制釜頂氣溫不高于70°C ;當出甲醇量達到320克后，將體系溫度降至150°C。
[0029]然后加入鄰苯二甲酸酐148克，己二酸584克，升溫繼續反應，控制釜頂氣溫不高于100°C ;當出水量達到162克時，將體系溫度降至150°C，加入2206克間對甲酚和二甲苯的混合溶劑得聚酯多元醇樹脂，其中間對甲酚與二甲苯的質量比為1:1。
[0030]在上述配方中，原料中羰基總摩爾數與羥基總摩爾數的比例為1:1.6。
[0031]聚氨酯封閉樹脂溶液的制備:
投入二甲酚1918.6克、MDI1918.6克，三羥甲基丙烷96.0克，升溫，在90_120°C反應I小時，繼續升溫，在130-150°C保溫2小時，冷卻，加入間對甲酚和二甲苯的混合溶劑3837.2克進行稀釋，其中間對甲酚與二甲苯的質量比為1:1。
[0032]尼龍溶液的配制:
將1266.2克尼龍6、5064.7克間/對甲酚加入反應釜，升溫至80-100°C，攪拌溶解。配制質尼龍溶液。
[0033]將上述聚酯多元醇樹脂溶液、聚酯多元醇樹脂溶液和尼龍溶液在混合釜中混合均勻。用間/對甲酚和二甲苯的混合溶劑調解漆粘度為涂4杯28~35秒，固含量為25~35%。
[0034]在臥式漆包機上采用標稱直徑0.15mm的銅圓線涂制漆包線。銅線毛氈涂漆6道，烘烤固化，控制漆膜厚度為0.01-0.015mm,用鼓風機強制風冷卻，收線,線行速度260m/min，制得表面光滑的180級漆包線。
[0035]該漆包線主要技術指標如下:
拉伸25%不開裂；
軟化擊穿溫度為235°C ；
焊錫性能:355°C I秒可焊；
熱沖擊性能為195°C漆膜不開裂。
【主權項】
1.一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，該漆包線漆包括下述成分:聚酯多元醇樹脂、聚氨酯封閉樹脂、尼龍、催化劑、溶劑；所述聚酯多元醇與所述聚氨酯封閉物的配比按照所述聚酯多元醇中的羥基與所述聚氨酯封閉物中封閉異氰酸酯的摩爾數確定，所述羥基與所述封閉異氰酸酯的摩爾比為1:1.0?1:1.1 ;所述尼龍占所述酯多元醇樹脂和所述聚氨酯封閉樹脂質量之和的O?30% ;所述的聚氨酯漆包線漆的固含量為25?35%。2.根據權利要求1所述的一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，其特征在于:所述的聚酯多元醇樹脂由多元醇、多元酸、多元酸酯、多元酸酐和在催化劑乙酸鋅存在的條件下合成； 其中: 所述多元醇包括乙二醇、丁二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、丙三醇、新戊二醇、季戊四醇、1，4-環己烷二甲醇中的一種或幾種； 所述多元酸包括對苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸中的一種或幾種； 所述多元酸酯為對苯二甲酸二甲酯； 所述多元酸酐包括鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐中的一種或幾種。3.根據權利要求1所述的一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，其特征在于:所述尼龍選自尼龍6、尼龍66、尼龍610、尼龍1010中的一種或幾種。4.根據權利要求1所述的一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，其特征在于:所述所述溶劑選自甲酚、二甲酚、苯酚、二甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、溶劑油中的一種或幾種。5.根據權利要求1所述的一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆，其特征在于:所述催化劑選自異辛酸鋅、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、三乙醇胺中的一種或幾種，用量為所述聚氨酯漆包線漆總量的0.1?1.0%。6.根據權利要求1?5中任意一項所述的一種高彈性可直焊聚氨酯漆包線漆的制備方法，包括以下步驟: (1):聚酯多元醇樹脂組分制備: 將對苯二甲酸二甲酯與所述多元醇、催化劑乙酸鋅加入反應釜，攪拌升溫溶解對苯二甲酸二甲酯，維持釜頂氣溫不超過68°c反應，當出甲醇達到理論量時，加入所述多元酸、多元酸酐反應，維持氣溫不超過100°C，當出水達到理論量時，將體系降溫至150°C，加入甲酚和二甲苯的混合溶劑進行稀釋；其中，原料中羰基總摩爾數與羥基總摩爾數的比例為1:1.2?1:1.6； (2):聚氨酯封閉樹脂組分制備: 將二甲酚、MDI,三羥甲基丙烷加入反應釜，升溫，在90-120°C反應I小時，升溫，在130-150°C保溫2小時，冷卻，加入甲酚和二甲苯的混合溶劑進行稀釋；其中，三羥甲基丙烷重量為MDI重量的5?20%; (3):尼龍溶液的配制: 將尼龍、間/對甲酚加入反應釜，攪拌并升溫溶解；配制質量濃度為5?20的尼龍溶液； (4):聚氨酯漆包線漆的配制: 將所述聚酯多元醇樹脂組分加入混合釜、在攪拌條件下依次加入配方量的所述聚氨酯封閉樹脂組分、尼龍溶液、催化劑；用間/對甲酚與二甲苯的混合溶劑稀釋，并調解聚氨酯漆包線漆粘度為涂4杯25?35秒，固含量為25?35%。
【文檔編號】C09D177/02GK105838225SQ201510013802
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月12日
【發明人】朱亞輝, 朱達華, 薛榮興, 左曉兵
【申請人】江蘇恒興制漆有限公司, 常熟理工學院