一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法，其特征在于，其方法如下：按重量配比秤取原料；將植物油脂、多元醇、多元羧酸和醚類溶劑加入容器中在氮氣保護下加熱到１３０℃～１６０℃反應(yīng)２～３小時；在攪拌狀態(tài)下加入有機胺，保溫反應(yīng)０．５～１小時；降溫至８０℃～１００℃，加去離子水，繼續(xù)攪拌１～１．５小時即得水溶性樹脂體系。然后在１００℃蒸餾１～２ｈ，除去部分水和溶劑，得到不同固含量的水溶性絕緣樹脂。本發(fā)明專利技術(shù)優(yōu)點是采用植物油脂合成，減小了對石油資源的依賴；工藝簡單、操作方便，無毒害氣體排出；絕緣性能好、收縮率小、韌性好、機械強度高，耐熱等級達到Ｆ級，適用于電機、線圈等的絕緣處理。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及，合成的水溶性 樹脂可廣泛應(yīng)用于電動工具、汽車和摩托車用串激電機定子、發(fā)電機定轉(zhuǎn)子以及 電器線圈的絕緣處理上，屬于電工絕緣處理

技術(shù)介紹
普通油溶性絕緣樹脂用于熱固化體系中需要加入大量的有機溶劑，固化時大 部分溶劑直接揮發(fā)到空氣中，從而嚴重污染環(huán)境并造成極大的資源浪費。在環(huán)保 要求日益高漲、建設(shè)節(jié)約型社會的今天，以油作為溶劑的絕緣漆已不能滿足社會 的需要，應(yīng)用將日益受限，因此將植物油脂進行水性化處理并以水作為溶劑成為 主要的發(fā)展趨勢。而目前樹脂的水性化主要采用乳化法，乳液中樹脂分散相顆粒 的尺寸較大，均為微米級，粒子的形狀不規(guī)則且粒度分布較寬，導(dǎo)致乳液為乳白 色不透明，而且容易受到光、熱、酸堿、雜質(zhì)等的影響而導(dǎo)致穩(wěn)定性較差；另外 由于漆液中含有大量的乳化劑，固化后對漆膜的色澤外觀和絕緣性能帶來不利影 響，因此，極大地限制了其在電工絕緣處理領(lǐng)域的應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的方法，工藝簡 單。制備的水溶性樹脂成本低、氣味小、穩(wěn)定性好；與水性固化劑配合，固化速 度快、貯存穩(wěn)定性高、固化物收縮率小、韌性好、機械強度高，適合作為高溫升、 高轉(zhuǎn)速串激電機或發(fā)電機定轉(zhuǎn)子、線圈的絕緣處理材料。為實現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是提供一種用植物油脂合成水溶性絕緣 樹脂的制備方法，其特征在于，其方法為在裝有攪拌器、冷凝管、滴液漏斗的 三口燒瓶中，充入氮氣速度為10mL/min，在氮氣保護條件下，加入重量百分比 為20 40%植物油、5 20%多元羧酸、5 15%多元醇、0 8%醚類溶劑，在 13(TC 160'C保溫攪拌條件下反應(yīng)2 3小時，滴加1 10%有機胺，加完后繼 續(xù)反應(yīng)0.5 1小時，降溫至80。C 100。C，加30 60%去離子水，繼續(xù)攪拌l 1.5小時即得水溶性樹脂體系，然后在IO(TC溫度下蒸餾1 2h，除去部分水和溶劑，得到不同固含量的水溶性絕緣樹脂。所述的植物油脂由植物體搾取，具有常溫流動性或為固體，分子結(jié)構(gòu)中至少 含有一個一C二c一C二C—C二C—鍵和一個一COOH，為亞麻油、蓖麻油、桐油、 棕櫚油或松香脂；所述的多元醇常溫下為液態(tài)或固態(tài)，分子結(jié)構(gòu)中含有2 4個 一OH，為乙二醇、丙二醇、丙三醇、二甘醇、三甘醇、縮水甘油醚、三羥甲基 丙烷、泰克的一種或幾種的混合物；所述的多元羧酸分子結(jié)構(gòu)中含有2 3個一 COOH，為順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、乙二酸、丙二酸、丙三酸、對苯二甲 酸、間苯二甲酸的一種或幾種的混合物；所述的有機胺常溫下為液態(tài)，分子結(jié)構(gòu) 中含有1 2個一NH—，為甲胺、乙胺、丙胺、乙二胺、乙二醇胺、丙二胺、三 乙醇胺、N， N—二甲基乙醇胺的一種或幾種的混合物；所述的醚類溶劑常溫下 為液態(tài)，分子結(jié)構(gòu)中含有l(wèi)個一C一O—C一，為甲醚、乙醚、乙二醇單丁醚、丙 二醇甲醚的一種或幾種的混合物。本專利技術(shù)所提供的用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法采用化學(xué)方法 改性植物油脂，制備可以與水互溶的水溶性絕緣樹脂。由于不是通過常規(guī)的物理機械手段使樹脂與水形成乳液，而是采用化學(xué)方法，反應(yīng)原理如下圖所示一COOH+HO—Rl —OH——COO一Rl 一OH<formula>formula see original document page 4</formula>從樹脂的分子結(jié)構(gòu)入手，引入親水性基團達到與水互溶的目的，因此樹脂在 水中分散均勻、溶液透明穩(wěn)定性高。沒有使用單體聚合，采用植物油脂作基體樹 脂，殘留有害溶劑大幅減少，因此氣味小，廢氣排放減少。水溶性樹脂合成過程 中，工藝簡單，水和溶劑可以循環(huán)使用，節(jié)約了成本又提高了使用效率。制備的水溶性樹脂常溫下不易發(fā)生自聚，便于儲存和運輸。本專利技術(shù)的優(yōu)點是采用植物油脂合成水溶性樹脂，合成工藝簡單、操作方便， 合成過程中無毒害氣體排出，制備出的水溶性樹脂可以與水互溶，透明，貯存穩(wěn) 定性高氣味小，有機溶劑含量低；與水性固化劑配合固化速度快；固化物絕緣性 能好、收縮率小、韌性好、機械強度高，耐熱等級達到F級。具體實施方式下面結(jié)合實施例l、 2、 3對本專利技術(shù)作進一步詳細說明 實施例1:植物油脂選用亞麻油24.51%，多元羧酸選用間苯二甲酸2.96%，多元醇選 用二甘醇4.90%、乙二醇2.94%，醚類溶劑選用甲醚0.49%、乙二醇單丁醚1.23%， 乙醇胺5.15%，去離子水57.82%。在裝有攪拌器、冷凝管、滴液漏斗的500ml三口燒瓶中，按比例加入亞麻 油、間苯二甲酸、二甘醇、乙二醇、甲醚、乙二醇單丁醚，通入氮氣保護，流量 為10mL/min，控制溫度在150°C，不斷攪拌反應(yīng)2.5小時后，滴加乙醇胺，反應(yīng) 1小時后，降溫至9(TC，再加入去離子水，攪拌1小時。將冷凝管換為蒸餾裝置， 升溫至10(TC，在攪拌狀態(tài)下，蒸餾1.5h，冷卻至室溫即得水溶性絕緣樹脂，為 透明淺黃色，無明顯異味，可以與水互溶。性能指標(biāo)如下表一、實施例1性能指標(biāo)<table>table see original document page 5</column></row><table>實施例2:植物油脂樹脂選用桐油24.39%，多元羧酸選用鄰苯二甲酸酐2.46%，多元 醇選用乙二醇5.37%、三甘醇1.95%，醚類溶劑選用乙醚0.49%、丙二醇甲醚克0.98%，有機胺選用二乙醇胺1.22%、 N， N—二甲基乙醇胺6.10%，去離子水 57.04%。在裝有攪拌器、冷凝管、滴液漏斗的500ml三口燒瓶中，按比例加入桐油、 鄰苯二甲酸酐、乙二醇、三甘醇、乙醚、丙二醇甲醚，通入氮氣保護，流量為 10mL/min，控制溫度在160°C，不斷攪拌反應(yīng)2.5小時，滴加N， N—二甲基乙 醇胺，反應(yīng)1小時后，降溫至卯'C，再加入去離子水，攪拌1小時。將冷凝管 換為蒸餾裝置，升溫至100。C，在攪拌狀態(tài)下，蒸餾1.5h，冷卻至室溫即得水溶 性絕緣樹脂，為透明淺黃褐色，無明顯異味，可以與水互溶。表二、<table>table see original document page 6</column></row><table>實施例3:植物油選用松香脂23.10%,多元羧酸選用順丁烯二酸酐3.47%，多元醇選 用乙二醇5.77%， 二甘醇2.31%，有機胺選用N， N — 二甲基乙醇胺5.77%，醚 類溶劑選用丁醚0.69%、丙二醇甲醚1.15%，去離子水57.74%。在裝有攪拌器、冷凝管、滴液漏斗的500ml三口燒瓶中，按比例加入松香 脂、順丁烯二酸酐、乙二醇、二甘醇、丁醚、丙二醇甲醚，通入氮氣保護，流量 為10mL/min，控制溫度在150°C，不斷攪拌反應(yīng)2.5小時，滴加N， N—二甲基 乙醇胺，反應(yīng)1小時后，降溫至9(TC，再加入去離子水，攪拌1小時。將冷凝 管換為蒸餾裝置，升溫至100'C，在攪拌狀態(tài)下，蒸餾1.5h，冷卻至室溫即得水 溶性絕緣樹脂，為透明略帶黃色，無剌激性氣味，可以與水互溶。表三、<table>table see original document page 6</colu本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法，其特征在于，在裝有攪拌器、冷凝管、滴液漏斗的三口燒瓶中，充入氮氣速度為１０ｍＬ／ｍｉｎ，在氮氣保護條件下，加入重量百分比為２０～４０％植物油、５～２０％多元羧酸、５～１５％多元醇、０～８％醚類溶劑，在１３０℃～１６０℃保溫攪拌條件下反應(yīng)２～３小時，滴加１～１０％有機胺，加完后繼續(xù)反應(yīng)０．５～１小時，降溫至８０℃～１００℃，加３０～６０％去離子水，繼續(xù)攪拌１～１．５小時即得水溶性樹脂體系，然后在１００℃溫度下蒸餾１～２ｈ，除去水和溶劑，得到不同固含量的水溶性絕緣樹脂。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法，其特征在于，在裝有攪拌器、冷凝管、滴液漏斗的三口燒瓶中，充入氮氣速度為10mL/min，在氮氣保護條件下，加入重量百分比為20～40％植物油、5～20％多元羧酸、5～15％多元醇、0～8％醚類溶劑，在130℃～160℃保溫攪拌條件下反應(yīng)2～3小時，滴加1～10％有機胺，加完后繼續(xù)反應(yīng)0.5～1小時，降溫至80℃～100℃，加30～60％去離子水，繼續(xù)攪拌1～1.5小時即得水溶性樹脂體系，然后在100℃溫度下蒸餾1～2h，除去水和溶劑，得到不同固含量的水溶性絕緣樹脂。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法，其 特征在于，所述的植物油脂由植物體榨取，具有常溫流動性或為固體，分子 結(jié)構(gòu)中至少含有一個—C=C—C=C—C二C一鍵和一個—COOH，為亞麻油、 蓖麻油、桐油、棕櫚油或松香脂。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用植物油脂合成水溶性絕緣樹脂的制備方法，其 特征在于...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陸順平，張防，羅小鋒，王華，程于峰，李曉夫，吳鋒，
申請(專利權(quán))人：上海電動工具研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：31[中國|上海]