CN101381584B - 一种改性有机硅无溶剂浸渍漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种改性有机硅无溶剂浸渍漆及其制备方法，包括组分A和组分B。所述的组分A按重量份数计由以下组分混合而成：有机硅预聚体100份、导热填料浆料10～80份、催化剂0.1～5份；所述的组分B按重量份数计由以下组分混合而成：有机硅预聚体100份、导热填料浆料10～80份、固化剂0.1～5份。主要应用于高端电动机。其固化物具有良好的力学性能和电学性能，尤其突出的具有优异的导热性能。本发明采用导热填料浆料与有机硅预聚体混合，可使导热填料更均匀地在有机硅浸渍漆中分散，从而形成有效导热通道，提高复合材料的导热性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种油漆类化工原料及其制备方法，具体说是一种纳米材料改性有机硅无溶剂浸渍漆及其制备方法，主要应用于高端电机绕组线圈的绝缘浸渍处理。
背景技术
浸渍漆是绝缘材料的一种，主要应用于电机、变压器以及散抗绕组线圈的绝缘浸渍处理，主要起电气绝缘和粘结成型作用。电气绝缘浸渍漆包括有溶剂漆和无溶剂漆两种。有溶剂漆因含有溶剂，其固化挥发份较高、粘度可以做到很低、对电气线圈及绕组的渗透性好，但烘焙时间长、烘焙后的工件机械电气性能较差、固化过程中有大量有毒有害挥发物出现。无溶剂浸渍漆不含溶剂，对环境友好，且固化物电气性能优异。
无溶剂有机硅浸渍漆是一种电气性能优良的浸渍漆。随着科技的不断进步，人们不断使电机电器等设备朝着大容量、小型化和高效性方向发展，因此对有机硅浸渍漆的导热性能提出了越来越高的要求。
检索发现，申请号为200710035485，申请日为2007年08月01日的中国专利申请公开了一种无溶剂的有机硅浸渍漆，但其导热系数较低，还有待进一步改善。
发明内容
本发明的目的主要是为了解决现有有机硅浸渍漆技术中存在的导热系数低的问题，提供了一种高导热有机硅无溶剂浸渍漆及其制备方法。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：采用两种不同配比的导热填料浆料与有机硅预聚体混合，使导热填料更均匀地在有机硅浸渍漆分散，从而形成有效的导热通道，提高复合材料的导热性能。
本发明的高导热有机硅无溶剂浸渍漆为纳米材料改性有机硅无溶剂浸渍漆，包括组分A和组分B：
所述的组分A按重量份数计由以下组分混合而成：
有机硅预聚体 100份
导热填料浆液 10～80份
催化剂 0.1～5份
所述的组分B按重量份数计由以下组分混合而成：
有机硅预聚体 100份
导热填料浆液 10～80份
固化剂 0.1～5份
组分A与组分B按质量比1∶1混合均匀，于100℃～140℃温度下减压蒸馏出甲苯，即可得到高导热有机硅浸渍漆。
所述的有机硅预聚体为含有两种基团：Si-CH＝CH2基和Si-H基的有机硅预聚体，有机硅预聚体在催化剂和固化剂的共同作用下加成固化。
所述的导热填料浆料组成为：溶剂100份、导热填料10～50份、偶联剂5～30份，三种组分混合后经过研磨即可得到分散均匀的导热填料浆料。
所述的导热填料为碳化硅或氮化硅或氮化铝，所述的导热填料的平均粒径为0.05～50μm。
所述的催化剂为催化硅氢加成反应的铂化合物，具体为氯铂酸、铂烯烃络合物、铂乙烯基硅氧烷络合物、铂磷络合物、铂醇络合物或铂黑。所述的固化剂的化学通式为(R)3-Si-O-[Si-(R)2-O]n-Si-(R)3，其中R为有机集团，在所述的有机集团中一定包含氢，且有机集团中剩余的为甲基、苯基、乙基、乙氧基中的一种或几种，n代表5～500的正数。
所述的纳米材料改性有机硅无溶剂浸渍漆的制备方法如下：
(1)按照需要的配比称取导热填料、溶剂、偶联剂，三种组分混合后经过卧式砂磨机研磨2-4小时，即可得到分散均匀的导热填料浆料。
(2)按照需要的配比称取导热填料浆料、有机硅预聚体、催化剂，三种组分混合后经过高速分散即可得到组分A。
(3)按照需要的配比称取导热填料浆料、有机硅预聚体、固化剂，三种组分混合后经过高速分散即可得到组分B。
(4)按照需要的配比称取100份的组分A和100份的组分B，搅拌混合均匀，于100℃～140℃温度下减压蒸馏出浆液中的溶剂，即可得到一种高导热有机硅无溶剂浸渍漆。
具体实施方式
本发明采用导热填料浆料与两种组分分别研磨，可使导热填料更均匀地在有机硅基体内分散，从而形成有效导热通道，提高复合材料的导热系数。本发明其固化物具有良好的力学性能和电学性能，尤其突出的具有优异的导热性能。该产品应用于高端电机。
以下通过具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明并不仅仅限定于这些实施例，同时实施例中份数按质量计。
实施例一
一种纳米材料改性有机硅无溶剂浸渍漆，包括组分A和组分B：
所述的组分A按重量份数计由以下组分混合而成：
有机硅预聚体 100份
导热填料浆液 20份
催化剂 0.1份
所述的组分B按重量份数计由以下组分混合而成：
有机硅预聚体 100份
导热填料浆液 20份
固化剂 0.1份
所述的有机硅预聚体为含有两种基团：Si-CH＝CH2基和Si-H基的有机硅预聚体，有机硅预聚体在催化剂和固化剂的共同作用下加成固化。
所述的导热填料浆料组成为：溶剂100份、导热填料10份、偶联剂5份，三种组分混合后经过研磨即可得到分散均匀的导热填料浆料。
所述的纳米材料改性有机硅无溶剂浸渍漆的制备方法如下：
(1)称取平均粒径为2μm的碳化硅10份、溶剂100份、偶联剂5份，三种组分混合后经过卧式砂磨机研磨3小时，即可得到分散均匀的导热填料浆料。
(2)称取导热填料浆料20份、有机硅预聚体100份、催化剂0.1份，三种组分混合后经过高速分散即可得到组分A。
(3)称取导热填料浆料20份、有机硅预聚体100份、固化剂0.1份，三种组分混合后经过高速分散即可得到组分B。
(4)按质量比1∶1称取100份的组分A和100份的组分B，搅拌混合均匀，于100℃～140℃温度下减压蒸馏出浆液中的溶剂，即可得到一种高导热有机硅无溶剂浸渍漆。
实施例二
一种纳米材料改性有机硅无溶剂浸渍漆，包括组分A和组分B：
所述的组分A按重量份数计由以下组分混合而成：
有机硅预聚体 100份
导热填料浆液 30份
催化剂 0.3份
所述的组分B按重量份数计由以下组分混合而成：
有机硅预聚体 100份
导热填料浆液 20份
固化剂 0.3份
所述的有机硅预聚体为含有两种基团：Si-CH＝CH2基和Si-H基的有机硅预聚体，有机硅预聚体在催化剂和固化剂的共同作用下加成固化。
所述的导热填料浆料组成为：溶剂100份、导热填料20份、偶联剂15份，三种组分混 合后经过研磨即可得到分散均匀的导热填料浆料。
所述的纳米材料改性有机硅无溶剂浸渍漆的制备方法如下：
(1)称取平均粒径为15μm的氮化硅20份、溶剂100份、偶联剂15份，三种组分混合后经过卧式砂磨机研磨3小时，即可得到分散均匀的导热填料浆料。
(2)称取导热填料浆料30份、有机硅预聚体100份、催化剂0.3份，三种组分混合后经过高速分散即可得到组分A。
(3)称取导热填料浆料30份、有机硅预聚体100份、固化剂0.3份，三种组分混合后经过高速分散即可得到组分B。
(4)称取100份的组分A和100份的组分B，搅拌混合均匀，于100℃～140℃温度下减压蒸馏出浆液中的溶剂，即可得到一种高导热有机硅无溶剂浸渍漆。
实施例三
一种纳米材料改性有机硅无溶剂浸渍漆，包括组分A和组分B：
所述的组分A按重量份数计由以下组分混合而成：
有机硅预聚体 100份
导热填料浆液 80份
催化剂 5.0份
所述的组分B按重量份数计由以下组分混合而成：
有机硅预聚体 100份
导热填料浆液 80份
固化剂 5.0份
所述的有机硅预聚体为含有两种基团：Si-CH＝CH2基和Si-H基的有机硅预聚体，有机硅预聚体在催化剂和固化剂的共同作用下加成固化。
所述的导热填料浆料组成为：溶剂100份、导热填料50份、偶联剂30份，三种组分混合后经过研磨即可得到分散均匀的导热填料浆料。
所述的纳米材料改性有机硅无溶剂浸渍漆的制备方法如下：
(1)称取平均粒径为20μm的氮化铝导热填料50份、溶剂100份、偶联剂30份，三种组分混合后经过卧式砂磨机研磨3小时，即可得到分散均匀的导热填料浆料。
(2)称取导热填料浆料80份、有机硅预聚体100份、催化剂5.0份，三种组分混合后经过高速分散即可得到组分A。
(3)称取导热填料浆料80份、有机硅预聚体100份、固化剂5.0份，三种组分混合后经过高速分散即可得到组分B。
(4)称取100份的组分A和100份的组分B，搅拌混合均匀，于100℃～140℃温度下减压蒸馏出浆液中的溶剂，即可得到一种高导热有机硅无溶剂浸渍漆。
实施例四
一种纳米材料改性有机硅无溶剂浸渍漆，包括组分A和组分B：
所述的组分A按重量份数计由以下组分混合而成：
有机硅预聚体 100份
导热填料浆液 10份
催化剂 0.1份
所述的组分B按重量份数计由以下组分混合而成：
有机硅预聚体 100份
导热填料浆液 10份
固化剂 0.1份
所述的有机硅预聚体为含有两种基团：Si-CH＝CH2基和Si-H基的有机硅预聚体，有机硅预聚体在催化剂和固化剂的共同作用下加成固化。
所述的导热填料浆料组成为：溶剂100份、导热填料10份、偶联剂20份，三种组分混合后经过研磨即可得到分散均匀的导热填料浆料。
所述的纳米材料改性有机硅无溶剂浸渍漆的制备方法如实施例三的步骤，只是将投料比例按照本实施例的分量投入即可。
主要指标分析：
表1主要指标
| 序号 | 导热率[W/(m·K)] |
| 实施例一 | 0.511 |
| 实施例二 | 0.750 |
| 实施例三 | 0.826 |
| 实施例四 | 0.501 |
Claims (3)
1.一种改性有机硅无溶剂浸渍漆，包括组分A和组分B，其特征在于：所述的组分A按重量份数计由以下组分混合而成：
有机硅预聚体 100份
导热填料浆料 10～80份
催化剂 0.1～5份
所述的组分B按重量份数计由以下组分混合而成：
有机硅预聚体 100份
导热填料浆料 10～80份
固化剂 0.1～5份
组分A与组分B按质量比1∶1混合均匀，于100℃～140℃温度下减压蒸馏出导热填料浆料中的甲苯，即可得到高导热有机硅无溶剂浸渍漆；所述的有机硅预聚体为含有两种基团：Si-CH＝CH2基和Si-H基的有机硅预聚体，有机硅预聚体在催化剂和固化剂的共同作用下加成固化；所述的导热填料浆料组成为：甲苯100份、导热填料10～50份、偶联剂5～30份，三种组分混合后经过研磨即可得到分散均匀的导热填料浆料；其中，所述的催化剂为催化硅氢加成反应的铂化合物，具体为氯铂酸、铂烯烃络合物、铂乙烯基硅氧烷络合物、铂磷络合物、铂醇络合物或铂黑；所述的固化剂的化学通式为：
(R)3-Si-O-[Si-(R)2-O]n-Si-(R)3；
其中R为有机基团，在所述的有机基团中一定包含氢，且有机基团中剩余的为甲基、苯基、乙基、乙氧基中的一种或几种，n代表5～500的正数；所述的纳米材料改性有机硅无溶剂浸渍漆制备方法包括以下制备工艺：
(A)按照甲苯100份、导热填料10～50份、偶联剂5～30份的配比称取导热填料、甲苯、偶联剂，三种组分混合后经过卧式砂磨机研磨2-4小时，即可得到分散均匀的导热填料浆料；
(B)按照组分A的配比称取导热填料浆料、有机硅预聚体、催化剂，三种组分混合后经过高速分散即可得到组分A；
(C)按照组分B的配比称取导热填料浆料、有机硅预聚体、固化剂，三种组分混合后经过高速分散即可得到组分B；
(D)按照组分A与组分B质量比1∶1的配比称取100份的组分A和100份的组分B，搅拌混合均匀，于100℃～140℃温度下减压蒸馏出浆料中的甲苯，即可得到一种高导热有机硅无溶剂浸渍漆。
2.根据权利要求1所述的改性有机硅无溶剂浸渍漆，其特征在于：所述的导热填料为碳化硅或氮化硅或氮化铝，所述的导热填料的平均粒径为0.05～50μm。
3.一种根据权利要求1所述改性有机硅无溶剂浸渍漆的制备方法，其特征在于：所述的改性有机硅无溶剂浸渍漆制备方法包括以下制备工艺：
(A)按照甲苯100份、导热填料10～50份、偶联剂5～30份的配比称取导热填料、甲苯、偶联剂，三种组分混合后经过卧式砂磨机研磨2-4小时，即可得到分散均匀的导热填料浆料；
(B)按照组分A的配比称取导热填料浆料、有机硅预聚体、催化剂，三种组分混合后经过高速分散即可得到组分A；
(C)按照组分B的配比称取导热填料浆料、有机硅预聚体、固化剂，三种组分混合后经过高速分散即可得到组分B；
(D)按照组分A与组分B质量比1∶1的配比称取100份的组分A和100份的组分B，搅拌混合均匀，于100℃～140℃温度下减压蒸馏出浆料中的甲苯，即可得到一种高导热有机硅无溶剂浸渍漆。
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