CN107523179B - 一种水性环氧绝缘漆及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性环氧绝缘漆及其制备方法与应。该制备方法是先将聚乙二醇与液体环氧树脂反应制备活性非离子型乳化剂；再将脂肪族酸酐与聚乙二醇开环反应生成半酯，再与液体环氧树脂反应制备活性增韧剂；然后将活性非离子型乳化剂、活性增韧剂与环氧树脂、咪唑类潜固化剂、去离子水和颜填料混合，高速分散制备单组份水性环氧绝缘漆。该绝缘漆克服了大部分水性乳化剂和增韧剂不参与环氧树脂的固化反应，在固化过程中会迁移至涂膜表面，使涂膜发粘、泡水后易出现发白的缺点，具有贮存稳定、固化温度低、绝缘性能好、耐腐蚀性好和耐磨性强，大大延长绝缘漆的使用寿命。

Description

一种水性环氧绝缘漆及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种水性涂料，具体涉及一种水性环氧绝缘漆及其制备方法与应用；该水性环氧绝缘漆性能优良、储存稳定、有优异的硬度和耐化学品性能，可广泛应用于木器、汽车、建筑等领域。
背景技术
环氧树脂具有附着力高、耐化学性好、耐磨性好和绝缘性能好等优点，已在绝缘漆领域获得广泛的应用。常用环氧树脂绝缘漆大都为溶剂型涂料，含有50％以上有机溶剂在生产和施工过程中排放到大气中，污染环境和威胁人类健康。随着环保法规的日益严格，水性环氧涂料愈来愈受到重视。现有的水性环氧涂料存在贮存不稳定，涂膜性能不好，需双组分包装和施工不方便等关键技术难题。
水性环氧树脂的制备主要采用自乳化法和外乳化法两种，其中自乳化法常采用化学法在环氧树脂链上引入亲水基团，经酸或碱中和成盐，并加水乳化制备而成。该法制备的水性环氧树脂无需外加乳化剂，乳液粒径小，稳定性好，但亲水基团的引入降低了环氧树脂涂膜的耐水性，还降低其机械性能。
外乳化法即通过外加乳化剂使环氧树脂均匀的分散在水中，该法具有制备工艺简单，成本低等优点，成为环氧树脂水性化的主要方法。存在环氧乳液贮存稳定性和涂膜性能不好等缺点，需要进一步完善。外乳化法制备环氧乳液的关键是乳化剂的选用，常用乳化剂有OP-10、SP-60、十二烷基苯磺酸钠等。其中非离子型乳化剂如OP-10由于受离子浓度、pH值等影响较小，与其他水性树脂复配性好，不会出现破乳等现象，成为乳化环氧树脂的首选。非离子型乳化剂一般由疏水性化合物如壬基酚与亲水性化合物如聚乙二醇反应制得。但这类乳化剂不参与环氧的固化反应，在固化过程中会迁移至涂膜表面，使涂膜发粘，泡水后易出现发白，降低涂膜的耐水性和耐化学品性能。
环氧树脂涂膜硬脆，不耐冲击，需要添加增韧剂提高涂膜的冲击韧性。常用增塑剂来改善冲击韧性，增塑剂在成膜过程中不与固化剂发生反应，涂膜使用一段时间后会缓慢析出，是涂膜表面发粘，涂膜变脆，缩短涂膜的使用寿命。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种环保、单组份、中温快速固化、高性能水性环氧乳液绝缘漆及其制备方法。
本发明另一目的在于提供所述水性环氧乳液绝缘漆的应用。
本发明通过合成活性乳化剂和活性增韧剂，优选潜伏型固化剂，制备出一种新型高性能水性环氧乳液绝缘漆。
本发明采用活性乳化剂解决外乳化法的缺陷，所谓的活性乳化剂是指将聚乙二醇等非离子亲水基团接枝到环氧树脂链上，不仅能乳化环氧树脂，还可参与环氧树脂的固化。通过改变聚乙二醇的分子量可以调控乳化剂的HLB值，获得优异的乳化效果。
本发明通过下列技术方案实现：
一种水性环氧绝缘漆，以质量份数计，其原料组分组成为：环氧树脂15-25％、活性非离子乳化剂5-10％、活性增韧剂5-10％、咪唑类潜固化剂5-10％、颜填料15-20％、助剂2-5％，其余为去离子水；
所述的活性非离子乳化剂通过如下方法制备：将液体环氧树脂与聚乙二醇按摩尔比1.5-2.0:1加入反应釜中，80-85℃水浴加热，待反应体系混合均匀后，滴加硫酸钾催化剂，滴完在80-85℃下保温0.5-1.0h，后升温至180-200℃，当体系的环氧值维持不变时，降温出料，合成水性环氧乳化剂；硫酸钾催化剂用量为环氧树脂质量的2-5％；
所述的活性增韧剂通过如下方法制备：将脂肪族酸酐与聚乙二醇按照1：1.5-2.0摩尔比在90-130℃进行开环反应2-4h,检测体系的酸值到理论值时,加入脂肪族酸酐摩尔数的1.5-2.0倍的液体环氧树脂和脂肪族酸酐摩尔数的3-5％的正丁基溴化铵催化剂，在90-130℃反应4-6h,测定树脂的酸值至5mgKOH/g以下，降温得到活性增韧剂；
为进一步实现本发明目的，优选地，所述的脂肪族酸酐为顺酐、丁二酸酐、己二酸酐、衣康酸酐、戊二酸酐、桐油酸酐、十二烷基琥珀酸酐、环丁烷四甲酸酐、二甲基马来酸酐、1,1-环己基马来酸酐、环丁烷-1,2-二甲酸酐、环戊烷-1,1-二乙酸酐和2,2-二甲基琥珀酸酐中一种或多种。
优选地，所述的液体环氧树脂为双酚A型环氧树脂E55、E51、E44、E42、E39、E35和E31中一种或多种。
优选地，所述的聚乙二醇的分子量为200、300、400、600、1000，1500，2000，3000，4000，5000，6000，8000、10000、12000、14000、16000、18000和20000中一种和多种。
优选地，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、酚醛环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、脂环族环氧树脂以及脂肪族环氧树脂中一种或多种；
所述双酚A型环氧树脂的型号为E12、E20、E42、E-44或E-51；
所述双酚F型环氧树脂的型号为CYDF-170或6458；
所述双酚S型环氧树脂的型号为185S或300SS；
所述酚醛环氧树脂的型号为JF-45、F-44或F-51；
所述缩水甘油酯型环氧树脂的型号为FA-68或711；
所述环族环氧树脂的型号为ZH68-01或ZH206；
所述脂肪族环氧树脂为脂肪族环氧树脂2000。
优选地，所述咪唑类潜固化剂为：1-苯甲基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑偏苯三酸盐、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1)’]乙基-S-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-十一基咪唑基-(1)’]乙基-S-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-乙基-4-甲基咪唑基-(1)’]乙基-S-三嗪、1-十二基-2-甲基-3-苄基咪唑氯化物、1,3-二苄基-2-甲基咪唑氯化物或2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑等一种或多种；
所述颜填料由颜料和填料组成,颜料和填料的质量比为1:1.5-3.0；其中颜料为钛白、锌钡白、铁红、甲苯胺红、铅铬黄、铁蓝、铁黑中的一种或多种；填料为碳酸钙、硫酸钡、硅石灰、滑石粉、氧化铝粉、氮化硅粉、云母粉和多孔粉石英中一种或多种。
优选地，所述助剂包括水性消泡剂、水性流平剂、水性增稠剂和杀菌剂；
所述水性消泡剂包括有机硅型消泡剂BYK-018、聚醚型消泡剂BYK-019和聚醚改性硅型消泡剂迪高TEGO-810中的一种或多种；
所述水性流平剂包括改性聚醚类流平剂TEGO-450和改性有机硅类流平剂BYK-306中的一种或多种；
所述水性增稠剂包括纤维素类增稠剂Natrosol HEC、聚丙烯酸类增稠剂VISCOLAM330和聚氨酯类增稠剂DOW公司的RM-8W中一种或多种；
所述杀菌剂包括取代芳烃类杀菌剂五氯硝基苯、杂环化合物类杀菌剂甲基异噻唑啉酮、胺类化合物类杀菌剂甲呋酰胺中的一种或多种。
所述水性环氧绝缘漆膜的制备方法：将环氧树脂、活性非离子乳化剂、活性增韧剂、咪唑类潜固化剂、颜填料、助剂和去离子水混合，高速搅拌3-5h，至细度小于20微米以下，得到单组份水性环氧绝缘漆；固体含量为50-60wt％。
所述水性环氧绝缘漆的应用：将所述的水性环氧绝缘漆喷涂或浸涂在基底表面，在110-130℃固化60-120分钟。形成的水性环氧绝缘漆膜的贮存稳定性不小于1年；涂膜硬度为2H-3H，耐冲击性≥50cm，附着力为0级；通过96h耐水性测试；绝缘性达到B-F级，其中体积电阻率常态下≥1013Ω·m，连续升压法测试的常态下电气强度≥25MV/m；介质损耗因数常态下≤1％；其他性能满足GB/T 1981.6-2014《电气绝缘用漆第6部分：环保型水性浸渍漆》标准。
本发明的技术原理如下：
1)反应性非离子型乳液剂的制备：
通过合适分子量的聚乙二醇(非离子乳化剂)和液体环氧树脂反应制备出具有合适HLB值的高效活性乳化剂，其端基为能参与反应的环氧基，该乳化剂能有效降低产品粒径和粒径分布，提高产品储存期和稀释稳定性。
2)反应性增韧剂的制备：
通过合适分子量的聚乙二醇与脂肪族酸酐开环反应生成半酯(端基为羧基)，然后与液体环氧树脂反应在产物端基上引入环氧基，制备的产物分子链上含有一定量的柔性基团或树脂，提高环氧树脂固化后的韧性，改善纯环氧树脂固化后过硬和过脆等缺点。
相比于现有技术，本发明具有以下优点：
1)本发明通过选择合适分子量的聚乙二醇和环氧树脂反应制备出具有合适HLB值的高效活性乳化剂，有效降低产品粒径和粒径分布，提高产品储存期和稀释稳定性。
2)通过酸酐与聚乙二醇开环反应生产半酯，再与液体环氧树脂反应制备活性增韧剂，提高环氧树脂固化后的韧性，改善纯环氧树脂固化后过硬和过脆等缺点；克服了大部分乳化剂与增韧剂不参与环氧的固化反应，在固化过程中会迁移至涂膜表面，使涂膜发粘，泡水后易出现发白的缺点，使涂膜寿命大大延长。
3)活性非离子型乳化剂与活性增韧剂皆有液体环氧树脂制备的，因与环氧树脂具有相似的结构，它们与主体环氧树脂具有较好的相容性，能保证制备的涂膜具有较好的外观和物理机械性能；另活性非离子型乳化剂与活性增韧剂协同，使得水性环氧树脂涂膜中不含小分子乳化剂和增塑剂，成膜后没有小分子物质析出，不含小分子亲水物质或亲水基团，会提高涂膜的耐水性、耐化学品性能，还能大大延长涂膜的使用寿命；
4)本发明属于非离子型水性乳液制漆，不需要中和成盐处理，减少对金属基底的腐蚀，绝缘漆对pH不敏感，提高储存的稳定性。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明做进一步的描述，需要说明的是，实施例不构成对本发明保护范围的限定。实施例中涉及的有关性能检测方法如下：
按照国标《GB/T 4612-2008塑料环氧化合物环氧当量的测定》中的测定方法检测反应体系的环氧值，检测按照GB/T 1725-1979、GB/T 1723-1979、GB/T 9754-2007、GB/T6739-2006、GB/T 1732-1993、GB/T 9286-1998、HG2-59-78、GB/T 5209-1985、GB/T 33328-2016、GB/T6753-1986分别测试涂料的固含量、粘度、光泽度、铅笔硬度、冲击强度、附着力、绝缘性、吸水率、酸值和贮存稳定性，铅笔为上海中国铅笔一厂产的高级绘图铅笔，所用仪器均为天津市精科材料试验机厂生产；涂料VOC含量按照GB/T 23985-2009进行测试。
实施例1
(1)活性非离子型乳化剂的制备
将液体环氧树脂(E-55)与聚乙二醇(PEG-2000)按摩尔比1.5:1加入反应釜中，80℃水浴加热，待反应体系混合均匀后，缓慢滴加硫酸钾催化剂(环氧树脂质量的3％)，滴完在80℃下保温0.5h，后升温至180℃，反应4小时后，每0.5h检测体系的环氧值，当体系的环氧值维持不变时，降温出料即合成水性环氧乳化剂。
(2)活性环氧增韧剂的制备
先将顺酐与聚乙二醇(PFG-10000)按照1：2摩尔比在110℃进行开环反应2h,检测体系的酸值到理论值时,加入酸酐摩尔数的1.5倍的液体环氧树脂(E-44)和正丁基溴化铵催化剂，在120℃反应4h,测定树脂的酸值至5mgKOH/g以下，降温得到活性增韧剂。
(3)水性环氧绝缘漆的制备
原料如表1
表1
制备步骤：
将环氧树脂、活性非离子乳化剂、活性增韧剂、固化剂、颜料、填料、杀菌剂、流平剂、增稠剂、消泡剂和去离子水混合，高速搅拌3h，至细度小于20微米以下，得到单组份水性环氧绝缘漆，固含量为60％，贮存稳定性为12个月，涂膜于基底上130℃固化60分钟后得到漆膜。
(4)性能测试，分别与BACK公司制备的水性环氧绝缘漆ISOPOXYR-771和文宏制备的溶剂型环氧绝缘漆凡立水JG-16-2性能进行比较，结果如下表2所示：
表2
从表2可以看到本发明的水性环氧绝缘漆相比于溶剂型环氧绝缘漆，在机械性能基本等同的情况下，绝缘性能表现优异，光泽度高，VOC排放低等优点，环保安全，降低了对大气的污染，节省大量资源，符合可持续发展的要求。与市面上的水性绝缘漆比较，本发明在固含量，贮存稳定性、机械性能，耐水性以及绝缘性都有着明显优势。一方面本发明通过选择合适分子量的聚乙二醇和环氧树脂反应制备出具有合适HLB值的活性乳化剂，将聚乙二醇接枝到环氧树脂链上，不仅能乳化环氧树脂，保障水性环氧绝缘漆贮存稳定，贮存期再1年以上，还可参与环氧树脂的固化，有效降低产品粒径和粒径分布，提高产品储存期和稀释稳定性，与离子型水性漆相比，耐水性以及绝缘性有了极大提高。本发明使得大部分乳化剂与增韧剂参与环氧的固化反应，从而使涂膜寿命大大延长。另一方面本发明通过在酸酐与聚乙二醇开环反应生产半酯，再与液体环氧树脂反应制备活性增韧剂，提高环氧树脂固化后的韧性，改善环氧树脂固化后的机械性能。
实施例2
(1)活性非离子型乳化剂的制备
将液体环氧树脂(E-51)与聚乙二醇(PEG-400)按摩尔比1.6:1加入反应釜中，85℃水浴加热，待反应体系混合均匀后，缓慢滴加硫酸钾催化剂(环氧树脂质量的2％)，滴完在85℃下保温1.0h，后升温至200℃，反应4小时后，每0.5h检测体系的环氧值，当体系的环氧值维持不变时，降温出料即合成水性环氧乳化剂。
(2)活性环氧增韧剂的制备
先将马来酸酐与聚乙二醇(PEG-6000)按照1：1.5摩尔比在90℃进行开环反应4h,检测体系的酸值到理论值时,加入酸酐摩尔数的1.7倍的液体环氧树脂(E-39)和正丁基溴化铵催化剂，在130℃反应5h,测定树脂的酸值至5mgKOH/g以下，降温得到活性增韧剂。
(3)水性环氧绝缘漆的制备
原料如表3
表3
制备步骤：
将环氧树脂、活性非离子乳化剂、活性增韧剂、固化剂、颜料、填料、杀菌剂、流平剂、增稠剂、消泡剂和去离子水混合，高速搅拌4h，至细度小于20微米以下，得到单组份水性环氧绝缘漆，固含量为51％，涂膜于基底上在110℃固化120分钟后得到漆膜。
(4)性能测试结果如表4
表4
实施例3
(1)活性非离子型乳化剂的制备
将液体环氧树脂(E-31)与聚乙二醇(PEG-10000)按摩尔比2.0:1加入反应釜中，82℃水浴加热，待反应体系混合均匀后，缓慢滴加硫酸钾催化剂(环氧树脂质量的5％)，滴完在82℃下保温0.5h，后升温至190℃，反应4小时后，每0.5h检测体系的环氧值，当体系的环氧值维持不变时，降温出料即合成水性环氧乳化剂。
(2)活性环氧增韧剂的制备
先将衣康酸酐与聚乙二醇(PEG-4000)按照1：1.8摩尔比在100℃进行开环反应3h,检测体系的酸值到理论值时,加入酸酐摩尔数的1.8倍的液体环氧树脂(E-55)和正丁基溴化铵催化剂，在120℃反应4h,测定树脂的酸值至5mgKOH/g以下，降温得到活性增韧剂。
(3)水性环氧绝缘漆的制备
原料如表5
表5
制备步骤：
将环氧树脂、活性非离子乳化剂、活性增韧剂、固化剂、颜料、填料、杀菌剂、流平剂、增稠剂、消泡剂和去离子水，高速搅拌4h，至细度小于20微米以下，得到单组份水性环氧绝缘漆，固含量为55％，涂膜于基底上在120℃固化80分钟后得到漆膜。
(4)性能测试结果如表6
表6
实施例4
(1)活性非离子型乳化剂的制备
将液体环氧树脂(E42)与聚乙二醇(PEG-16000)按摩尔比2:1加入反应釜中，80℃水浴加热，待反应体系混合均匀后，缓慢滴加硫酸钾催化剂(环氧树脂质量的5％)，滴完在80℃下保温0.5h，后升温至180℃，反应4小时后，每0.5h检测体系的环氧值，当体系的环氧值维持不变时，降温出料即合成水性环氧乳化剂。
(2)活性环氧增韧剂的制备
先将桐油酸酐与聚乙二醇(PEG-6000)按照1：2摩尔比在130℃进行开环反应2h,检测体系的酸值到理论值时,加入酸酐摩尔数的2.0倍的液体环氧树脂(E44)和正丁基溴化铵催化剂，在110℃反应4h,测定树脂的酸值至5mgKOH/g以下，降温得到活性增韧剂。
(3)水性环氧绝缘漆的制备
原料如表7
表7
制备步骤：
将环氧树脂、活性非离子乳化剂、活性增韧剂、固化剂、颜料、填料、杀菌剂、流平剂、增稠剂、消泡剂和去离子水，高速搅拌4h，至细度小于20微米以下，得到单组份水性环氧绝缘漆，固含量为58％，涂膜于基底在120℃固化80分钟后得到漆膜。
(4)性能测试结果如表8
表8
实施例5
(1)活性非离子型乳化剂的制备
将液体环氧树脂(E-39)与聚乙二醇(PEG-200)按摩尔比1.5:1加入反应釜中，80℃水浴加热，待反应体系混合均匀后，缓慢滴加硫酸钾催化剂(环氧树脂质量的4％)，滴完在80℃下保温0.5h，后升温至180℃，反应4小时后，每0.5h检测体系的环氧值，当体系的环氧值维持不变时，降温出料即合成水性环氧乳化剂。
(2)活性环氧增韧剂的制备
先将2,2-二甲基琥珀酸酐与聚乙二醇(PFG-12000)按照1：2摩尔比在110℃进行开环反应2h,检测体系的酸值到理论值时,加入酸酐摩尔数的1.6倍的液体环氧树脂(E-42)和正丁基溴化铵催化剂，在100℃反应4h,测定树脂的酸值至5mgKOH/g以下，降温得到活性增韧剂。
(3)水性环氧绝缘漆的制备
原料如表9
表9
制备步骤：
将环氧树脂、活性非离子乳化剂、活性增韧剂、固化剂、颜料、填料、杀菌剂、流平剂、增稠剂、消泡剂和去离子水混合，高速搅拌4h，至细度小于20微米以下，得到单组份水性环氧绝缘漆，固含量为57％，贮存稳定性为12个月，涂膜于基底上130℃固化60分钟后得到漆膜。
(4)性能测试结果如表10
表10
实施例6
(1)活性非离子型乳化剂的制备
将液体环氧树脂(E-44)与聚乙二醇(PEG-600)按摩尔比1.5:1加入反应釜中，80℃水浴加热，待反应体系混合均匀后，缓慢滴加硫酸钾催化剂(环氧树脂质量的5％)，滴完在80℃下保温0.5h，后升温至180℃，反应4小时后，每0.5h检测体系的环氧值，当体系的环氧值维持不变时，降温出料即合成水性环氧乳化剂。
(2)活性环氧增韧剂的制备
先将环丁烷-1,2-二甲酸酐与聚乙二醇(PEG-5000)按照1：2摩尔比在100℃进行开环反应4h,检测体系的酸值到理论值时,加入酸酐摩尔数的2倍的液体环氧树脂(E-51)和正丁基溴化铵催化剂，在110℃反应6h,测定树脂的酸值至5mgKOH/g以下，降温得到活性增韧剂。
(3)水性环氧绝缘漆的制备
原料如表11
表11
制备步骤：
将环氧树脂、活性非离子乳化剂、活性增韧剂、固化剂、颜料、填料、杀菌剂、流平剂、增稠剂、消泡剂和去离子水混合，高速搅拌4h，至细度小于20微米以下，得到单组份水性环氧绝缘漆，固含量为60％，涂膜于基底上在110℃固化70分钟后得到漆膜。
(4)性能测试结果如表12
表12
实施例7
(1)活性非离子型乳化剂的制备
将液体环氧树脂(E-35)与聚乙二醇(PEG-20000)按摩尔比1.9:1加入反应釜中，80℃水浴加热，待反应体系混合均匀后，缓慢滴加硫酸钾催化剂(环氧树脂质量的5％)，滴完在80℃下保温0.5h，后升温至180℃，反应4小时后，每0.5h检测体系的环氧值，当体系的环氧值维持不变时，降温出料即合成水性环氧乳化剂。
(2)活性环氧增韧剂的制备
先将十二烷基琥珀酸酐与聚乙二醇(PEG-300)按照1：2摩尔比在110℃进行开环反应4h,检测体系的酸值到理论值时,加入酸酐摩尔数的1.7倍的液体环氧树脂(E-35)和正丁基溴化铵催化剂，在100℃反应4h,测定树脂的酸值至5mgKOH/g以下，降温得到活性增韧剂。
(3)水性环氧绝缘漆的制备
原料如表13
表13
制备步骤：
将环氧树脂、活性非离子乳化剂、活性增韧剂、固化剂、颜料、填料、杀菌剂、流平剂、增稠剂、消泡剂和去离子水，高速搅拌3h，至细度小于20微米以下，得到单组份水性环氧绝缘漆，固含量为57％，涂膜于基底上在120℃固化90分钟后得到漆膜。
(4)性能测试结果如表14
表14
实施例8
(1)活性非离子型乳化剂的制备
将液体环氧树脂(E51)与聚乙二醇(PEG-18000)按摩尔比2:1加入反应釜中，80℃水浴加热，待反应体系混合均匀后，缓慢滴加硫酸钾催化剂(环氧树脂质量的2％)，滴完在80℃下保温0.5h，后升温至180℃，反应4小时后，每0.5h检测体系的环氧值，当体系的环氧值维持不变时，降温出料即合成水性环氧乳化剂。
(2)活性环氧增韧剂的制备
先将戊二酸酐与聚乙二醇(PEG-14000)按照1：2摩尔比在120℃进行开环反应3h,检测体系的酸值到理论值时,加入酸酐摩尔数的1.9倍的液体环氧树脂(E55)和正丁基溴化铵催化剂，在110℃反应4h,测定树脂的酸值至5mgKOH/g以下，降温得到活性增韧剂。
(3)水性环氧绝缘漆的制备
原料如表15
表15
制备步骤：
将环氧树脂、活性非离子乳化剂、活性增韧剂、固化剂、颜料、填料、杀菌剂、流平剂、增稠剂、消泡剂和去离子水，高速搅拌6h，至细度小于20微米以下，得到单组份水性环氧绝缘漆，固含量为52％，涂膜于基底在120℃固化100分钟后得到漆膜。
(4)性能测试结果如表16。
表16
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术构想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性环氧绝缘漆，其特征在于，以质量份数计，其原料组分组成为：环氧树脂15-25％、活性非离子乳化剂5-10％、活性增韧剂5-10％、咪唑类潜固化剂5-10％、颜填料15-20％、助剂2-5％，其余为去离子水；
所述的活性非离子乳化剂通过如下方法制备：将液体环氧树脂与聚乙二醇按摩尔比1.5-2.0:1加入反应釜中，80-85℃水浴加热，待反应体系混合均匀后，滴加硫酸钾催化剂，滴完在80-85℃下保温0.5-1.0h，后升温至180-200℃，当体系的环氧值维持不变时，降温出料，合成水性环氧乳化剂；硫酸钾催化剂用量为环氧树脂质量的2-5％；
所述的活性增韧剂通过如下方法制备：将脂肪族酸酐与聚乙二醇按照1：1.5-2.0摩尔比在90-130℃进行开环反应2-4h,检测体系的酸值到理论值时,加入脂肪族酸酐摩尔数的1.5-2.0倍的液体环氧树脂和脂肪族酸酐摩尔数的3-5％的正丁基溴化铵催化剂，在90-130℃反应4-6h,测定树脂的酸值至5mgKOH/g以下，降温得到活性增韧剂。
2.根据权利要求1所述的水性环氧绝缘漆，其特征在于，所述的脂肪族酸酐为顺酐、丁二酸酐、己二酸酐、衣康酸酐、戊二酸酐、桐油酸酐、十二烷基琥珀酸酐、环丁烷四甲酸酐、二甲基马来酸酐、1,1-环己基马来酸酐、环丁烷-1,2-二甲酸酐、环戊烷-1,1-二乙酸酐和2,2-二甲基琥珀酸酐中一种或多种。
3.根据权利要求1所述的水性环氧绝缘漆，其特征在于，所述的液体环氧树脂为双酚A型环氧树脂E55、E51、E44、E42、E39、E35和E31中一种或多种。
4.根据权利要求1所述的水性环氧绝缘漆，其特征在于，所述的聚乙二醇的分子量为200、300、400、600、1000，1500，2000，3000，4000，5000，6000，8000、10000、12000、14000、16000、18000和20000中一种和多种。
5.根据权利要求1所述的水性环氧绝缘漆，其特征在于，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、酚醛环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、脂环族环氧树脂以及脂肪族环氧树脂中一种或多种；
所述双酚A型环氧树脂的型号为E12、E20、E42、E-44或E-51；
所述双酚F型环氧树脂的型号为CYDF-170或6458；
所述双酚S型环氧树脂的型号为185S或300SS；
所述酚醛环氧树脂的型号为JF-45、F-44或F-51；
所述缩水甘油酯型环氧树脂的型号为FA-68或711；
所述脂环族环氧树脂的型号为ZH68-01或ZH206；
所述脂肪族环氧树脂为脂肪族环氧树脂2000。
6.根据权利要求1所述的水性环氧绝缘漆，其特征在于，所述咪唑类潜固化剂为：1-苯甲基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑偏苯三酸盐、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1)’]乙基-S-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-十一基咪唑基-(1)’]乙基-S-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-乙基-4-甲基咪唑基-(1)’]乙基-S-三嗪、1-十二基-2-甲基-3-苄基咪唑氯化物、1,3-二苄基-2-甲基咪唑氯化物或2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑等一种或多种；
所述颜填料由颜料和填料组成,颜料和填料的质量比为1:1.5-3.0；其中颜料为钛白、锌钡白、铁红、甲苯胺红、铅铬黄、铁蓝、铁黑中的一种或多种；填料为碳酸钙、硫酸钡、硅石灰、滑石粉、氧化铝粉、氮化硅粉、云母粉和多孔粉石英中一种或多种。
7.根据权利要求1所述的水性环氧绝缘漆，其特征在于，所述助剂包括水性消泡剂、水性流平剂、水性增稠剂和杀菌剂；
所述水性消泡剂包括有机硅型消泡剂BYK-018、聚醚型消泡剂BYK-019和聚醚改性硅型消泡剂迪高TEGO-810中的一种或多种；
所述水性流平剂包括改性聚醚类流平剂TEGO-450和改性有机硅类流平剂BYK-306中的一种或多种；
所述水性增稠剂包括纤维素类增稠剂Natrosol HEC、聚丙烯酸类增稠剂VISCOLAM 330和聚氨酯类增稠剂DOW公司的RM-8W中一种或多种；
所述杀菌剂包括取代芳烃类杀菌剂五氯硝基苯、杂环化合物类杀菌剂甲基异噻唑啉酮、胺类化合物类杀菌剂甲呋酰胺中的一种或多种。
8.权利要求1所述水性环氧绝缘漆的制备方法，其特征在于，将环氧树脂、活性非离子乳化剂、活性增韧剂、咪唑类潜固化剂、颜填料、助剂和去离子水混合，高速搅拌3-5h，至细度小于20微米以下，得到单组份水性环氧绝缘漆；固体含量为50-60wt％。
9.权利要求1所述水性环氧绝缘漆的应用，其特征在于，将权利要求1所述的水性环氧绝缘漆喷涂或浸涂在基底表面，在110-130℃固化60-120分钟。
10.根据权利要求9所述水性环氧绝缘漆的应用，其特征在于，形成的水性环氧绝缘漆膜的贮存稳定性不小于1年；涂膜硬度为2H-3H，耐冲击性≥50cm，附着力为0级；通过96h耐水性测试；绝缘性达到B-F级，其中体积电阻率常态下≥1013Ω·m，连续升压法测试的常态下电气强度≥25MV/m；介质损耗因数常态下≤1％；其他性能满足GB/T 1981.6-2014《电气绝缘用漆第6部分：环保型水性浸渍漆》标准。
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