CN112375454A - 一种绝缘粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

一种绝缘粉末涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种绝缘粉末涂料及其制备方法。本发明的绝缘粉末涂料包括以下质量份的组分：环氧树脂：100份～250份；双氰胺固化剂：10份～50份；苯酚型酚醛固化剂：10份～20份；填料：100份～200份；促进剂：2份～20份。本发明的绝缘粉末涂料的制备方法十分简单，将各组分混合均匀后用双螺杆挤出机挤出、压片、冷却，再进行粉碎和筛分即得。本发明的绝缘粉末涂料成膜后漆膜绝缘性能优异、折弯性能优异、阻燃性能好、耐温等级高、抗老化和耐盐雾性能好、无缩孔/颗粒/针孔等缺陷，完全满足新能源汽车母排的绝缘防护要求。

Description

一种绝缘粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于粉末涂料技术领域，具体涉及一种绝缘粉末涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是以固体树脂、颜料、填料、助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料，与普通溶剂型涂料和水性涂料不同，它的分散介质不是有机溶剂或水，而是空气，所以无溶剂污染。粉末涂料是一种公认的生产效率高、涂膜性能优良、生态环保、经济的涂料产品。
近些年来，新能源汽车已经大面积应用，未来有可能会取代传统的燃油汽车。目前，新能源汽车输配电母排采用的绝缘防护材料以聚四氟乙烯、聚酯薄膜、聚氯乙烯、辐射交联的PER、四元固化橡胶等为主，这类材料主要是通过热缩工艺包覆在输配电母排上，绝缘包覆层与母排之间容易残留空气，存在空气击穿的安全隐患，且绝缘包覆层也无法同时具备优异的折弯、阻燃、耐温、抗老化、耐盐雾性能。
因此，亟需开发一种成膜后漆膜绝缘性能优异、折弯性能优异、阻燃性能好、耐温等级高、抗老化和耐盐雾性能好、无缩孔/颗粒/针孔等缺陷的绝缘粉末涂料来替代传统的母排绝缘防护材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绝缘粉末涂料及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种绝缘粉末涂料，包括以下质量份的组分：
环氧树脂：100份～250份；
双氰胺固化剂：10份～50份；
苯酚型酚醛固化剂：10份～20份；
填料：100份～200份；
促进剂：2份～20份。
优选的，一种绝缘粉末涂料，包括以下质量份的组分：
环氧树脂：150份～200份；
双氰胺固化剂：10份～50份；
苯酚型酚醛固化剂：10份～15份；
填料：100份～150份；
促进剂：2份～8份。
优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛改性环氧树脂中的至少一种。
进一步优选的，所述环氧树脂为酚醛改性环氧树脂。
优选的，所述环氧树脂的环氧当量为600g/eq～750g/eq。
优选的，所述双氰胺固化剂的羟值为0.60eq/100g～0.96eq/100g。
进一步优选的，所述双氰胺固化剂为常州山峰化工有限公司的CL076E型双氰胺固化剂、上海凯茵化工有限公司的JW-5型双氰胺固化剂、湖南嘉盛德材料科技股份有限公司的DSMA型双氰胺固化剂、盖德化工的HA型双氰胺固化剂中的至少一种。
优选的，所述苯酚型酚醛固化剂由多元胺、苯酚和甲醛缩合得到，软化点为110℃～115℃。
进一步优选的，所述苯酚型酚醛固化剂为杭州宝宸化工有限公司的I-2200A，软化点为112℃。
优选的，所述填料为硅微粉、云母粉中的至少一种。
进一步优选的，所述填料为江苏联瑞新材料股份有限公司的硅微粉XM-28、佛山市欣美化工有限公司的硅微粉SY-1、广东鑫辉化工有限公司的云母粉GS-3中的至少一种。
优选的，所述促进剂为2-苯基咪唑、2,4-二甲基咪唑、2-十七烷基咪唑中的至少一种。
上述绝缘粉末涂料的制备方法包括以下步骤：将环氧树脂、双氰胺固化剂、苯酚型酚醛固化剂、填料和促进剂混合破碎后加入双螺杆挤出机，挤出、压片、冷却，再粉碎、筛分，即得绝缘粉末涂料。
优选的，所述绝缘粉末涂料的中位粒径(D50)为30μm～35μm。
本发明的有益效果是：本发明的绝缘粉末涂料成膜后漆膜绝缘性能优异、折弯性能优异、阻燃性能好、耐温等级高、抗老化和耐盐雾性能好、无缩孔/颗粒/针孔等缺陷，完全满足新能源汽车母排的绝缘防护要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种绝缘粉末涂料，其组成如下表所示：
表1一种绝缘粉末涂料的组成表
Figure BDA0002732417800000021
Figure BDA0002732417800000031
上述绝缘粉末涂料的制备方法包括以下步骤：将酚醛改性环氧树脂、CL076E型双氰胺固化剂、苯酚型酚醛固化剂I-2200A、硅微粉XM-28和2-苯基咪唑加入混料缸，混合并破碎5min，再将混料缸内的物料转入双螺杆挤出机，控制加热温度为80℃～120℃，挤出、压片、冷却，粉碎，筛分得到中位粒径(D50)30μm～35μm的粉体，即得绝缘粉末涂料。
实施例2：
一种绝缘粉末涂料，其组成如下表所示：
表2一种绝缘粉末涂料的组成表
Figure BDA0002732417800000032
上述绝缘粉末涂料的制备方法包括以下步骤：将酚醛改性环氧树脂、JW-5型双氰胺固化剂、苯酚型酚醛固化剂I-2200A、硅微粉SY-1和2,4-二甲基咪唑加入混料缸，混合并破碎5min，再将混料缸内的物料转入双螺杆挤出机，控制加热温度为80℃～120℃，挤出、压片、冷却，粉碎，筛分得到中位粒径(D50)30μm～35μm的粉体，即得绝缘粉末涂料。
实施例3：
一种绝缘粉末涂料，其组成如下表所示：
表3一种绝缘粉末涂料的组成表
Figure BDA0002732417800000041
上述绝缘粉末涂料的制备方法包括以下步骤：将酚醛改性环氧树脂、DSMA型双氰胺固化剂、苯酚型酚醛固化剂I-2200A、云母粉GS-3和2-十七烷基咪唑加入混料缸，混合并破碎5min，再将混料缸内的物料转入双螺杆挤出机，控制加热温度为80℃～120℃，挤出、压片、冷却，粉碎，筛分得到中位粒径(D50)30μm～35μm的粉体，即得绝缘粉末涂料。
对比例1：
一种绝缘粉末涂料，其组成如下表所示：
表4一种绝缘粉末涂料的组成表
Figure BDA0002732417800000042
上述绝缘粉末涂料的制备方法包括以下步骤：将酚醛改性环氧树脂、CL076E型双氰胺固化剂、苯酚型酚醛固化剂I-2200A、硅微粉XM-28和2-苯基咪唑加入混料缸，混合并破碎5min，再将混料缸内的物料转入双螺杆挤出机，控制加热温度为80℃～120℃，挤出、压片、冷却，粉碎，筛分得到中位粒径(D50)30μm～35μm的粉体，即得绝缘粉末涂料。
对比例2：
一种绝缘粉末涂料，其组成如下表所示：
表5一种绝缘粉末涂料的组成表
Figure BDA0002732417800000051
上述绝缘粉末涂料的制备方法包括以下步骤：将酚醛改性环氧树脂、JW-5型双氰胺固化剂、苯酚型酚醛固化剂I-2200A、硅微粉SY-1和2,4-二甲基咪唑加入混料缸，混合并破碎5min，再将混料缸内的物料转入双螺杆挤出机，控制加热温度为80℃～120℃，挤出、压片、冷却，粉碎，筛分得到中位粒径(D50)30μm～35μm的粉体，即得绝缘粉末涂料。
对比例3：
一种绝缘粉末涂料，其组成如下表所示：
表6一种绝缘粉末涂料的组成表
Figure BDA0002732417800000052
上述绝缘粉末涂料的制备方法包括以下步骤：将酚醛改性环氧树脂、DSMA型双氰胺固化剂、苯酚型酚醛固化剂I-2200A、云母粉GS-3和2-十七烷基咪唑加入混料缸，混合并破碎5min，再将混料缸内的物料转入双螺杆挤出机，控制加热温度为80℃～120℃，挤出、压片、冷却，粉碎，筛分得到中位粒径(D50)30μm～35μm的粉体，即得绝缘粉末涂料。
对比例4：
一种绝缘粉末涂料，其组成如下表所示：
表7一种绝缘粉末涂料的组成表
Figure BDA0002732417800000061
上述绝缘粉末涂料的制备方法包括以下步骤：将酚醛改性环氧树脂、DSMA型双氰胺固化剂、苯酚型酚醛固化剂I-2200A、云母粉GS-3和2-十七烷基咪唑加入混料缸，混合并破碎5min，再将混料缸内的物料转入双螺杆挤出机，控制加热温度为80℃～120℃，挤出、压片、冷却，粉碎，筛分得到中位粒径(D50)30μm～35μm的粉体，即得绝缘粉末涂料。
对比例5：
一种绝缘粉末涂料，其组成如下表所示：
表8一种绝缘粉末涂料的组成表
Figure BDA0002732417800000062
Figure BDA0002732417800000071
上述绝缘粉末涂料的制备方法包括以下步骤：将酚醛改性环氧树脂、CL076E型双氰胺固化剂、苯酚型酚醛固化剂I-2200A、硅微粉XM-28和2-苯基咪唑加入混料缸，混合并破碎5min，再将混料缸内的物料转入双螺杆挤出机，控制加热温度为80℃～120℃，挤出、压片、冷却，粉碎，筛分得到中位粒径(D50)30μm～35μm的粉体，即得绝缘粉末涂料。
性能测试：
将实施例1～3和对比例1～5的绝缘粉末涂料分别通过高压静电喷枪喷涂在钢质基材上，进行固化，制备成厚度100μm的漆膜，再进行性能测试，测试结果如下表所示：
表9实施例1～3的绝缘粉末涂料的性能测试结果
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3
电压击穿性能 6kv通过 6kv通过 6kv通过
抗180°折弯性能 合格 合格 合格
阻燃性能/UL94-V0 合格 合格 合格
抗老化性能 合格 合格 合格
耐盐雾性能 合格 合格 合格
耐温等级 UL-B级 UL-B级 UL-B级
涂膜外观 合格 合格 合格
边角覆盖率(％) 43 47 46
表10对比例1～5的绝缘粉末涂料的性能测试结果
Figure BDA0002732417800000072
Figure BDA0002732417800000081
注：
表9和表10中各测试项目的依据标准和检测设备如下表所示：
表11依据标准和检测设备
测试项目 依据标准 检测设备
电压击穿性能 ASTM D-149 电压击穿测试仪
抗180°折弯性能 GB/T 7314-2017 T弯测试仪
阻燃性能/UL94-V0 UL-94 UL检测
抗老化性能 GB/T 7141-2008 低温冷冻箱、恒温恒湿箱
耐盐雾性能 ASTM B117-2016 盐雾试验箱
耐温等级 GB/T 11026.1-2016 高温试验箱
边角覆盖率 / 游标卡尺
由表9和表10可知：实施例1～3的绝缘粉末涂料的多项性能均明显优于对比例1～5的绝缘粉末涂料，耐电压击穿6kv可通过，折弯性能、阻燃性能、抗老化和耐盐雾性能均达到标准，耐温等级也达到了UL-B级，满足新能源汽车母排正常工作的需求，是理想的新能源汽车母排用绝缘粉末涂料。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种绝缘粉末涂料，其特征在于，包括以下质量份的组分：
环氧树脂：100份～250份；
双氰胺固化剂：10份～50份；
苯酚型酚醛固化剂：10份～20份；
填料：100份～200份；
促进剂：2份～20份。
2.根据权利要求1所述的绝缘粉末涂料，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛改性环氧树脂中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的绝缘粉末涂料，其特征在于：所述环氧树脂的环氧当量为600g/eq～750g/eq。
4.根据权利要求1所述的绝缘粉末涂料，其特征在于：所述双氰胺固化剂的羟值为0.60eq/100g～0.96eq/100g。
5.根据权利要求1所述的绝缘粉末涂料，其特征在于：所述苯酚型酚醛固化剂由多元胺、苯酚和甲醛缩合得到。
6.根据权利要求1或5所述的绝缘粉末涂料，其特征在于：所述苯酚型酚醛固化剂的软化点为110℃～115℃。
7.根据权利要求1所述的绝缘粉末涂料，其特征在于：所述填料为硅微粉、云母粉中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的绝缘粉末涂料，其特征在于：所述促进剂为2-苯基咪唑、2,4-二甲基咪唑、2-十七烷基咪唑中的至少一种。
9.权利要求1～8中任意一项所述的绝缘粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将环氧树脂、双氰胺固化剂、苯酚型酚醛固化剂、填料和促进剂混合破碎后加入双螺杆挤出机，挤出、压片、冷却，再粉碎、筛分，即得绝缘粉末涂料。
10.根据权利要求9所述的绝缘粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述绝缘粉末涂料的中位粒径为30μm～35μm。
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