一种单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂及其制备方法，涉及绝缘材料技术领域。其技术要点：一种单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂，包括如下重量份数的组分：含磷不饱和聚酯树脂：40～60份；含磷低聚物：10～25份；交联剂：5～10份；稀释剂：20～35份；阻聚剂：0.05～0.1份；过氧化二异丙苯：0.5～5份；含磷不饱和聚酯树脂包含如下重量份数的组分：二元醇、不饱和二元羧酸和不饱和二元羧酐中至少一种：20～40份；反应型含磷单体：20～30份；含磷低聚物为分子量500～2000的羟基封端型，且包括如下重量份数的组分：二元醇或饱和二元酸或饱和二元酸酐：20～40份；反应型含磷单体：40～80份。本申请在保持优异的阻燃性能的同时，又具有良好的机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂及其制备方法
本专利技术涉及绝缘材料
，更具体地说，它涉及一种单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂及其制备方法。
技术介绍
绝缘浸渍树脂是以不饱和聚酯树脂为基础的具有优异的阻燃性能的绝缘浸渍树脂，可应用于电机线圈的浸渍绝缘处理。在公开号为CN101514253A的中国专利技术专利中公开了一种无卤阻燃不饱和聚酯的制备方法，其通过共聚和后添加的方式将磷元素引入树脂体系，但添加型阻燃剂的引入使得树脂固化物的机械性能下降，且存在非反应型阻燃剂迁移的问题。在授权公告号为CN101386669B的中国专利技术专利中公开了一种反应型透明无卤阻燃不饱和聚酯及其制备方法，其使用分别含有羧基和羟基的反应型含磷单体来合成不饱和聚酯树脂，所制备的树脂体系固化后具有优异的阻燃性能，垂直燃烧达到UL94-V0级，但该种制备方法使用大量的含磷的二元醇和二元酸，从而造成不饱和聚酯树脂链段的不饱和键密度下降，对树脂的机械性能有较大的影响。从目前公布的专利和相关文献来看，单纯的通过合成含磷的不饱和聚酯树脂，结合稀释剂和固化体系所组成的树脂系统，很难兼顾整个树脂体系的阻燃性能以及机械性能。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的一在于提供一种单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂，通过先合成主链含磷的不饱和聚酯树脂作为基体树脂，再合成含磷量高的含磷低聚物，且在含磷不饱和聚酯树脂和含磷低聚物中的所使用反应型含磷单体具有不同的分子结构，在不影响粘度的情况下，利用交联剂交联，使得阻燃剂不会出现迁移的情况，制成的产品不仅具有优异的阻燃性能，同时还具有较好的机械性能。为实现上述目的一，本专利技术提供了如下技术方案：一种单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂，包括如下重量份数的组分：含磷不饱和聚酯树脂：40～60份；含磷低聚物：10～25份；交联剂：5～10份；稀释剂：20～35份；阻聚剂：0.05～0.1份；过氧化二异丙苯：0.5～5份；所述含磷不饱和聚酯树脂包含如下重量份数的组分：二元醇：20～40份不饱和二元羧酸或不饱和二元羧酐：20～40份；反应型含磷单体：20～30份；所述含磷低聚物为分子量500～2000的羟基封端型，且包括如下重量份数的组分：二元醇、饱和二元酸和饱和二元酸酐中至少一种：20～40份；反应型含磷单体：40～80份。通过采用上述技术方案，具有不同分子结构的反应型含磷阻燃剂单体通过聚合的方式分别存在于不饱和聚酯树脂和低聚物分子链中，避免了在合成不饱和聚酯树脂过程中，为了追求高阻燃性能而单纯的添加反应型含磷单体而导致产品的机械性能下降的问题；部分含磷单体以低粘度的带有端活性基团的低聚物的形式存在于体系中，使得体系的粘度较低，同时由于封闭型的交联剂的存在，可实现端活性含磷低聚物最终交联固化，形成互穿网络结构(IPN)，不仅能够获得较好的机械性能，且避免了阻燃剂单纯的添加到体系中而导致阻燃剂迁移的问题；其中过氧化二异丙苯作为引发剂使用。进一步优选为，所述二元醇为乙二醇、新戊二醇和一缩二乙二醇中的一种或多种。进一步优选为，所述不饱和二元羧酸为富马酸，所述不饱和二元酸酐为马来酸酐；所述饱和二元酸为邻苯二甲酸、对苯二甲酸和己二酸中的一种或多种，所述的饱和二元酸酐为邻苯二甲酸酐。进一步优选为，所述反应型含磷单体为2-羧乙基苯基次磷酸、羟甲基苯基次磷酸、三羟甲基氧化磷和N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯中的一种或多种。通过采用上述技术方案，在含量低聚物的制备过程中，反应型含磷单体有可能是羟基封端的，也有可能是羧基封端的，针对羟基封端的需要用到不饱和二元羧酸或不饱和二元酸酐与其缩聚反应，针对羧酸封端的需要用到二元醇与其缩聚反应。进一步优选为，所述交联剂为封闭型异氰酸酯和/或氨基树脂。通过采用上述技术方案，利用交联剂使得含磷不饱和聚酯树脂和含磷低聚物交联固化，最终形成互传网络结构(IPN)，使得制成的产品在具有优异的阻燃性能之外，还具有良好的机械性能。进一步优选为，所述稀释剂为苯乙烯、乙烯基甲苯和甲基丙烯酸叔丁酯中的一种或多种。通过采用上述技术方案，稀释剂能够降低树脂粘度，增加体系流动性，改善工艺性能。进一步优选为，所述阻聚剂为对苯二酚、对苯醌和甲基氢醌中的一种或多种。通过采用上述技术方案，阻聚剂可防止聚合作用的进行，阻聚剂分子与链自由基反应，形成非自由基物质或不能引发的低活性自由基，从而使聚合终止，通过添加阻聚剂，可避免单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂在贮藏、运输等过程中发生聚合，延长保质期。本专利技术的目的二在于提供一种单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂的制备方法，采用该方法制备的单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂同时具有优异的阻燃性能和良好的机械性能。为实现上述目的二，本专利技术提供了如下技术方案：一种单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂的制备方法，包括以下步骤：步骤一，含磷不饱和聚酯树脂制备：将相应重量份数的反应型含磷单体和百分含量0～70％的二元醇投入到反应釜中，在100～160℃的条件下反应2～3h，再加入剩余的二元醇，以及全部的不饱和二元羧酸或不饱和二元酸酐，先在160～180℃的条件下反应4～6h，然后升温至200～210℃反应2～5h，当测得反应体系的酸值低于50mgKOH/g时，停止反应，降温至80～100℃；步骤二，含磷低聚物的制备：将相应重量份数的反应型含磷单体、二元醇、饱和二元酸和饱和二元酸酐中至少一种投入反应釜中，在100～160℃的条件下反应2～3h，然后减压-0.095MPa抽真空1～2h，当测得反应体系的酸值低于50mgKOH/g时，停止反应，降温至80～100℃；步骤三，将步骤二制备的含磷低聚物加入到步骤一种制得的含磷不饱和聚酯树脂中，并加入含有阻聚剂的稀释剂混合均匀，迅速将反应体系降温至20～40℃，然后加入交联剂和过氧化二异丙苯，继续混合均匀后检验出料，得到单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂。综上所述，与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过先合成主链含磷的不饱和聚酯树脂作为基体树脂，再合成双官能端羟基含磷的低粘度低聚物，做成低聚物，是为了在达到增加含磷量的同时，又不会影响体系的粘度，最后将两者混合，并添加交联剂、稀释剂、阻聚剂、引发剂混合均匀，形成适用于电机线圈浸渍产品，本专利技术提供的制备方法机理明确且可行，反应型含磷单体分布于不饱和聚酯树脂和双官能端羟基低聚物中，且不饱和聚酯树脂和含磷低聚物中的含磷单体具有不同的分子结构，再分别以过氧化物和交联剂固化，最终形成互传网络结构(IPN)不仅使得固化物具有优异的阻燃性能，同时还具有较好机械性能，更不存在阻燃剂迁移的问题，其垂直燃烧试验可达到UL94-V0级。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术进行详细描述。实施例1：一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：/n含磷不饱和聚酯树脂：40～60份；/n含磷低聚物：10～25份；/n交联剂：5～10份；/n稀释剂：20～35份；/n阻聚剂：0.05～0.1份；/n过氧化二异丙苯：0.5～5份；/n所述含磷不饱和聚酯树脂包含如下重量份数的组分：/n二元醇：20～40份；/n不饱和二元羧酸或不饱和二元羧酐：20～40份；/n反应型含磷单体：20～30份；/n所述含磷低聚物为分子量500～2000的羟基封端型，且包括如下重量份数的组分：/n二元醇、饱和二元酸和饱和二元酸酐中至少一种：20～40份；/n反应型含磷单体：40～80份。/n

【技术特征摘要】
1.一种单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
含磷不饱和聚酯树脂：40～60份；
含磷低聚物：10～25份；
交联剂：5～10份；
稀释剂：20～35份；
阻聚剂：0.05～0.1份；
过氧化二异丙苯：0.5～5份；
所述含磷不饱和聚酯树脂包含如下重量份数的组分：
二元醇：20～40份；
不饱和二元羧酸或不饱和二元羧酐：20～40份；
反应型含磷单体：20～30份；
所述含磷低聚物为分子量500～2000的羟基封端型，且包括如下重量份数的组分：
二元醇、饱和二元酸和饱和二元酸酐中至少一种：20～40份；
反应型含磷单体：40～80份。


2.根据权利要求1所述的单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂，其特征在于，所述二元醇为乙二醇、新戊二醇和一缩二乙二醇中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂，其特征在于，所述不饱和二元羧酸为富马酸，所述不饱和二元酸酐为马来酸酐；
所述饱和二元酸为邻苯二甲酸、对苯二甲酸和己二酸中的一种或多种，所述的饱和二元酸酐为邻苯二甲酸酐。


4.根据权利要求1所述的单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂，其特征在于，所述反应型含磷单体为2-羧乙基苯基次磷酸、羟甲基苯基次磷酸、三羟甲基氧化磷和N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的单组分无卤阻燃绝缘浸渍树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李利坤，黄茶英，吴雪君，
申请(专利权)人：浙江荣泰科技企业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33