本发明涉及一种聚酯亚胺漆包线漆及其制备方法，特别涉及一种纳米改性透明耐电晕聚酯亚胺漆包线漆及其制备方法。
背景技术
自二十世纪末以来，变频交流调速电机因其节能、高效和易于控制的特点得到了广泛应用。据测算，变频调速电机比普通电机节能30％左右，具有重要的节能环保意义，我国也在大力推进其应用。但是交流变频电机采用的igbt调速装置产生的脉冲方波不同于工频正弦波，具有极快的充放电速度和尖锐的尖峰电压，绕组匝间电压超过起始电晕电压(pdiv)后产生的局部放电而形成的电晕对漆包线绝缘层产生强烈的腐蚀破坏作用，造成了大量变频电机匝间绝缘早期破坏。
绝缘材料研究人员在早期通过在漆包线绝缘漆中添加无机填料的方法提高漆包线的耐电晕寿命，取得了一定的效果，其代表公司如美国的p.d.george,phelpsdodge,意大利syntel公司等。但是采用物理添加的方法只能将无机填料分散到微米级，绝缘漆的稳定性差，短期内会产生沉降，使用前必须重新搅拌，且使用这种材料制成的漆包线外观不透明，漆膜较脆，只能采用三层结构漆包线，漆包线的耐电晕寿命提高也比较有限，已无法满足最新国家标准的要求。
为解决第一代耐电晕漆包线漆的上述缺点，美国的dupont公司(原德国herberts公司)将纳米技术应用到耐电晕漆包线漆的开发中，将纳米级(<100nm)无机粒子与绝缘漆树脂结构之间进行化学结合，制得的耐电晕漆包线漆体系稳定无沉降，可采用二层结构生产漆包线，漆包线外观透明，与普通漆包线接近，且大大提高了漆包线的耐电晕时间，使用该种漆包线生产的变频电机可靠性大大提高。该品种耐电晕漆包线漆长期依赖进口，且价格很高，为普通漆包线漆的4-5倍，造成下游用户成本难以控制。
2000年以后，国内漆包线漆研究机构和厂家也纷纷投入力量进行耐电晕漆包线漆的研发，但总体上是对上述第一代和第二代产品的模仿，对纳米技术的理解和研究基础比较薄弱，虽然成本上有所下降，但是性能上也与国外先进水平存在一定差距。
因此，特别需要一种纳米改性透明耐电晕聚酯亚胺漆包线漆及其制备方法，以解决上述现有存在的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种纳米改性透明耐电晕聚酯亚胺漆包线漆及其制备方法，针对现有技术的不足，以塞克改性聚酯亚胺树脂为基体，运用无机-有机纳米分散与复合技术，外观透明，性能达到或超过国际先进水平，且成本明显降低。
为了实现上述目的，本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一方面，本发明公开一种纳米改性透明耐电晕聚酯亚胺漆包线漆，其特征在于，它包括如下质量百分比的组份：
无机纳米材料复合赛克改性聚酯亚胺树脂30-50％，溶剂30-50％，稀释剂10-30％，催化剂0.3-3.0％，助剂0-8％。
在本发明的一个实施例中，所述无机纳米材料复合赛克改性聚酯亚胺树脂中的无机纳米材料包括但不限于纳米三氧化二铝、纳米氢氧化铝、纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氧化锌和纳米硫酸钡中的任意一种或至少两种的混合。
在本发明的一个实施例中，所述无机纳米材料复合赛克改性聚酯亚胺树脂中的赛克改性聚酯亚胺树脂包括但不限于乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、对苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯(theic)、偏苯三酸酐(tma)和亚甲基二苯基二胺(mda)中的至少两种以上单体聚合而成。
在本发明的一个实施例中，所述溶剂包括但不限于苯酚、甲酚、二甲酚、nmp、dmac和dmf中的任意一种或至少两种的混合。
在本发明的一个实施例中，所述稀释剂包括但不限于二甲苯、1000#溶剂油和1500#溶剂油中的任意一种或至少两种的混合。
在本发明的一个实施例中，所述催化剂包括但不限于正钛酸丁酯和醋酸锌中的任意一种或至少两种的混合。
在本发明的一个实施例中，所述助剂包括但不限于酚醛树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂和环氧树脂中的任意一种或至少两种的混合。
另一方面，本发明公开一种纳米改性透明耐电晕聚酯亚胺漆包线漆及其制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)取1-15份无机纳米材料，在搅拌下缓慢加入到20份甲酚溶剂中，高速分散至无机纳米材料分散均匀；
(2)向反应釜中加入无机纳米材料的甲酚分散液、多元醇、多元酸(酯)、赛克、tma、mda和正钛酸丁酯搅拌均匀；
(3)逐步升高温度，并在升温期间蒸馏出反应副产物(水和/或甲醇)；
(4)蒸馏出的反应副产物达到要求的数量后，开始降温，并加入溶剂和稀释剂溶解搅拌；
(5)加入催化剂和助剂，搅拌均匀；
(6)将物料转入砂磨机进行研磨；
(7)过滤装桶。
在本发明的一个实施例中，所述步骤(1)中，无机纳米材料需要分多次缓慢加入到甲酚溶剂中，高速分散盘的转速为500-4000rpm。
在本发明的一个实施例中，所述步骤(2)中，在室温下加入无机纳米材料，且在加料过程中开始升温。
在本发明的一个实施例中，所述步骤(3)中，将釜温逐步升温至最高220℃，期间控制柱顶温度在70-103℃之间，蒸馏出反应副产物，从而得到无机纳米材料复合赛克改性聚酯亚胺树脂溶液。
在本发明的一个实施例中，所述步骤(4)中，反应副产物的数量占固体树脂总量的10-15％，降温可以采用自然冷却、水冷或油冷的方式，溶剂和稀释剂的加料顺序为先加入溶剂，溶剂包括但不限于苯酚、甲酚、二甲酚、nmp、dmac和dmf中的任意一种或至少两种的混合，后加入稀释剂，稀释剂包括但不限于二甲苯、1000#溶剂油和1500#溶剂油中的任意一种或至少两种的混合。
在本发明的一个实施例中，所述步骤(5)中，催化剂包括但不限于正钛酸丁酯和醋酸锌中的任意一种或两种的混合，助剂包括但不限于酚醛树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂和环氧树脂中的任意一种或至少两种的混合，搅拌时间为2-8小时。
在本发明的一个实施例中，所述步骤(6)中，砂磨机研磨珠的粒径控制在0.2-1.5mm，优选地，可采用粒径为0.5-1.0mm的研磨珠。
在本发明的一个实施例中，所述步骤(6)中，砂磨机转速控制在500-1500rpm，研磨时间为4-16小时。
在本发明的一个实施例中，所述步骤(7)中，采用过滤精度为1微米的袋式过滤器过滤并罐装至包装容器内。
本发明的纳米改性透明耐电晕聚酯亚胺漆包线漆及其制备方法，与现有技术相比，以塞克改性聚酯亚胺树脂为基体，运用无机-有机纳米分散与复合技术，外观透明，性能达到或超过国际先进水平，且成本明显降低；显著提高耐电晕漆包线和变频电机的技术水平和可靠性，并减少下游用户的成本压力，具有明显的经济效益和社会效益，实现本发明的目的。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本发明。
实施例1
本发明的纳米改性透明耐电晕聚酯亚胺漆包线漆包括如下质量百分比的组份：
无机纳米材料复合赛克改性聚酯亚胺树脂40％，甲酚25％，苯酚15％，1000#溶剂油10％，1500#溶剂油7.5％，正钛酸丁酯0.9％，酚醛树脂1.5％，丙烯酸树脂0.1％。
制备方法如下：
(1)取7份纳米二氧化硅，3份纳米三氧化二铝，在搅拌下分多次缓慢加入到20份甲酚溶剂中，高速分散至无机纳米材料分散均匀，高速分散盘的转速为500-4000rpm；
(2)在室温下，向反应釜中加入无机纳米材料的甲酚分散液、乙二醇、丙三醇、对苯二甲酸二甲酯、赛克、tma、mda和正钛酸丁酯并在加料过程中开始升温，搅拌均匀；
(3)逐步升高温度至最高220℃，控制柱顶温度在70-103℃，并在升温期间蒸馏出反应副产物(水和甲醇)，从而得到无机纳米材料复合赛克改性聚酯亚胺树脂溶液；
(4)蒸馏出的反应副产物达到树脂总量的10-15％后，开始降温，降温可以采用自然冷却、水冷或油冷的方式，并加入甲酚、苯酚1000#溶剂油和1500#溶剂油溶解搅拌；
(5)加入正钛酸丁酯、酚醛树脂和丙烯酸树脂助剂，搅拌均匀，搅拌时间为2-8小时；
(6)将物料转入砂磨机进行研磨，砂磨机研磨珠的粒径控制在0.2-1.5mm，优选地，可采用粒径为0.5-1.0mm的研磨珠，研磨速度控制在800-1000rpm，研磨时间控制在12小时；
(7)用过滤精度为1微米的袋式过滤器过滤并罐装至包装容器内。
实施例2
本发明的纳米改性透明耐电晕聚酯亚胺漆包线漆包括如下质量百分比的组份：
无机纳米材料复合赛克改性聚酯亚胺树脂30％，甲酚25％，苯酚20％，1000#溶剂油15％，二甲苯8％，正钛酸丁酯0.7％，酚醛树脂1.3％。
制备方法如下：
(1)取9份纳米二氧化硅，2份纳米氧化锌，在搅拌下分多次缓慢加入到20份甲酚溶剂中，高速分散至无机纳米材料分散均匀，高速分散盘的转速为500-4000rpm；
(2)在室温下，向反应釜中加入无机纳米材料的甲酚分散液、乙二醇、丁二醇、对苯二甲酸、赛克、tma、mda和正钛酸丁酯并在加料过程中开始升温，搅拌均匀；
(3)逐步升高温度至最高220℃，控制柱顶温度在95-103℃，并在升温期间蒸馏出反应副产物(水)，从而得到无机纳米材料复合赛克改性聚酯亚胺树脂溶液；
(4)蒸馏出的反应副产物达到树脂总量的8-12％后，开始降温，降温可以采用自然冷却、水冷或油冷的方式，并加入甲酚、苯酚和1000#溶剂油和二甲苯溶解搅拌；
(5)加入正钛酸丁酯和酚醛树脂，搅拌均匀，搅拌时间为2-8小时；
(6)将物料转入砂磨机进行研磨，砂磨机研磨珠的粒径控制在0.2-1.5mm，优选地，可采用粒径为0.5-1.0mm的研磨珠，研磨速度控制在500-800rpm，研磨时间控制在14小时；
(7)用过滤精度为1微米的袋式过滤器过滤并罐装至包装容器内。
实施例3
本发明的纳米改性透明耐电晕聚酯亚胺漆包线漆包括如下质量百分比的组份：
无机纳米材料复合赛克改性聚酯亚胺树脂50％，甲酚23％，苯酚10％，1000#溶剂油7.2％，1500#溶剂油5.5％，正钛酸丁酯2.0％，酚醛树脂1.8％，环氧树脂0.5％。
制备方法如下：
(1)取5份纳米二氧化硅，4份纳米碳酸钙，在搅拌下分多次缓慢加入到20份甲酚溶剂中，高速分散至无机纳米材料分散均匀，高速分散盘的转速为500-4000rpm；
(2)在室温下，向反应釜中加入无机纳米材料的甲酚分散液、乙二醇、丙二醇、对苯二甲酸二甲酯、赛克、tma、mda和正钛酸丁酯并在加料过程中开始升温，搅拌均匀；
(3)逐步升高温度至最高220℃，控制柱顶温度在70-103℃，并在升温期间蒸馏出反应副产物(水和甲醇)，从而得到无机纳米材料复合赛克改性聚酯亚胺树脂溶液；
(4)蒸馏出的反应副产物达到树脂总量的10-15％后，开始降温，降温可以采用自然冷却、水冷或油冷的方式，并加入甲酚、苯酚1000#溶剂油和1500#溶剂油溶解搅拌；
(5)加入正钛酸丁酯、酚醛树脂和环氧树脂，搅拌均匀，搅拌时间为2-8小时；
(6)将物料转入砂磨机进行研磨，砂磨机研磨珠的粒径控制在0.2-1.5mm，优选地，可采用粒径为0.5-1.0mm的研磨珠，研磨速度控制在1000-1200rpm，研磨时间控制在9小时；
(7)用过滤精度为1微米的袋式过滤器过滤并罐装至包装容器内。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。