專利名稱：用于電絕緣的清漆組合物及其使用方法
技術領域：
本發明涉及用于使電動機械絕緣的清漆組合物，更具體地說，涉及含有聚(亞苯 基醚)的聚合物共混物。
背景技術：
雖然電感設備如馬達(motor)的定子線圈用上有搪瓷或其它絕緣涂層的磁導線 纏繞，但通常期望進一步涂覆該線圈和將它們與環境隔絕。當馬達用于定子線圈暴露于濕 氣或磨蝕性材料如沙子和灰塵的環境中使用時，通常期望通過額外的涂層進一步保護定子 線圈免受環境破壞。例如，期望對在機車牽引馬達的冷卻系統中使用的通風機電機中定子 線圈進行保護。還期望在直接暴露于吹砂、灰塵以及濕氣的油田應用中的驅動泵中使用的 開放式電機中進行保護。常規的能固化清漆組合物，如用于某些機車牽引馬達中的那些，為基于不飽和聚 酯樹脂(UPR)的所謂“無溶劑”清漆。但是，這些清漆體系的玻璃化轉變溫度(Tg)顯著低 于80°C。因此，它們在馬達運行溫度(通常為約160°C)的性能可導致長期使用后顯著的 熱降解。此外，這樣的清漆往往碎裂或開裂，尤其是當受到伴隨于機車運行的振動時。這樣 的WR清漆還具有高的吸濕率，并且它們的酯鍵可水解，這可導致比期望的更頻繁的維護 間隔。所需要的是可以更好地承受較高溫度的清漆組合物和用該清漆組合物對電設備 進行電絕緣的方法。
發明內容
公開了一種組合物，其包含官能化聚(亞苯基醚)、不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯 樹脂、反應性液體單體、和增容劑，該官能化聚(亞苯基醚)具有至少一個脂族不飽和基團 并顯示出在25°C的氯仿中測得的約0. 06分升/克到約0. 25分升/克的特性粘度。還公開了使用該清漆組合物使馬達電絕緣的方法，包括提供馬達組件，將上述清 漆組合物涂布到該馬達組件，和使所述清漆組合物固化以在所述馬達組件上形成電絕緣熱 固性材料涂層。本發明的其它特征將從以下對示例性實施方式更詳細的描述而明晰。
具體實施例方式根據本發明的一種示例性實施方式，公開了一種組合物，其包含不飽和聚酯樹脂 或乙烯基酯樹脂、低特性粘度(IV)的官能化聚(亞苯基醚)、可以參與自由基或鏈式反應 的反應性液體單體、和增容劑的共混物，其中所述官能化聚(亞苯基醚)具有至少一個不飽 和基團和具有在25°c的氯仿中測得的約0. 06到約0. 25分升/克、具體來說為約0. 09 0.15分升/克的特性粘度。根據另一示例性實施方式，組合物包含不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯樹脂、低特性粘度(IV)的官能化聚(亞苯基醚)、反應性液體單體、和增容劑的共混物，所述官能化聚 (亞苯基醚)的在25°C的氯仿中測得的特性粘度為約0. 06分升/克到約0. 25分升/克， 和反應性液體單體，其中該組合物在固化時的玻璃化轉變溫度高于約75°C。在另一種實施方式中，用于使馬達電絕緣的組合物包含分別具有一個或兩個丙烯 酰基或甲基丙烯酰基端基且具有在25°c的氯仿中測得的約0. 06分升/克到約0. 25分升/ 克的特性粘度的單官能化或雙官能化聚(亞苯基醚)，不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯樹脂，和 選自乙烯基甲苯、苯乙烯、烷基苯乙烯、和它們的組合的反應性液體單體，其中所述烷基為 C1-C4烷基并可以任選地被一個或多個鹵素取代。已發現PPE (聚(亞苯基醚))和UPR (不飽和聚酯樹脂)或VER (乙烯基酯樹脂) 可單獨溶于乙烯基甲苯和其它反應性液體單體中。但是，反應性液體單體中所述兩種聚合 物的混合物可導致形成不相容的層或相。當使用主要聚合物即PPE和UPR或VER以重量計 接近50 50的混合物時，相分離可以特別快。雖然相分離可以在各種比例下發生，但例如， 與主要聚合物以重量計95 5或5 95的聚合物混合物相比，當接近以重量計50 50 的聚合物混合物時是尤其快的。現已發現，含有PPE和UPR或PPE和VER的共混物的改進的清漆組合物可以通過 使用用于在涂覆前穩定聚合物混合物的增容劑而獲得。在一種實施方式中，所述增容劑為 嵌段共聚物，其包含丙烯酸類和苯乙烯類嵌段，例如得自丙烯酸或甲基丙烯酸酯單體的丙 烯酸類嵌段和得自苯乙烯單體的苯乙烯類嵌段。例如，已發現甲基丙烯酸酯嵌段和苯乙烯 嵌段特別有效。可以存在額外的嵌段，例如，得自共軛二烯單體如丁二烯的。但是，額外的 嵌段是任選的。使用增容劑可使PPE和UPR的共混物在20°C的溫度相穩定至少約M小時， 具體來說在20°C的溫度相穩定最高達三個月或更長。該共混物通過使用增容劑在各種溫度 例如在45°C的溫度保持相穩定至少約M小時，具體來說在45°C的溫度保持相穩定最高達 三個月或更長。“相穩定”是指沒有宏觀可見的液體分離為兩個單獨的相。通常，所述增容劑為嵌段聚合物，該嵌段聚合物包含得自芳族單體、具體來說為可 與PPE相容的苯乙烯單體的一個嵌段，和可與UPE或VER相容的另一嵌段或鏈段，例如，得 自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、馬來酸酐單體等，或得自形成聚酯嵌段如聚(對 苯二甲酸乙二酯)、聚(對苯二甲酸丁二酯)、聚(對苯二甲酸四亞甲基酯)等的單體。在 這種情況下，該嵌段共聚物用于防止原本不相溶的兩種聚合物之間的相分離。形成所述增 容劑嵌段的苯乙烯單體可以為例如，由以下結構表示的單體
權利要求
1.能固化的組合物，其包含官能化聚(亞苯基醚)，其具有至少一個脂族不飽和基團并呈現出在25°C的氯仿中測 得的約0. 06分升/克 約0. 25分升/克的特性粘度； 不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯樹脂； 反應性液體單體；和 增容劑。
2.權利要求1的能固化組合物，其中所述能固化組合物在20°C的溫度保持相穩定至少 24小時。
3.權利要求1或2的能固化組合物，其中所述官能化聚(亞苯基醚)為用含有脂族不 飽和度的基團封端的聚(亞苯基醚)。
4.權利要求1-3中任一項的能固化組合物，其中所述官能化聚(亞苯基醚)為具有兩 個甲基丙烯酰基端基的雙官能化封端聚(亞苯基醚)。
5.權利要求1-3中任一項的能固化組合物，其中所述官能化聚(亞苯基醚)為具有以 下結構的封端聚(亞苯基醚)
6.權利要求1-3和5中任一項的能固化組合物，其中所述官能化聚(亞苯基醚)為具 有以下結構的封端聚(亞苯基醚)
7.權利要求1-4中任一項的能固化組合物，其中所述官能化聚(亞苯基醚)為具有以 下結構的封端聚(亞苯基醚)
8.權利要求1-4和7中任一項的能固化組合物，其中所述官能化聚(亞苯基醚)為具 有以下結構的封端聚(亞苯基醚)
9.權利要求1-8中任一項的能固化組合物，其中所述增容劑為嵌段共聚物，其包含得 自能與所述官能化聚(亞苯基醚)相容的芳族單體的嵌段和得自能與所述不飽和聚酯樹脂 或乙烯基酯樹脂相容的嵌段。
10.權利要求1-9中任一項的能固化組合物，其中所述增容劑為包含丙烯酸類或馬來 酸酐嵌段、和苯乙烯類嵌段的嵌段共聚物。
11.權利要求1-10中任一項的能固化組合物，其中所述增容劑為嵌段共聚物，其包含 得自甲基丙烯酸酯單體的丙烯酸類嵌段和得自苯乙烯單體的苯乙烯類嵌段，所述丙烯酸類 嵌段和苯乙烯類嵌段均位于所述共聚物的末端。
12.權利要求1-11中任一項的能固化組合物，其中所述增容劑包含聚苯乙烯-嵌 段-聚(1，4_ 丁二烯)-嵌段-聚(甲基丙烯酸甲酯)共聚物。
13.權利要求1-12中任一項的能固化組合物，包含由至少一種多元醇與包含不飽和多 元酸的至少一種多元酸的反應獲得的不飽和聚酯樹脂，其中所述不飽和多元酸選自馬來 酸、富馬酸、衣康酸、檸康酸、氯代馬來酸、二聚甲基丙烯酸、納迪克酸、四氫鄰苯二甲酸、內 亞甲基四氫鄰苯二甲酸、六氯內亞甲基四氫鄰苯二甲酸、鹵化鄰苯二甲酸、以及它們相應的 酯和酸酐。
14.權利要求13的能固化組合物，其中所述不飽和聚酯樹脂進一步包含得自以下一 種或多種的重復單元丁二酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸、二十烷二酸、鄰苯二甲 酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、以及它們的酯和酸酐。
15.權利要求13的能固化組合物，其中所述多元醇選自乙二醇、丙二醇、二甘醇、一縮 二丙二醇、1，2_ 丁二醇、1，3_ 丁二醇、1，4_ 丁二醇、新戊基二醇、甘油、三甘醇、戊二醇、己二 醇、雙酚A、氫化雙酚A、雙酚A-氧化烯加成物、和四溴雙酚氧化烯加成物。
16.權利要求1-15中任一項的能固化組合物，其中所述反應性液體單體選自乙烯基 甲苯、苯乙烯、叔丁基苯乙烯、二溴苯乙烯、和它們的組合。
17.權利要求1-16中任一項的能固化組合物，其中所述官能化聚(亞苯基醚)的在 25°C在氯仿中測得的特性粘度為約0. 09到約0. 25分升/克。
18.權利要求1-17中任一項的能固化組合物，包含基于雙酚、環氧化物、和單羧酸的反 應產物的乙烯基酯樹脂。
19.權利要求1-18中任一項的能固化組合物，進一步包含選自以下的交聯劑二乙烯 基苯、二烯丙基苯、三乙烯基苯、三烯丙基苯、鄰苯二甲酸二乙烯基酯、鄰苯二甲酸二烯丙基 酯、均苯三甲酸三烯丙基酯、偏苯三甲酸三烯丙基酯、三烯丙基氰尿酸酯、三烯丙基異氰脲 酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、1，6_己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊基二醇二 (甲基)丙烯酸酯、一縮二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、環己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘 醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、雙 酚A 二甲基丙烯酸酯、(乙氧基化)^20壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、(丙氧基化)^壬基苯 酚(甲基)丙烯酸酯、(乙氧基化)2-4。1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(丙氧基化)2_401， 6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(乙氧基化)2_4Q1，4- 丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、(丙氧基 化)2-4。1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、(乙氧基化)2_4Q1，3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、 (丙氧基化)2-4。1，3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、(乙氧基化)2_4Q乙二醇二(甲基)丙烯酸 酯、(丙氧基化)2_4。乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(乙氧基化)2_4。丙二醇二(甲基)丙烯酸 酯、(丙氧基化)2_4Q丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(乙氧基化)2-4Ql，4-環己烷二甲醇二(甲 基)丙烯酸酯、(丙氧基化)2-4Ql，4-環己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、(乙氧基化)2_4。雙 酚-A 二(甲基)丙烯酸酯、(丙氧基化)2_4Q雙酚-A 二(甲基)丙烯酸酯、(乙氧基化)3_60 甘油三(甲基)丙烯酸酯、(丙氧基化)3-6。甘油三(甲基)丙烯酸酯、(乙氧基化)3-6。三羥 甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、(丙氧基化)3-6。三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、(乙氧 基化)3-6Q異氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、(丙氧基化)異氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸 酯、(乙氧基化)4_8Q季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、(丙氧基化)4-8Q季戊四醇四(甲基)丙 烯酸酯、(乙氧基化二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、(丙氧基化二季戊四醇四 (甲基)丙烯酸酯、以及它們的混合物。
20.權利要求1-19中任一項的能固化組合物，其中官能化聚(亞苯基醚)和不飽和聚 酯樹脂或乙烯基酯樹脂的總量與反應性液體單體之比以重量計為約2 1到約1 5。
21.權利要求1-20中任一項的能固化組合物，其中由所述能固化組合物形成的熱固性 材料的玻璃化轉變溫度為約100°C到約165°C。
22.權利要求1的能固化組合物，其中所述能固化組合物用于使馬達電絕緣；其中所述能固化組合物包含10 45重量％的具有以下結構式的聚(亞苯基醚)
23.權利要求22的能固化組合物，其中所述能固化組合物在20°C的溫度保持相穩定至少24小時。
24.權利要求22的能固化組合物，其中所述反應性液體單體為乙烯基甲苯和所述交聯 劑為乙氧基化雙酚A 二甲基丙烯酸酯。
25.使用清漆組合物使馬達電絕緣的方法，包括 將權利要求1的清漆組合物涂布到馬達組件；和使所述清漆組合物固化以在所述馬達組件上形成電絕緣熱固性材料涂層。
26.權利要求25的方法，其中所述清漆組合物包含能固化的組合物，所述能固化的組 合物包含10 45重量％的具有以下結構式的聚(亞苯基醚)
全文摘要
公開了用于制備電絕緣熱固性涂層的清漆組合物。該清漆組合物包含官能化聚(亞苯基醚)，其具有至少一個脂族不飽和基團并呈現出在25℃的氯仿中測得的約0.06分升/克～約0.25分升/克的特性粘度。清漆組合物進一步包含不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯樹脂、反應性液體單體、和增容劑。當固化時，該聚合物和反應性液體單體形成電絕緣熱固性材料。
文檔編號C08L101/00GK102066491SQ200980123898
公開日2011年5月18日 申請日期2009年3月25日 優先權日2008年4月23日
發明者盧啟威, 帕特里夏·C·歐文, 邁克爾·J·奧布賴恩 申請人:沙伯基礎創新塑料知識產權有限公司