涂料常识:耐高温自干绝缘漆的性能研究和研制

   日期:2017-01-20     来源:建材之家    作者:涂料之家    浏览:51    评论:0    
核心提示:摘要:传统的耐高温绝缘漆存在高温烘烤、附着力差等缺点,采用自制的环氧改性有机硅树脂为主要成膜物质,以丙烯酸树脂为辅助树脂,添加耐高温颜填料、助剂等,制备耐高温自干绝缘漆。考察了改性树脂中硅醇的酸价、硅醇与环氧树脂的配比、改性树脂与丙烯酸树脂配比及颜填料、助剂等对耐高温自干绝缘漆性能的影响。试验结果表明:其漆膜能常温干燥,机械性能、耐介质性和绝缘性能均优于常规烘干绝缘漆。 关键词
涂料之家讯:摘要:传统的耐高温绝缘漆存在高温烘烤、附着力差等缺点,采用自制的环氧改性有机硅树脂为主要成膜物质,以丙烯酸树脂为辅助树脂,添加耐高温颜填料、助剂等,制备耐高温自干绝缘漆。考察了改性树脂中硅醇的酸价、硅醇与环氧树脂的配比、改性树脂与丙烯酸树脂配比及颜填料、助剂等对耐高温自干绝缘漆性能的影响。试验结果表明:其漆膜能常温干燥,机械性能、耐介质性和绝缘性能均优于常规烘干绝缘漆。

关键词:耐高温自干绝缘漆;环氧改性有机硅树脂;丙烯酸树脂

引言

目前国内的绝缘漆材料根据在使用过程中的热稳定性,由低到高分为7级,分别为Y级(90%),A级(105℃),E级(120℃),B级(130℃),F级(155oC),H级(180℃)和C级(180℃以上)。一般而言,H级和C级的绝缘漆通常采用有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、聚二苯醚树脂等作为成膜基料。随着科学技术的进步,电器产品向着小型轻量、高效率、大容量、模拟化和智能化的方向发展,同时,随着人类活动空间从海洋到宇宙空间的开拓,导致电器所用环境的多样化,从而引起绝缘材料使用条件和使用环境的多样化。人们对电绝缘涂料的等级要求越来越高。传统的有机硅绝缘漆存在黏结力小、附着力差、烘干干燥等缺点。
本文采用自制的环氧改性有机硅树脂为主要成膜物,辅助树脂为丙烯酸树脂,再加入耐高温颜料、功能性填料、助剂等,制得能常温干燥,机械性能、耐介质性和绝缘性能均优于常规烘干绝缘漆的耐高温白干绝缘漆。

1实验部分

1.1主要原料

环氧改性有机硅树脂,自制;丙烯酸树脂,自制;颜料,填料,工业品;助剂,进口;甲苯,工业品;二甲苯,工业品;醋酸丁酯,工业品;丙酮,工业品;环己酮,工业品。

1.2环氧改性有机硅树脂的合成

1.2.1硅醇中间体的制备

将苯基氯硅烷、甲基氯硅烷、甲苯、丁醇、水按照配方量投料,水解,水洗,浓缩,加溶剂稀释成固含量为(65±2)%的硅醇中间体。

1.2.2环氧改性有机硅树脂的制备

将环氧树脂和溶剂加入四口瓶中,升温,待环氧树脂溶解后开启搅拌,搅拌均匀后,在一定的温度下分批加入硅醇中间体,然后在160~190。C缩合至一定的黏度和含量。

1.3丙烯酸树脂的合成

先用丁醇将丙烯酰胺完全溶解,并静置1h左右除去沉淀物,加入甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸一2一乙基己酯、丙烯酸乙酯和部分引发剂配制成混合溶液,然后在带有冷凝器、可调转速的搅拌装置,以及温控系统单体滴加装置的反应器中加入混合溶液的20%,开动搅拌,升温至回流,待温度恒定在120℃后,匀速滴加剩余80%混合液,在2.5—3h内滴加完毕,再保温2h,补加剩余的引发剂,继续反应至树脂含量、黏度达到指标要求,降温,出料。

1.4涂料的制备

将环氧改性有机硅树脂和丙烯酸树脂加入干净的容器中,在500~600r/min转速下搅拌均匀后,缓慢加入分散剂,低速搅拌后高速搅拌均匀,然后在低速搅拌下分批加入颜料和填料,低速搅拌后,在900~1200r/rain转速下高速搅拌成黏稠能流动的液体。用砂磨机研磨至规定的细度。用溶剂调整黏度,即制得涂料。

1.5性能测试

击穿强度:用HJC一20kV电压击穿试验仪按HG/T3330--1980(85)《绝缘漆漆膜击穿强度测定法》测定;体积电阻系数:按HG/T3331--1978{绝缘漆漆膜体积电阻系数和表面电阻系数测定法》测定;附着力:按GB/T1720测定;柔韧性:按GB/T1731—1993测定;耐水性:按GB/T1733--1993测定;耐汽油性:按GBfr1734—1993测定;耐热性:按GB/T1735—1989测定;耐湿热性和耐盐雾性:按GB/T1765—1989测定。

2结果与讨论

2.1硅醇中间体的影响

硅醇中间体的有机基团中,甲基含量越高树脂的柔韧性越好,憎水性较好,同时有着优良的保光性,高温时热失重较小,耐化学药品性好;苯基含量越高,树脂的热稳定性越好,热塑性大,在热老化时能长期保持柔韧性,试验证明:苯基含量在20%。60%,漆膜的耐热性最好,我们选择苯基含量为39.26%。

硅醇的酸价与漆膜的绝缘性有直接的联系,漆膜的绝缘性随硅醇酸价的升高而降低,当硅醇的酸价大于7mgKOH/g时,漆膜的绝缘性明显下降。硅醇中间体酸价对漆膜性能的影响见表1。




表1硅醇中间体酸价对漆膜性能的影响

2.2环氧树脂与有机硅中间体配比对漆膜性能的影响

环氧树脂中含有较多的羟基和醚键,能与底材吸引,故有优良的附着力,同时抗化学品性优良,有良好的电绝缘性能。有机硅树脂的耐热性和绝缘性能较好,但是不能常温干燥,需要烘干。

环氧树脂与硅中间体配比对漆膜性能的影响见表2。






表2环氧树脂与硅中间体配比对漆膜性能的影响

2.3环氧有机硅树脂缩合时搅拌速度的影响

硅醇中间体与环氧树脂缩合时,若在溶液中浓度低,则分子内部羟基白缩聚的机率大;若加快搅拌,就能增加分子间的碰撞机率,分子间羟基共缩聚的机率增大,因此适当的搅拌速度可减少硅羟基的自聚。

2.4环氧改性有机硅树脂与丙烯酸树脂配比对漆膜性能的影响

环氧改性有机硅树脂,是以硅氧烷为主链,在其端基和侧基上镶嵌、接枝环氧基团的高聚物,具有优良的耐热、防潮、电绝缘性能。而自制的丙烯酸树脂具有良好的耐热性、耐水性。当改性有机硅树脂用量≥70%时,有机硅成分高,主要显示有机硅树脂的性能,成本较高,且烘烤温度较高,如果丙烯酸树脂加入量过多,涂层的耐候性一般,因此改性有机硅树脂与丙烯酸树脂的配比直接影响涂层的各项性能。该涂料主要以环氧改性有机硅树脂为主,以丙烯酸树脂为辅助树脂。

2.5颜料的影响

选用的颜料必须具有耐热性,在高温受热时不破坏、不变色,如白色颜料可选用锐钛型TiOz,绿色颜料可选用氧化铬绿,红色颜料可选用镉红。黑色颜料炭黑的耐热温度虽可达250℃,但是其有一定的导电性,故选择色素黑与陶瓷黑(耐热温度为300oC,但遮盖力小)混拼使用。

2.6填料的影响

填料在涂料中能提高漆膜的弹性模量,增大内应力,同时它能改善涂料的施工性能,提高颜料的悬浮性和防流挂性。不同的填料对涂层性能的影响见表3。表3结果表明:云母粉、滑石粉和高岭土耐热前后的色差相比,云母粉的色差最大,但云母粉的绝缘性优于滑石粉和高岭土,由于云母粉为鳞片状,添加于涂料中能以片状层叠排列,能有效增强涂层的耐候性,同时它具有极高的电阻,是一种优异的绝缘材料,与有机硅树脂形成复配物,遇高温时转化成机械强度和绝缘性能良好的陶瓷物质,能有效起到绝缘作用。为此我们采用云母粉作为填料。





表3填料各类的影响

2.7填料用量对涂层绝缘性能的影响

将树脂和颜料用量固定,选用云母粉作为填料,加入量分别为4%,6%,8%,10%,12%,分别作击穿强度的常态和热态实验。实验结果见图1。


图1填料用量对击穿强度的影响

由图1可见:当云母粉用量达到8%后,击穿强度(常态)无明显变化,填料加入过多,会使得漆膜光泽和耐热前后的色差增大,同时涂料在贮存过程中易发生沉淀,综合考虑涂料的各项性能,填料用量以8%左右为宜。

2.8助剂的选择

环氧改性有机硅树脂和丙烯酸树脂的黏度均不高,对颜料的润湿性较差,涂料在贮存时易分层,我们采用BYK—P一104S作为分散剂,其用量为涂料量的1%~1.5%。

2.9溶剂的选择

溶剂作为制备涂料的媒介物,它可以调节涂料的施工黏度,满足施工性能,当施工结束后,要求溶剂以适宜的挥发速度跑掉,而有机溶剂的挥发速度随其沸点和表面张力的升高而下降。溶剂挥发速度过快,漆膜流平性差,易出现针孑L和黏结力下降等弊病;溶剂挥发速度过慢,会增加漆膜中溶剂残留量,影响其耐溶剂性和电性能,只有恰当地控制溶剂的挥发速度,才能有效地保证漆膜的优异性能,我们采用苯类、酯类、酮类溶剂混合使用。

3性能测试

所有的测试均按相关国家标准进行,结果见表4。


表4漆膜性能

4结语

通过对成膜物质、填料、助剂和溶剂的选择,制备出能常温白干、耐热、耐油、电绝缘、耐冷热温差骤变及“i防”性能佳的绝缘漆,该漆能用于200。300。C受热电器零件及金属表面的保护。

参考文献

1居滋善.涂料工艺[M].第四分册.北京:化学工业出版社,1994

2索普玄.耐高温绝缘漆的制备及其在玻璃丝包线上的应用[J].电线电缆,2012(03):1l—14.19.

3左瑞霖.耐高温无溶剂绝缘浸渍漆的研究进展[J].绝缘材料,2002(02):26—33.

4唐可珂.高温绝缘涂料[J].涂料工业,1987(04):50—5l,60.

5王李军,张荣伟,等.耐高温绝缘涂层的研制[J].涂料工业,2005(10):1—2.

6李永华,王国志,等.耐高温绝缘涂料的研制[J].绝缘材料通讯,1998(06):8—12.

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