耐熱環(huán)氧聚酯絕緣涂料

1、JIU JIANG UNIVERSITY涂料配方課程設計題 目環(huán)氧聚酯絕緣涂料配方設計 英文題目 Design Of Formulation Of PolyesterResin And Insulating Coatings院系化學與環(huán)境工程學院專業(yè)應用化學姓名庫志新年級四指導教師劉康強二零一四年十一月耐熱環(huán)氧聚酯絕緣涂料1、研究、生產(chǎn)和應用現(xiàn)狀我們在早期時候的絕緣涂料采用的是純天然的原料諸如瀝青、天 然纖維素等制成，但是這些原料制得的涂料卻不耐高溫。自從五十年 代以來，隨著高分子工業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了大批合成樹脂生產(chǎn)公司機構， 使得科學家對絕緣涂料的研制有了豐富的材料基礎，而帶有絕緣性的 高聚合

2、物的研究就逐漸獲得了較大的進展，使得絕緣涂料在此基礎上 得以快速發(fā)展。在六十年代初期一些新型的耐熱聚合物被引入到絕緣 涂料中，例如耐熱的聚醋、聚氨醋、耐熱環(huán)氧樹脂、聚醋酞亞胺和聚 二苯醚。美國DuPont在一九五九年解決了聚酞亞胺漆合成與涂布工藝的 問題，日本也曾報道了一種聚酞亞胺涂料，并驗證了此漆膜經(jīng)過高壓 鍋實驗測試后不剝落，蘇聯(lián)于一九六七年報道熱塑性聚酞亞胺涂料 等。六十年代以來，美國Dow Corning就開始了生產(chǎn)有機硅耐高溫 漆，我國當時也開始了此類產(chǎn)品的研究。這是一種具有許多優(yōu)良性能 的漆，但因機械強度與附著力差，因而在高溫絕緣漆領域里己逐漸被 新型的耐高溫漆所取代，或者采用其他

3、高分子化合物改性的有機硅 漆。一般采用環(huán)氧、聚醋、醇酸、聚丙烯酸醋、聚氨醋類等樹脂改性 后可以保留原有有機硅樹脂的良好性能，而以其他樹脂來彌補有機硅 樹脂的缺陷。隨著當今電子產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，高效率、高智能、高精度、小型 輕量、節(jié)能和組合化成為了電子技術的主要發(fā)展動向；同時電子設備 的工作環(huán)境和使用條件也趨于多樣化。而在電子產(chǎn)品中，絕緣材料的 質(zhì)量是決定電子產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵因素。因此，為了保障設備的正常運 行，必須有高性能的高分子絕緣材料來提高設備的工作環(huán)境適應性、 使用壽命。其表面絕緣漆性能的優(yōu)劣以及耐熱性會非常的重要。2、設計思路的論證（1）成膜物成膜物選擇環(huán)氧改性有機硅樹脂，本來有機硅樹脂也

4、是耐高溫 的，在對其進行合成環(huán)氧化后，其耐高溫性能進一步提升，并且其絕 緣性能也得到了進一步的提升。防腐性能強，耐油、防潮、附著力 強，并可低溫固化。這樣涂膜就可以擁機械性能和電氣絕緣性能，并 在生活中電線上的涂料不易掉落，電線不老化，延長了電氣設備的使 用效率及本身的使用壽命。（2）顏填料顏填料分為顏料和填料。它們對涂膜的防銹、耐曬、耐水、耐化學品，對涂膜的裝飾和防 護作用有較大的貢獻，性能起到重要作用并能提高涂膜的機械強度、 厚度、體積，改善涂膜的某些性能，還可以降低涂料成本，防止涂膜 開裂，提高漆膜的耐候性等。更重要的是，它與有機硅樹脂或有機硅 硼樹脂的復配物，遇到高溫時轉(zhuǎn)化為機械強度和

5、絕緣性能良好的陶瓷 性物質(zhì)，因此即使是在火災燒毀之后還保持絕緣狀態(tài)，這是非常好的 性質(zhì)。顏料選擇絹云母粉，因為其本身就有很高的電阻，也是一種優(yōu)異 的絕緣材料，呈片狀結構，還能降低涂膜的開裂，提高漆膜的耐候性 等。更重要的是，它與有機硅樹脂或有機硅硼樹脂的復配填料采用無機填料如輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉。這不僅可以降低樹脂用量、 成本，還能對樹脂起增強、增韌作用。（3）溶劑選擇甲乙酮作為溶劑，它是一種性能優(yōu)良、用途廣泛的有機溶 劑，具有優(yōu)異的溶解性和干燥性，且具有沸點較高、蒸汽壓較低的優(yōu) 點，對多種聚合物如樹脂具有良好的溶解性能。在涂料、膠帶、膠粘 劑、合成革、油墨、磁帶、香料、催化劑、抗氧劑以及阻蝕劑

6、等方面 具有廣泛的應用。它作為一種溶劑型環(huán)保涂料，在總有機揮發(fā)量以及 溶劑的毒性指標等方面均符合環(huán)保要求，將逐步取代苯類等毒性較高 的傳統(tǒng)溶劑。（4）助劑分散劑是一種能夠提高和改善固體或液體物料分散性能的涂料 助劑，是一種高聚物表面活性劑，它具有很高的抗絮凝能力。在固體 涂料研磨時，加入分散劑，有助于顆粒粉碎并阻止已碎顆粒凝聚而保 持分散體穩(wěn)定。不溶于水的油性液體在高剪切力攪拌下，可分散成很 小的液珠，停攪拌后，在界面張力的作用下很快分層，而加入分散劑 后攪拌，則能形成穩(wěn)定的乳濁液。加入分散劑的作用就是通過降低液 體表面張力效應、起泡傾向和潤濕作用使涂料在高固形物含量下具有 較低的粘度，從而保

7、障涂料具有好的流變性。分散劑選擇環(huán)氧乙烷，它分散性能好，能防止填料粒子之間相互聚集； 并且與樹脂、填料有適當?shù)南嗳菪裕粺岱€(wěn)定性良好；在其成型加工時 的流動性好；不引起顏色飄移；不影響制品的性能；且無毒、價廉。消泡劑選用聚二甲基硅氧烷，其無毒無味，具有生理惰性、良 好的化學穩(wěn)定性、電絕緣性和耐候性、疏水性好，并具有很高的抗剪 切能力，可在-50C200C下長期使用。廣泛用作絕緣潤滑、防震、 防油塵、介電液和熱載體。以及用作消泡、脫模劑.增稠劑選用羥丙基纖維素，它是一種水溶性醚，其性能與其他一 般水溶性醚相似。因此在涂料可作為成膜劑、增稠劑、乳化劑和穩(wěn)定 劑等，使涂膜具有良好的耐磨性、均涂性和黏附

8、性，并善了表面張力、 對酸堿的穩(wěn)定性，且與有機溶劑的混用性也較良好。配方表編制原料配方表：質(zhì)量（Kg ）百分數(shù)（%）環(huán)氧有機硅樹脂40甲乙酮10絹云母粉20環(huán)氧乙烷5輕質(zhì)碳酸鈣8聚二甲基硅氧烷5絹滑石粉7羥丙基纖維素5配方物料衡算顏基比 顏填料固體質(zhì)量/基料固體質(zhì)量=（20+7+8） /40=87.5% 顏料體積濃度（PVC）=顏料和填料的體積X100%顏料和填料的體積固體基料的體積環(huán)氧改性有機硅樹脂：1.7x103Kg/m3，絹云母粉： 2.65x103Kg/m3，吸油量為 30g/100g，輕質(zhì)碳酸鈣：2.61 x103Kg/m3, 滑石粉密度：2.7x103Kg/m3，甲乙酮：0.81

9、x103Kg/m3，環(huán)氧乙烷: 0.8711x103Kg/m3，聚二甲基硅氧烷1x103Kg/m3，羥丙基纖維素：0.5x103Kg/maPVC=x100%=35.9%200 + 2650 + 80 + 2610 + 70 + 2700PVC=x100%=35.9%200 + 2650 + 80 + 2610 + 70 + 2700 + 400 +17003.絹云母粉密度為2.65g/cm3，吸油量為30g/100gCPVC=11 OA P1 +93.5x100%=1+30 x 2.6593.5x100%=54.0%性能檢測內(nèi)容與方法項目方法國標1涂料外 觀目測描述色相2涂料密 度密度杯GB/T6750-863涂