第三章-绝缘漆

马寒冰高分子绝缘材料第三章绝缘漆主要内容绝缘漆的分类浸渍漆漆包线漆一、绝缘漆的分类具有绝缘功能的液体树脂体系绝缘漆漆基油树脂很多已不含溶剂稀释剂辅助材料干燥剂颜料增塑剂乳化剂一、绝缘漆的分类绝缘漆漆的基本组成有溶剂漆无溶剂漆瓷漆漆基的主要化学组成油性漆树脂清漆干燥方式气干漆烘干漆用途（8类）耐热性分类不严格二、浸渍漆1、有溶剂浸渍漆作用：对电机电器线圈进行绝缘浸渍处理要求粘度低，固含量高存储稳定性好适当的固化特性，内干性好，固化快，固化温度低粘合力好，力学性能高，漆膜韧性好耐潮性好耐热性好耐油、耐化学药品性好1、有溶剂浸渍漆优点使用方便(如粘度可调、工艺设备简单)储存稳定烘焙中漆流失较少价廉缺点不安全性（易燃易爆）毒性（溶剂挥发污染环境和大气）浪费资源（溶剂挥发)1、有溶剂浸渍漆漆基可固化组分植物油天然树脂合成树脂早期目前植物种子脂肪酸的甘油三酯R1COOCH2R2COOCHR3COOCH2大部分为不饱和烃，少量饱和烃1、有溶剂浸渍漆(1)植物油常见的饱和脂肪酸CH3(CH2)10COOH月桂酸(十二烷酸)豆蔻酸(十四酸)存在于椰子油和月桂油等中CH3(CH2)12COOH从椰子油、棕榈仁油所得的混合脂肪酸或混合脂肪酸的甲酯真空分馏获得1、有溶剂浸渍漆(1)植物油常见的饱和脂肪酸软脂酸棕榈酸(十六烷酸)CH3(CH2)14COOH桕油或棕榈油水解和分离不饱和脂肪酸后经重结晶而制得(乌桕)落叶乔木。种子外面包着一层白色蜡层称“桕脂”，可制蜡烛和肥皂，种子可榨油。叶可制黑色染料。树皮和叶均可入药。亦称“桕树”。硬脂酸(十八烷酸)几乎所有油脂中都有含量不等的硬脂酸，在动物脂肪中的含量较高，如牛油中含量可达24%，植物油中含量较少，茶油为0.8%，棕榈油为6%，但可可脂中达34%。工业硬脂酸的生产方法主要有分馏法和压榨法两种。在硬化油中加入分解剂，然后水解得粗脂肪酸，再经水洗、蒸馏、脱色即得成品。同时副产甘油CH3(CH2)16COOH1、有溶剂浸渍漆(1)植物油常见的不饱和脂肪酸油酸(十八碳烯-9-酸)工业上一般取混合油脂配方例如熔制牛脂30%、熔制猪脂10%、骨脂40%和棉籽油20%油脂经精制、水解得到的混合脂肪酸中，饱和酸与不饱和酸熔点差异较大1、有溶剂浸渍漆(1)植物油亚油酸(十八碳二烯—9,12—酸)以甘油酯的形式存在于许多动植物油脂中以亚麻籽油中含量最多无色至稻草色液体桐油酸(十八碳三烯-9,11,13-酸)其甘油酯的主要存在于桐油中1、有溶剂浸渍漆(1)植物油亚麻酸十八碳三烯-9,12,15-酸蓖麻油酸(12-羟基十八碳烯-9-酸)CH3CH2(CH=CHCH2)3(CH2)6COOH亚麻籽油和紫苏籽油中含量很高，大豆油和菜籽油中也较多，动物油中含少量。是人体必需的脂肪酸CH3(CH2)5CH(OH)CH2CH＝CH(CH2)7COOH主要存在于蓖麻籽油及麦角油中1、有溶剂浸渍漆(1)植物油植物油的干燥性固化倾向的大小油分子中所含不饱和酸的双键数目和位置干性油半干性油不干性油所含双键越多，特别是共轭双键越多，则越易干燥6个以上双键，碘值大于140桐油、亚麻油、梓油4～6个双键，碘值为100～140豆油葵花籽油4个以下双键，碘值小于100未脱水蓖麻油1、有溶剂浸渍漆(1)植物油植物油的使用方法桐油亚麻油干燥速度快，漆膜坚硬，耐水、耐化学性好不稳定，储存时容易发生聚合降低双键含量后使用制漆用的最多的植物油漆膜柔韧、弹性好，耐大气性和耐老化性好，但色泽易于变黄耐水和耐油性不如桐油1、有溶剂浸渍漆(2)干燥剂能促使漆加速干燥的物质干燥剂缩短诱导期、加速与氧的结合、加速聚合作用常用金属皂类钴干燥剂锰干燥剂铅干燥剂锌和钙干燥剂混合干燥剂几天干燥1、有溶剂浸渍漆(3)漆用溶剂与稀释剂溶剂稀释剂能分散溶解固态、半固态或液态可固化树脂体系以成漆液的一种液体多为有机溶剂调整树脂体系粘度或流动性的溶剂无严格的界线二甲苯油性漆醇酸漆聚酯漆1、有溶剂浸渍漆(3)漆用溶剂与稀释剂一般要求溶剂的溶解能力强能溶解全部不挥发组分粘度要尽量低在溶剂用量最少稀释剂最多？适当的挥发性性质稳定不与漆基起反应，不易燃烧低毒性来源方便，价格便宜溶剂和稀释剂那种应该先挥发？1、有溶剂浸渍漆(3)漆用溶剂与稀释剂注意事项溶剂的挥发性与漆膜的干燥与固化相适应稀释剂用量不能过多？溶剂的挥发性小于稀释剂的挥发性体系整体溶解度参数的改变快气泡慢不平整稀释值溶剂体积稀释剂体积K1、有溶剂浸渍漆(3)漆用溶剂与稀释剂常见的溶剂和稀释剂汽油200120甲苯二甲苯酒精丁醇丙酮二甲基乙酰胺DMF甲酚1、有溶剂浸渍漆(4)常见的溶剂型浸渍漆常见的溶剂型浸渍漆油性漆醇酸树脂漆环氧酯漆二苯醚树脂漆改性聚酯漆聚酰亚胺漆油性漆油漆植物油干燥剂加热熬制？预聚物汽油溶解溶液过滤清漆甘油三酯A级醇酸树脂漆多元醇(如甘油)、多元酸(如邻苯二甲酸酐）与植物油制备的改性聚酯树脂使人类摆脱了以干性油与天然树脂并合熬炼制漆的传统旧法低温烘干干性不干性与其它树脂配合使用自干性植物油改性醇酸树脂醇酸树脂漆邻苯二甲酸系的含油醇酸及其改性漆浸渍漆醇解阶段醇酸树脂漆1030醇酸浸渍漆1032三聚氰胺醇酸浸渍漆植物油改性甘油—苯二甲酸酐树脂漆缩聚阶段油与甘油进行醇解反应加入苯二甲酸酐进行缩聚反应醇酸树脂漆醇解醇酸树脂漆的反应可逆反应，反应混合物中有多种物质甘油单酯甘油二酯未反应的甘油与油醇酸树脂漆缩聚反应甘油单酯甘油二酯剩余的甘油苯二甲酸酐缩聚反应醇酸树脂漆注意配方植物油改性甘油树脂配方图Ⅰ苯二甲酸酐摩尔百分比；Ⅱ植物油摩尔百分比；Ⅲ甘油摩尔百分比醇酸树脂漆1—甘油储槽2—油储槽3—油计量槽4—甘油计量槽5—反应釜7—直流冷凝器8—收集器9—受槽10—真空储槽11—真空泵12—树脂溶解器6、13-回流冷凝器14—溶剂计量槽15—沉析槽16—过滤器17—桶18—泵19—溶剂储槽环氧酯漆主要是无溶剂漆半酯全酯半酯丁醇醚化三聚氰胺环氧基与脂肪酸羟基酯化环氧酯与丁醇改性三聚氰胺树脂固化反应少量有溶剂浸渍漆品种环氧酯漆1033环氧酯漆环氧酯漆环氧树脂中的可酯化基酯化度脂肪酸当量数酯化度=×100%环氧树脂中可酯化当量数环氧基羟基相当于两个羟基环氧酯漆酯化当量=1002环氧值+羟基值（100g树脂所含羟基摩尔数）酯化当量制造环氧酯时实用的数值酯化1mol单羧酸（280gC18脂肪酸，亚麻油酸）所需环氧树脂克数环氧酯漆环氧酯漆的制备工艺(1)亚麻油酸170℃环氧树脂测酸值和粘度混合釜酯化220±5℃二甲苯丁醇丁醇改性三聚氰胺树脂放料包装澄清环氧酯漆环氧树脂环氧酯漆的制备工艺(2)亚麻油酸二甲苯反应釜混合釜改性三聚氰胺树脂溶剂出料过滤包装升温回流环氧酯漆特点干燥速度快热固性好漆膜柔韧附着力强介电性能好适于浸渍电机、变压器、电工仪表的线圈，以及供各种绝缘零部件表面防潮和防霉涂层可用于云母制品（柔软云母板等）耐热性良好耐湿性良好化学稳定性良好中等耐霉性二苯醚树脂主链是以二苯氧化物（或称二苯醚）同亚甲基交联的芳香族系列聚合物二苯醚树脂漆原料：二苯醚单体、甲醛、醇交联固化后，得到可用以制造漆布和浸渍漆二苯醚树脂二苯醚树脂漆优点热稳定性360℃热失重10%(有机硅树340℃)，耐热等级H介电性能250℃加热300h，介电性能没有变化，耐水性良好机械性能250℃下经300h还保持着良好的附着性，耐磨性很好耐化学药品性在芳香族和脂肪族溶剂、酸、碱和其他腐蚀性介质的作用下仍具有耐化学药品稳定性二苯醚树脂二苯醚树脂漆优点极优良的耐溶剂性、耐油性、耐化学品性、耐水性、耐辐射性良好的机械强度、粘接强度热老化和吸潮后的介电性能仍很良好可用作线圈浸渍，也可用来浸渍玻璃丝包线、玻璃布以及用作云母粘合剂绝缘耐热等级为H级与有机硅树脂漆相比，价格低约25%～30%二苯醚树脂漆制造方法冰醋酸多聚甲醛H2SO4反应釜反应升温二苯醚析出树脂甲苯丁醇溶液水洗蒸馏皂化10%氢氧化钠乙醇溶液36%盐酸中和水洗干燥溶解甲苯、丁醇混合溶剂改性聚酯漆制造方法亚麻油甘油氢氧化锂反应釜230～240℃聚酯树脂赛克二甲苯回流抽真空放料稀释80℃改性酚醛树脂60℃促进剂压滤包装聚酰亚胺类浸渍漆(1)均苯型聚酰亚胺漆这种漆可用于牵引电机，氟里昂冷冻电机以及特殊电机电器线圈的浸渍，以及雷达仪器等的绝缘处理均苯四甲酸二酐芳香族二元胺缩聚制得溶剂二甲基乙酰胺稀释剂甲苯和二甲苯（1：1）混合液漆层在高温下不软化，并有很高的粘结强度其粘结强度在200℃只损失5%，加热到300℃后仍保持其柔韧性，明显地比一般H级的漆膜好用作电机、电器绕组浸渍漆制备聚酰亚胺类浸渍漆缺点(1)均苯型聚酰亚胺漆作为浸渍漆时粘度大，固体含量低，需多次浸渍，要挥发大量有毒溶剂，浸烘工艺复杂亚胺化析出的水不易排除，易使聚酰胺酸水解，因此在电机、电器整体结构上使用困难溶剂为强极性溶剂，价贵、有毒，与漆包线的相溶性差。因此限制了它的使用。作为线圈浸渍漆应用不多适于浸渍要求耐热性高的特殊电机电器线圈聚酰亚胺类浸渍漆(2)双马来酰亚胺漆适用浸渍防暴、牵引、冶金和起重等H级电机线圈顺丁烯二酸酐芳香族、脂肪族二元胺溶剂：醇类或二甲基乙酰胺与甲苯混合溶剂具有优良的电气、物理和机械性能，特别是在高温（180℃）下具有优异的粘合强度。漆膜具有良好的抗辐射和耐氟里昂等特殊性能聚酰亚胺类浸渍漆(2)双马来酰亚胺漆制备工艺二苯甲烷二胺二甲基乙酰胺顺丁烯二酸酐反应釜甲苯回流分离水分冷却放料过滤包装不含挥发性惰性溶剂，能整体固化的液状可聚合树脂组成物二、无溶剂浸渍漆特点不含挥发性溶剂一次浸涂较厚的漆层，挂漆量大，直接高温烘焙，漆膜不起泡不起皱固化过程是整体固化成型，无低分子生成物逸出漆在烘焙过程中流失较大储存稳定性差挥发物较多可采用不同的浸渍工艺(常压、真空压力、滴浸和整体浸渍)二、无溶剂浸渍漆无溶剂漆用途固化条件分类加热固化型常温固化型紫外线固化型浸渍漆覆盖漆粘合漆沉浸型滴浸型整浸型1、不饱和聚酯无溶剂漆以不饱和聚酯树脂为主要组分，并加入稀释剂引发剂促进剂阻聚剂含有乙烯基的单体线型不饱和聚酯本身不易发生交联反应，它必须与可聚合的乙烯类单体配合使用，才容易发生交联反应能与树脂混合成均匀的溶液，并能溶解引发剂、促进剂最常用的是苯乙烯反应活性大，稀释能力强，价格便宜，能在室温或稍高的温度下固化成型，生成物具有较高的机械强度、耐水性和电绝缘性。缺点是沸点低，应用时挥发损失50%，且易燃，气味大。不饱和聚酯无溶剂漆引发剂不饱和聚酯与乙烯基单体的共聚反应，必需用过氧化物引发剂。•作用原理：产生游离基，与聚酯及乙烯基单体加成，生成新的游离基，以此进行聚合•使用最多的是各种有机过氧化物•用量是在不影响固化速度的情况下，尽量少一些，一般为漆量1%不饱和聚酯无溶剂漆促进剂能使有机过氧化物在低于单独使用时的温度下形成自由基的物质，称为促进剂——常用的促进剂有叔胺，如二甲基苯胺，二乙基苯胺等；有机羧酸盐，如奈酸钴、辛酸钴等——通常采用环烷酸钴，用量一般为过氧化物的5%不饱和聚酯无溶剂漆阻聚剂——增进漆的储存稳定性两类阻缓剂降低聚合反应速度，其阻聚能力与其浓度成正比a.主要有对苯二酚对叔丁基邻苯二酚b.加入量为树脂重的0.01%c.会消耗部分引发剂稳定剂环烷酸铜、丁酸铜、取代肼盐、季铵盐与取代对苯醌等防止树脂在低温下固化，当温度升高时，即失去其稳定作用环氧无溶剂漆由低分子量环氧树脂、固化剂、活性稀释剂和增塑剂等配制而成比聚酯无溶剂漆具有更高的机械强度、电绝缘性、抗潮性、尺寸稳定性和耐化学性能价格较贵，储存稳定性较差(低温易析出)，固化成型时间较长环氧无溶剂漆稀释剂——多为带环氧基的活性稀释剂——目前用得最多的是丁基缩水甘油醚，一般用量为环氧树脂的10～15%——稀释剂用量过多，由于它本身是单官能短链分子，会阻碍链的形成，影响固化物的耐热性和机械强度。——这类活性稀释剂一般有毒，长期接触使皮肤过敏——苯乙烯也可以作为环氧无溶剂漆的稀释剂。环氧无溶剂漆固化剂——主要是胺类和酸酐类——用得比较多的是桐油酸酐——马来酰亚胺桐油酸酐（桐马树脂）。保留了桐油酸酐的韧性，又提