應(yīng)用于電工電子絕緣上的漆稱絕緣漆。普通油漆的漆膜具有防止機械損傷,防銹蝕和增加美觀等保護(hù)和裝飾作用。而絕緣漆則除此之外還要求有電絕緣性、耐熱性、耐化學(xué)性、耐環(huán)境侵蝕性等。
絕緣漆是由漆基、溶劑或稀釋劑、輔助材料三部分組成。漆基是指漆的成膜物質(zhì)組分,漆在干燥過程中溶劑揮發(fā),漆基則經(jīng)氧化,聚合或縮聚等化學(xué)反應(yīng)后而形成漆膜。漆基主要由干性油或半干性油、天然樹脂或合成樹脂等組成,尤其以酚醛、氨基、醇酸、環(huán)氧、聚酯、聚酰胺、有機硅和聚酰亞胺、二苯醚等合成樹脂為基德絕緣漆已獲得廣泛的應(yīng)用。漆基的組成和性能決定了絕緣漆的性能和用途,如以植物油、天然樹脂為主體的絕緣漆,耐熱性低,適用于制造A級絕緣的漆布漆。環(huán)氧樹脂能賦予漆膜堅硬、耐潮濕、強的附著力、優(yōu)良的電性能、力學(xué)性能及化學(xué)穩(wěn)定性,可用來制造耐熱等級為B級、F級、H級的絕緣漆,或作為其他絕緣漆的改性劑。
溶劑是溶解漆基的材料,其作用時使漆基溶解成均勻的漆液,便于貯存和使用,常用的溶劑油乙醇、甲苯、汽油、丙酮等,其在漆的形成膜過程中逐漸揮發(fā)掉,它不參與漆膜成型的化學(xué)反應(yīng)。但另一些溶劑如苯乙烯、丁基縮水甘油醚、甲基丙烯酸甲酯、鄰苯二甲酸二丙烯酯等在漆中起著調(diào)節(jié)黏度作用,同時能與漆基一起參與反應(yīng)形成漆膜,它們稱為活性溶劑。稀釋劑是能使漆調(diào)稀的材料,但它不能或難于溶解漆基,它必須與溶劑混合使用,起到調(diào)整漆液黏度的稀釋作用。輔助材料是指在漆中其輔助材料,如催化劑、干燥劑、固化劑、增韌劑、增塑劑、阻聚劑、流平劑、防霉劑、防沉淀劑、填料和顏料,這些材料并非所有的絕緣漆都必須采用的。即使其用量極微,但其對漆的性能卻有很大的影響。
絕緣漆的品種很多,可按漆的組成、用途、干燥方式和耐熱等級四種方式分類。按漆的組成有溶劑漆 是指含有揮發(fā)性溶劑的絕緣漆,如1033環(huán)氧酯浸漬漆、由于黏度可調(diào),貯存穩(wěn)定性好,給使用帶來許多方便,因此應(yīng)用領(lǐng)域很廣。無溶劑漆 不含揮發(fā)性溶劑的絕緣漆,如9105環(huán)氧無溶劑整浸漆、118環(huán)氧聚酯無溶劑沉浸漆,它具有介電性能好,減少污染,提高絕緣質(zhì)量和提高工效等特點,也在電工領(lǐng)域中廣泛使用。油性漆 漆基由植物油與合成樹脂、天然樹脂等構(gòu)成,常含有干燥劑,如環(huán)氧氣干絕緣漆、環(huán)氧少溶劑快干漆等,這類漆應(yīng)用最廣。樹脂漆 漆基由合成樹脂、天然樹脂等構(gòu)成,不含游船植物油,如環(huán)氧樹脂滴浸漆等。由于數(shù)字的組成不同,漆的性能各異,其主要特點是漆膜堅實,硬度較高,耐熱性較高、隨著復(fù)配技術(shù)的發(fā)展,品種越來越多。瓷漆 是含有填料和顏料的漆,如環(huán)氧灰瓷漆和紅瓷漆,填料可以改進(jìn)漆膜的耐熱性和導(dǎo)熱性,提高硬度和耐候性,并可使漆膜具有所需的顏色。
按用途分浸漬漆 采用浸漬的反式,將漆滲透到纖維或被浸件縫隙內(nèi)部作填充絕緣的漆稱浸漬漆。主要用于電機電器繞組及纖維材料的浸漬絕緣處理,以提高電絕緣性、導(dǎo)熱性、防潮性和耐熱性、提高機械強度和耐化學(xué)穩(wěn)定性。覆蓋漆 覆蓋在硅鋼片的表面、已浸漬的電機電器繞組的表面,絕緣制品與零部件的表面,其保護(hù)與絕緣作用,主要功能是防止機械損傷、防潮、防水、防大氣及各種污物的作用。膠黏漆 是絕緣材料與絕緣材料、絕緣材料與其他材料黏合在一起,即兩個物體界面間起黏結(jié)作用的漆稱為黏合漆。其主要功能是黏合作用,如制造云母制品,復(fù)合制品、層壓制品所用的漆均是黏合漆,要求有較強的黏結(jié)力,良好的工藝性和介電性能。胺干燥方式分 分為氣干漆和烘干漆。按耐熱等級分 分A、E、B、F、H、200℃等。
溶劑加入高聚物體系后存在三種力,即高聚物基團(tuán)間的內(nèi)聚力,溶劑分子間的內(nèi)聚力,溶劑與高聚物分子間的作用力。當(dāng)溶劑與高聚物分子間的作用力大于溶劑及高聚物分子自身的內(nèi)聚力時,則溶劑對高聚物產(chǎn)生溶解作用。溶解過程首先是小分子的溶劑向大分子高聚物分子鏈段間的空隙內(nèi)滲透,是高聚物的體積膨脹,稱之為“溶脹”。溶脹的結(jié)果是高聚物逐漸擴(kuò)散在溶劑中,形成溶液。如果溶劑分子在聚合物中的溶解是有限的,則到一定程度就達(dá)到平衡—溶脹的聚合物與聚合物溶液間的平衡,就不能完全形成溶液,也只能有限溶脹。這種現(xiàn)象多出現(xiàn)在B階段的熱固性樹脂或易結(jié)晶的直鏈高聚物中。
稀釋劑和助溶劑不同,溶劑能溶解高聚物,而稀釋劑不能溶解高聚物,只能使溶劑變稀和減小黏度。稀釋劑代替一部分溶劑,可降低成本。加入稀釋劑的量不能過多,否則會使聚合物沉淀出來,二者的臨界體積比稱稀釋值K。 K=稀釋劑體積 / 溶劑體積此外有一種助溶劑,本身不能溶解漆基,但它代替部分溶劑,會使溶劑黏度下降;也有兩種溶劑不能單獨溶解漆基,但合為二元混合溶劑卻能溶解漆基。苯醇溶液可以溶解多種漆基。
溶劑的選擇和使用應(yīng)考慮溶解能力、揮發(fā)速度、毒性、易燃易爆和資源等因素。溶解力 溶劑對漆基必須具有很好的溶解力,并能與稀釋劑、助溶劑相混溶,不同溶劑對不同漆基具有不同溶解性。溶劑溶解力的大小能明顯地反映在溶液的黏度值大小。溶解力也與溫度有密切關(guān)系,溫度升高能提高溶劑的溶解力。一般情況采用兩種或多種復(fù)合溶劑,溶解力大為提高。揮發(fā)性 除了稀釋劑的揮發(fā)性應(yīng)比溶劑的揮發(fā)性大以外,溶劑的揮發(fā)性也應(yīng)與漆膜形成的快慢相適應(yīng)。如果溶劑的揮發(fā)性小于漆的成膜速度,則往往漆膜已經(jīng)硬化,而內(nèi)部的溶劑為完全逸出,就使漆膜內(nèi)都產(chǎn)生氣泡或形成針孔。如果溶劑揮發(fā)太快,會影響漆膜的表面平整、失光、發(fā)白。安全性 揮發(fā)性溶劑都具易燃易爆性,當(dāng)溶劑或稀釋劑的蒸氣在空氣中達(dá)到一定濃度時會引起燃燒或爆炸。毒性 溶劑油一定程度的毒性,長期在溶劑蒸氣濃度較高的環(huán)境下呼吸對人體有害,特別是芳香族溶劑會引起苯中毒。來源充足,價格便宜。環(huán)氧樹脂絕緣漆常用的溶劑有石油烴類的120汽油、200汽油;芳香族烴類的二甲苯、甲苯;萜烯類的松節(jié)油;醇類的乙醇、丁醇;同類的丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮;酯類溶劑的醋酸乙酯、醋酸丁酯等。
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