耐热环氧聚酯绝缘涂料

JIU JIANG UNIVERSITY

《涂料配方》课程设计题目环氧聚酯绝缘涂料配方设计

英文题目Design Of Formulation Of Polyester Resin And Insulating Coatings

院系化学与环境工程学院

专业应用化学

姓名库志新

年级四

指导教师刘康强

二零一四年十一月

耐热环氧聚酯绝缘涂料

1、研究、生产和应用现状

我们在早期时候的绝缘涂料采用的是纯天然的原料诸如沥青、天然纤维素等制成，但是这些原料制得的涂料却不耐高温。自从五十年代以来，随着高分子工业的发展，出现了大批合成树脂生产公司机构，使得科学家对绝缘涂料的研制有了丰富的材料基础，而带有绝缘性的高聚合物的研究就逐渐获得了较大的进展，使得绝缘涂料在此基础上得以快速发展。在六十年代初期一些新型的耐热聚合物被引入到绝缘涂料中，例如耐热的聚醋、聚氨醋、耐热环氧树脂、聚醋酞亚胺和聚二苯醚。

美国DuPont 在一九五九年解决了聚酞亚胺漆合成与涂布工艺的问题，日本也曾报道了一种聚酞亚胺涂料，并验证了此漆膜经过高压锅实验测试后不剥落，苏联于一九六七年报道热塑性聚酞亚胺涂料等。六十年代以来，美国Dow Corning就开始了生产有机硅耐高温漆，我国当时也开始了此类产品的研究。这是一种具有许多优良性能的漆，但因机械强度与附着力差，因而在高温绝缘漆领域里己逐渐被新型的耐高温漆所取代，或者采用其他高分子化合物改性的有机硅漆。一般采用环氧、聚醋、醇酸、聚丙烯酸醋、聚氨醋类等树脂改性后可以保留原有有机硅树脂的良好性能，而以其他树脂来弥补有机硅树脂的缺陷。

随着当今电子产业的迅猛发展，高效率、高智能、高精度、小型轻量、节能和组合化成为了电子技术的主要发展动向；同时电子设备

的工作环境和使用条件也趋于多样化。而在电子产品中，绝缘材料的质量是决定电子产品质量的关键因素。因此，为了保障设备的正常运行，必须有高性能的高分子绝缘材料来提高设备的工作环境适应性、使用寿命。其表面绝缘漆性能的优劣以及耐热性会非常的重要。2、设计思路的论证

（1）成膜物

成膜物选择环氧改性有机硅树脂，本来有机硅树脂也是耐高温的，在对其进行合成环氧化后，其耐高温性能进一步提升，并且其绝缘性能也得到了进一步的提升。防腐性能强，耐油、防潮、、附着力强，并可低温固化。这样涂膜就可以拥机械性能和电气绝缘性能，并在生活中电线上的涂料不易掉落，电线不老化，延长了电气设备的使用效率及本身的使用寿命。

（2）颜填料

颜填料分为颜料和填料。

它们对涂膜的防锈、耐晒、耐水、耐化学品，对涂膜的装饰和防护作用有较大的贡献，性能起到重要作用并能提高涂膜的机械强度、厚度、体积，改善涂膜的某些性能，还可以降低涂料成本，防止涂膜开裂，提高漆膜的耐候性等。更重要的是，它与有机硅树脂或有机硅硼树脂的复配物，遇到高温时转化为机械强度和绝缘性能良好的陶瓷性物质，因此即使是在火灾烧毁之后还保持绝缘状态，这是非常好的性质。

颜料选择绢云母粉，因为其本身就有很高的电阻，也是一种优异

的绝缘材料，呈片状结构，还能降低涂膜的开裂，提高漆膜的耐候性等。更重要的是，它与有机硅树脂或有机硅硼树脂的复配

填料采用无机填料如轻质碳酸钙、滑石粉。这不仅可以降低树脂用量、成本，还能对树脂起增强、增韧作用。

（3）溶剂

选择甲乙酮作为溶剂，它是一种性能优良、用途广泛的有机溶剂，具有优异的溶解性和干燥性，且具有沸点较高、蒸汽压较低的优点，对多种聚合物如树脂具有良好的溶解性能。在涂料、胶带、胶粘剂、合成革、油墨、磁带、香料、催化剂、抗氧剂以及阻蚀剂等方面具有广泛的应用。它作为一种溶剂型环保涂料，在总有机挥发量以及溶剂的毒性指标等方面均符合环保要求，将逐步取代苯类等毒性较高的传统溶剂。

（4）助剂

分散剂是一种能够提高和改善固体或液体物料分散性能的涂料助剂，是一种高聚物表面活性剂，它具有很高的抗絮凝能力。在固体涂料研磨时，加入分散剂，有助于颗粒粉碎并阻止已碎颗粒凝聚而保持分散体稳定。不溶于水的油性液体在高剪切力搅拌下，可分散成很小的液珠，停搅拌后，在界面张力的作用下很快分层，而加入分散剂后搅拌，则能形成稳定的乳浊液。加入分散剂的作用就是通过降低液体表面张力效应、起泡倾向和润湿作用使涂料在高固形物含量下具有较低的粘度，从而保障涂料具有好的流变性。

分散剂选择环氧乙烷，它分散性能好，能防止填料粒子之间相互聚集；

并且与树脂、填料有适当的相容性；热稳定性良好；在其成型加工时的流动性好；不引起颜色飘移；不影响制品的性能；且无毒、价廉。 消泡剂选用聚二甲基硅氧烷，其无毒无味，具有生理惰性、良好的化学稳定性、电绝缘性和耐候性、疏水性好，并具有很高的抗剪切能力，可在-50℃～200℃下长期使用。广泛用作绝缘润滑、防震、防油尘、介电液和热载体。以及用作消泡、脱模剂.

增稠剂选用羟丙基纤维素，它是一种水溶性醚，其性能与其他一

般水溶性醚相似。因此在涂料可作为成膜剂、增稠剂、乳化剂和稳定剂等，使涂膜具有良好的耐磨性、均涂性和黏附性，并善了表面张力、对酸碱的稳定性，且与有机溶剂的混用性也较良好。

3. 配方表编制

原料配方表：质量（Kg ）百分数（%）

4. 配方物料衡算

1.颜基比 颜填料固体质量/基料固体质量=（20+7+8）/40=87.5%

2.颜料体积浓度（PVC)= 固体基料的体积

颜料和填料的体积颜料和填料的体积 ×100% 环氧改性有机硅树脂：1.7×103Kg/m 3，绢云母粉：

2.65×103Kg/m 3 ，吸油量为30g/100g ，轻质碳酸钙：2.61 ×103Kg/m 3，滑石粉密度：2.7×103Kg/m 3，甲乙酮：0.81 ×103Kg/m 3，环氧乙烷： 0.8711×103Kg/m 3，聚二甲基硅氧烷1×103Kg/m 3，羟丙基纤维素：