電磁線用絕緣粉末涂料環氧樹脂的選擇

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    進入21世紀以來，粉末涂料以其環保、清潔、零VOC釋放、便于流水線操作、高效、高性能等優點，和水性涂料一起成為了當今綠色涂料的主流。粉末涂料在電子、電機用絕緣材料中占據了越來越重要的地位，產品廣泛的應用于電機、電子、高壓電器、汽車工業、航空機械等各個領域。但絕緣粉末涂料在電磁線涂裝領域仍然處于起步階段，表現為產品牌號不多、整體性能上同以聚酰亞胺為代表的溶劑型涂料差距很大，這在很大程度上制約著絕緣粉末涂料在該領域的市場推廣與應用。

    本文主要針對目前應用于電機領域的電磁線（鋁線）涂裝用絕緣粉末涂料展開研究，制得了純環氧型絕緣粉末涂料產品，軟化擊穿溫度能夠達到150℃以上，可實現對溶劑型絕緣涂料的部分替代。

    眾所周知，純環氧粉末涂料具有優異的絕緣與防腐性能，這和環氧樹脂的分子鏈結構是密切相關的。環氧樹脂中的羥基具有高度極性，可以與金屬表面形成化學鍵，使樹脂的附著力特佳；分子結構中醚鍵提供了優良的抗化學性能及防腐性，其彎曲性也很好；丙烷基和苯核賦予環氧樹脂以耐熱性和機械剛性；其中環氧基和羥基具有的反應性，與特定化合物反應可交聯成網狀結構。

圖1鄰甲酚醛型環氧樹脂的分子結構圖

圖2雙酚A型環氧樹脂的分子結構圖

        目前市場上通用的粉末涂料用環氧樹脂主要有雙酚A型和鄰甲酚醛型兩大類，雙酚A型環氧樹脂尤其是E-12型的雙酚A型環氧樹脂在粉末涂料領域應用更為廣泛，綜合性能優異，但雙酚A型環氧樹脂分子鏈中的環氧官能團一般為兩個，與固化劑交聯反應后形成的交聯密度有限，而鄰甲酚醛型環氧樹脂可以具有多個環氧官能團，參與反應后可以形成較大的交聯密度，從而提高涂膜的耐熱性能，但同時也在一定程度上損害了涂層的韌性。電磁線用絕緣粉末涂料不同于電機定子、轉子用粉末涂料，它要求涂膜在具有絕緣性能（電性能和熱性能）的同時還必須具備優異的柔韌性能。

    試驗過程中采用環氧當量700～900的雙酚A型環氧樹脂、環氧當量在200～300的鄰甲酚醛型環氧樹脂A以及環氧當量在800～900的鄰甲酚醛型環氧樹脂B，以微粉化雙氰胺為固化劑，2-甲基-咪唑（2MI）為固化促進劑，選用通用型流平劑、安息香和除氣劑和顏料，不添加填料，對比了不同環氧樹脂類型對涂膜性能的影響，結果如下表。

環氧樹脂類型對粉末涂料性能的影響

    數據表明，鄰甲酚醛型環氧樹脂A的剛性太強，且與雙酚A型環氧樹脂的兼容性差，它雖然能夠較大幅度的提升涂層的耐熱性能（軟化擊穿溫度），但同時也嚴重損害了涂層的柔韌性，因此不宜用作電磁線這類對韌性有高要求的絕緣粉末涂料配方中。

    環氧樹脂B為三官能度的鄰家酚醛型環氧樹脂，它的剛性相對環氧樹脂A相對要小，但韌性有所增加，隨著其添加量的降低，涂層韌性增加、軟化擊穿溫度有所降低，和雙酚A型環氧樹脂150（雙酚A型）/50的配比下，能夠滿足涂膜的韌性要求，此時軟化擊穿溫度上升到了142℃。因此本研究中決定采用雙酚A型環氧樹脂E-12與鄰甲酚醛環氧樹脂B搭配（E-12/環氧樹脂B=150/50）作為配方的樹脂體系。（更多資訊請登錄：全球涂料網 http://www.soutuliao.com/）