电磁线绝缘粉末涂料用环氧树脂的选择

作者:王师傅 分类:涂料 日期:2021-05-24 20:11:06 浏览:466

21世纪以来,粉末涂料因其环保、清洁、零挥发性有机化合物排放、便于流水线操作、高效、高性能等优点,与水性涂料一起成为绿色涂料的主流。粉末涂料在电子和电机绝缘材料中发挥着越来越重要的作用。产品广泛应用于电机、电子、高压电器、汽车工业、航空空机械等各个领域。但绝缘粉末涂料在电磁线涂料领域还处于起步阶段,说明产品品牌不多,整体性能与以聚酰亚胺为代表的溶剂型涂料相差甚远,很大程度上制约了绝缘粉末涂料在该领域的市场推广和应用。

本文对目前电机领域使用的电磁线(铝线)涂层用绝缘粉末涂料进行了研究,制备了纯环氧绝缘粉末涂料产品。软化击穿温度可达150℃以上,可部分替代溶剂型绝缘涂料。

众所周知,纯环氧粉末涂料具有优异的绝缘性和耐腐蚀性,这与环氧树脂的分子链结构密切相关。环氧树脂中的羟基具有较高的极性,能与金属表面形成化学键,使树脂的附着力极佳;分子结构中的醚键提供了优异的耐化学性和耐腐蚀性,其弯曲性也很好;丙烷基和苯核赋予环氧树脂耐热性和机械刚性;其中环氧基和羟基具有反应性,可以通过与特定化合物反应交联成网络结构。

目前市场上粉末涂料常用的环氧树脂有两种:双酚a和邻甲酚甲醛。双酚a环氧树脂,尤其是E-12 双酚a环氧树脂,广泛应用于粉末涂料领域,具有优异的综合性能。但双酚a环氧树脂一般分子链上有两个环氧官能团,与固化剂交联反应后形成的交联密度有限,而邻甲酚甲醛环氧树脂可以有多个环氧官能团,参与反应后可以形成较大的交联密度,从而提高涂层。与电机定子和转子的粉末涂料不同,电磁线的绝缘粉末涂料要求涂层具有优异的柔韧性和绝缘性能(电气和热性能)。

试验采用环氧当量为700 ~ 900的双酚a环氧树脂、环氧当量为200 ~ 300的邻甲酚醛环氧树脂A和环氧当量为800 ~ 900的邻甲酚醛环氧树脂B。以微粉双氰胺为固化剂,2-甲基咪唑(2MI)为固化促进剂,选用通用流平剂、安息香、脱气剂和颜料,不添加填料。

环氧树脂种类对粉末涂料性能的影响

邻甲酚醛环氧树脂A刚性太大,与双酚a环氧树脂相容性差。虽然可以大大提高涂层的耐热性(软化击穿温度),但也严重破坏了涂层的柔韧性,因此不适合用于对韧性要求高的绝缘粉末涂料配方中,如电磁线。

环氧树脂B是一种三官能度的邻酚醛环氧树脂,其刚性相对小于环氧树脂A,但韧性增加。随着其添加量的减少,涂层的韧性增加,软化击穿温度降低。当与双酚a环氧树脂150(双酚a型)/50混合时,能满足涂膜的韧性要求,软化击穿温度升至142℃。因此,本研究决定采用双酚a环氧树脂E-12和邻甲酚醛环氧树脂B (E-12/环氧树脂B=150/50)作为树脂体系。



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