環氧樹脂粉末涂料的研發、生產和應用起始于年德國Ediwin Gemmer首創流化床工藝之后。熱固性環氧樹脂粉末涂料是最早出現的粉末樹脂涂料。環氧樹脂粉末涂料經涂膜后,其各項性能如:粘結力、堅韌性、電絕緣性能和物化、機械性能優異,并廣泛應用于絕緣材料的制造及高壓電器的絕緣件、無線電和電子器件的包封絕緣涂層。
環氧樹脂粉末涂料是以環氧樹脂、固化劑、促進劑、顏填料和其他助劑組成,經予粉碎、混合、熔融混煉、擠出、粉碎和過篩分級獲得的物料--稱之謂環氧樹脂粉末涂料。這種涂料經熔敷涂膜后,在加熱烘烤下經化學交鏈呈三維網狀結構的不溶不熔的固態絕緣結構。因此,它廣泛應用于電機、電器和無線電器件的熔敷絕緣。
1 環氧樹脂粉末涂料的特性
l)環氧樹脂粉末涂料熔融粘度低、固化時不產生任何物質、漆膜流平性和光亮豐滿性能優良、無針孔和凹坑。
2)環氧樹脂分子鏈中的經基(一OH)存在,具有對金屬基材優異的附著力,由此,基材省去了涂底漆;涂層堅韌耐劃傷和剝離。
3)雙酚一A型環氧樹脂分子結構中有雙酚一A的骨架和醚鍵,給予成膜物質的機械性能優良;同時,由于分子鏈中無醋鍵,有良好的耐化學藥物性。
4)所用固化劑的類型品種多,既可用純化學試劑又可用合成樹脂和金屬鹽,既有液態的又可固態的。
5)成膜熔敷可采用流化床、靜電噴涂和火焰噴涂。
6)應用范圍:電工絕緣涂層,如高壓開關的銅母排和電機銅排的熔敷絕緣涂層;各種中、低壓電器和無線電元器件的絕緣包封等。
1.2 環氧樹脂粉末涂料在電工絕緣上的應用
環氧樹脂粉末涂料在電工絕緣制品上的應用起始于60年代中期,研制的電工用環氧樹脂粉涂料首先應用于35Kv和110Kv電力變壓器用電容式膠紙套管芯端部鑄鋁均壓球的外包封,環氧樹脂粉末涂層熔敷方式采用流化床法。見圖1和圖2.與此同時推廣應用于直流電機銅排熔敷絕緣。隨著電機、電器和電子元器件的技術開發和技術引進,對環氧樹脂粉末涂料的性能和品種要求越來越多。
這就促使新型的、電工專用的絕緣環氧樹脂粉末的開發研究和應用試驗的快速發展。
現就絕緣型環氧樹脂粉末涂料在電工絕緣上的應用范圍簡述如下:
l)鐵芯絕緣:微電機定子、轉子的槽絕緣、磁極鐵芯絕緣等:表環氧樹脂粉末涂料涂膜的代表性指標性能項目性能指標
2)導體絕緣:高壓電器匯流銅排母線、轉子銅排線圈、磁極線圈、變壓器線圈、電磁線涂覆等
絕緣、直流電機整流子(換向器)升高片等。
3)帶有絕緣的線圈的涂封絕緣層,如電機線圈端部、洗衣機進水閥線圈等的涂包絕緣。
4)電子元器件包封,如電容、電阻元器件、印制電路板涂封等。
1.3 環氧樹脂樹脂粉末涂敷絕緣的優點:
環氧樹脂粉末涂敷絕緣與有溶劑漆、少溶劑漆和無溶劑膠相比,節約原材料,減少污染,是環保型的產品。
l)環保性好,它不含溶劑,可免除有機溶劑對人們的侵害和對環境的污染,施工散下粉末可回收利用。
2)涂層光亮豐滿,抗環境介質性優異,可使用于惡劣環境條件中。
3)節約絕緣材料,如粉末可替代上膠(環氧絕緣膠)胚布作電機磁極線圈匝間絕緣;粉末噴涂電機銅排絕緣,不僅絕緣厚度可減少二分之一,節省了絕緣材料和硅鋼片和銅材,同時還降低了電機溫升。
4)機械化、自動化水平提高,提高勞動生產率電工專用環氧樹脂粉末徐料組份材料電工專用環氧樹脂粉末涂料組成是環氧樹脂、固化劑和填料及其它輔料,分述如下:
2.1環氧樹脂:環氧樹脂是環氧樹脂粉末涂料的主膠粘劑,它應用具備下列要求的特性
l)固態環氧樹脂,但分子量不宜太高,易粉碎、成膜流平性好。
2)選用不同分子量的環氧樹脂,可調節熔融粘度、互穿性和比膜流平性好。
3)不宜采用受過潮和露放室外受太陽直曬和雨浸潮的環氧
用于電工專用環氧樹脂粉末涂料用環氧樹脂,一般選用雙酚 --A環氧樹脂,其型號是601、604、607:作為耐熱等級高和特殊用途的環氧樹脂粉末涂料,一般采用線型酚醛環氧樹脂,其型號為FJ一43,它亦屬于固態環氧樹脂。
2.2 固化劑選擇:
電工專用環氧樹脂粉末涂料所用固化劑,一般選用固態物質,如多胺、有機酸醉、多聚酸酐、二酞酐、咪哇類和高分子合成樹脂等。
2.3 填料
環氧樹脂粉末涂料常用的填料是硅微粉,按結構分為結晶型和熔融型兩大類。熔融硅微粉是將所用原料經過高溫融煉處理,使之成為高純度、無定形的粉末,下表(2)將列出兩種硅微粉主要性能對比。
2.4 促進劑
促進劑在粉末體系中是不可缺少的一種制劑,它能影響粉末制造工藝和性能,對粉末熔敷和成膜過程及性能都起到舉足輕重的份量。在環氧樹脂粉末涂料配方體系中一般采用二甲基咪哇,其加入量為0.1一0.4%,但對酚醛環氧粉末體系,其加入量為0.4一1%.
電工專用環氧粉末涂料除應具有一般粉末涂料特性外,還應具備優異的電絕緣性能和相應的 耐熱等級。如B級的耐熱等級為130℃、F級的耐熱等級為150℃,也就是說它能在此溫度下運行。
結論
隨著國民經濟的發展,人民生活水平的提高,電機、電器和電子工業的飛躍發展,促進環氧樹脂粉末涂料發展品種,提高質量,增加產量,擴大應用面,向精細化發展,因而具有寬廣的發展前景。