不飽和聚酯無溶劑絕緣漆的研制
吳玉霞 （南京微分電機廠）
1引言
無溶劑漆是中小型電機線圈用的一類浸漬漆。所謂無溶劑漆，并不是不用溶劑，如不飽和聚酯固化時用的交聯(lián)劑苯乙稀就是漆中的溶劑。不過這種溶劑在固化過程中不揮發(fā)，而是成為固化物的組成部分，無溶劑漆與有溶劑漆相比，由于沒有溶劑揮發(fā)，因而消除了絕緣層內(nèi)部空隙，提高了絕緣質(zhì)量，并且具有改善操作工藝、降低材料消耗、改善環(huán)境衛(wèi)生等優(yōu)點。
2不飽和聚酯無溶劑漆的制備機理
制備不飽和聚酯無溶劑漆可用馬來酸酐、乙二醇-l、2為主要原料，先使它縮聚成聚度為4-6的低聚聚酯，形成分子鏈較不規(guī)則，大分子容易撐開，從而提高它的溶解性能。但是這樣的聚酯分子中如果每一個雙鏈都進行交聯(lián)，交聯(lián)密度太大，會使漆膜發(fā)脆，所以還要共聚進一部分飽和二元酸以降低交聯(lián)密度，常用的飽和二元酸是鄰苯二甲酸酐。馬來酸中的雙鏈雖然可以聚合，但要使它引發(fā)比較困難，尤其是低聚聚酯是一種有一定粘度的液體，所以，在進行第二步加聚反應(yīng)時，要把低聚聚酯溶體置于易引發(fā)的粘度低的苯乙稀中，和苯乙稀進行游離基共聚而成為體形聚合物。選擇鄰苯二甲酸酐作為共聚單體，主要是為了在不飽和聚酯分子上引進苯環(huán)，以提高在苯乙稀中酌溶解性，并能提高漆膜的剛性。因此，不飽和聚酯漆中共有4種單體，馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、丙二醇一1、2和苯乙稀。
在合成低聚聚酯時，不飽和二元酸和飽和二元酸的摩爾比一般為1：1，聚合物的聚合度一般控制在n≈6，平均分子量大約為2500。聚酯和苯乙稀相混合，苯乙稀約占總質(zhì)量的百分之四十，漆液的粘度大約為300mpa．s。
單聚酯和苯乙稀還不能充分聚合，還需引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)。一般引發(fā)劑用過氯化二苯甲酰。在實際應(yīng)用中，絕緣漆一般分份包裝，含有阻聚劑對叔丁基鄰苯二酚的低聚聚酯、苯乙稀、引發(fā)劑等3組份。在絕緣處理前將三組份按規(guī)定比例配制加熱即可固化。
3不飽和聚酯的介電性能
由于固化的不飽合聚酯實際上是極性聚酯和非極性聚合物苯乙稀的共聚物，所以它的ε和tgδ比一般聚酯小，但它畢竟是極性聚合物，所以￡和tga還是比非極性聚合物環(huán)氧樹脂大，一般：
ε(1000hz時)：3～5
tgδ（1000hz,40～160℃時）：0.01～0.1
可見，不飽和聚酯無溶劑漆只能用于一般的工頻低壓絕緣，不能用于高頻。在125℃時，聚酯無溶劑絕緣漆和一般有溶劑絕緣漆的絕緣電阻與固化時間的關(guān)系如附圖所示。
聚酯無溶劑漆可以比有溶劑漆固化對間縮短3～5倍，并且絕緣電阻強度高于有溶劑漆。
4不飽和聚酯漆性能的調(diào)節(jié)
不飽和聚酯的特點之一就是它的性能可以在廣泛的范圍內(nèi)進行控制和調(diào)節(jié)，因為它在合成時，所用的4種單體都有一系列的單體可以代替。
在不飽和二元酸中，除順丁烯二酸外，還有反丁稀二酸也可以應(yīng)用。實際上，在酯化過程中，有一部分順丁稀二酸異構(gòu)成反丁稀二酸，其轉(zhuǎn)變速度取決于反應(yīng)溫度，有無催化劑以及所用的二元醇品種。所以實際上得到的是順丁稀二酸和反丁稀二酸的混合物，反丁稀二酸的特點是，比順丁稀二酸易于和苯乙稀共聚，于是在兩條聚酯分子鏈之間形成的交鏈數(shù)多，共聚進的苯乙稀分子也就多，交聯(lián)更為緊密，因此產(chǎn)品的溫度就較高，彈性模量和機械強度較大，可有意加一些反丁稀二酸來調(diào)節(jié)異構(gòu)體反應(yīng)。
在飽和的二元酸中，采用鄰苯二酸酐的優(yōu)點已如上述，但還可以用間苯二甲酸替代，這樣可以提高成品的抗沖擊強度、耐水性、耐堿性和耐熱性。為防止在空氣中的表面硬化，可加入少量的四氫化鄰苯二甲酸酐。
二元醇中的丙二醇-1、2和交聯(lián)劑苯乙稀應(yīng)用廣泛，具有成本低、粘度小、溶解性強、共聚反應(yīng)速度快等優(yōu)點。如產(chǎn)品有較高的特殊要求，可用甲基丙烯酸甲酯和鄰苯二甲酸二烯酸代替都分苯乙稀，以提高產(chǎn)品的耐氣候性和耐熱性。
5結(jié)語
在中小型電機線圈浸漬中，現(xiàn)今用的最多的是不飽和聚酯無溶劑漆和環(huán)氧無溶劑漆，二者相比，不飽和聚酯無溶劑漆具有價格便宜、處理時間短、固化劑加入后穩(wěn)定時間長、粘度低等特點。因此，在中小型電機絕緣中，聚酯漆優(yōu)于環(huán)氧漆。
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