data-full-width-responsive="true"> 桐油改性醇酸氨基水性绝缘漆的制备及性能王华林, 王启文明, 贺楠
男, 王继植( 合肥工业大学化工学院, 安徽合肥230009)传统的有机溶剂型涂料含有大量的挥发性有机物( VOC) , 会严重污染环境和人体健康[ 1] 。随着人们环保意识的不断加强, 各国环境法律法规的日益完善, 人们对涂料中的VOC 含量要求越来越严格。降低VOC含量, 开发环保的水性涂料已经成为新的发展趋势[ 2~ 4] 。水性涂料所用溶剂主要是水, 成本低廉, 原料广泛, 且VOC 大大降低, 减轻了对环境和人体的危害。水性醇酸树脂耐腐蚀性优异, 可广泛用于电气绝缘产品[ 5] 。我国桐油资源丰富, 出口量居世界第一[ 6] 。桐油中含有80% 的不饱和共轭三烯酸( -桐酸) , 干燥快, 耐水、耐腐蚀和绝缘性能优良[ 7] 。本文先用桐油对醇酸树脂进行改性, 然后以氨基树脂为交联剂, 得到固化温度低、干燥快、绝缘性能优异的桐油改性醇酸氨基水性绝缘漆, 并对相关产物进行了结构表征和性能测试。1 实验部分1 1 实验原料顺丁烯二酸酐( MA) : 分析纯; 月桂酸( LA) : 化学纯; 己二酸( AD) : 分析纯; 邻苯二甲酸酐( PA) : 分析纯; 三羟甲基丙烷( T MP) : 工业级; 桐油: 工业级; N, N-二甲基乙醇胺( DMEA) : 化学纯; 乙二醇丁醚( EM) : 化学纯; 丙二醇甲醚( PM) : 化学纯; 六甲氧基甲基三聚氰胺树脂( HMMM) : 工业级。1 2 桐油改性醇酸氨基水性绝缘漆的合成准确计量MA, LA, TMP 和AD, 加入四口烧瓶中, 通N2 保护, 开启搅拌, 缓慢升温至190c , 加入适量桐油和PA, 进行第一阶段酯化反应, 控制酸值 30mg KOH/ g; 降温至180c , 加入剩余PA, 进行第二阶段酯化反应, 控制酸值50 mg KOH/ g~ 60 mg KOH/g , 停止反应。降温后, 加入适量的助溶剂, 得淡黄色透明桐油改性醇酸树脂。向上述树脂中加入准确计量的HMMM 和适量其
它助剂, 滴加DMEA 调节pH 值75~ 85, 加入去离子水至所需固含量, 搅拌均匀后, 得到桐油改性醇酸氨基水性绝缘漆。1 3 分析测试1 3 1 FT-IR: 美国Perkin Elmer 公司Spect rum100型红外吸收分析光谱仪。1 3 2 DSC: 瑞士Met tler Toledo 公司821e/ 400 型差示扫描量热仪, N2 氛围, 升温速率10 c / min。1 3 3 TG: 德国Netzsch 公司TG209 F3 型热重分析仪, N2 氛围, 升温速率20c / min。1 3 4 击穿电压: 上海松宝科技ANY-ZA 交流耐压测试仪。1 3 5 其它性能: 漆膜硬度、吸水率、柔韧性、耐冲击性、附着力、酸值和黏度分别按GB/ T 6739 - 1996、GB1738- 79、GB/ T1731 - 93、GB/ T1732 - 93、GB/T 9286- 1998、GB6743- 86 及GB/ T 10247- 88 进行测定。2 结果与讨论2 1 油度对绝缘漆性能的影响保持其它条件不变, 改变油度, 所得绝缘漆性能测试结果如Tab 1 所示。
Tab 1 显示, 油度增大, 漆膜硬度减小, 原因是树脂中刚性苯环比例下降所至; 油度增大, 漆膜附着力增大, 原因可能是随桐油含量的增加, 漆膜有较好的粘弹性质, 允许聚合物分子链段在一定范围内蠕动, 从而消除树脂交联后大分子内的内应力, 使得漆膜的附着力增大。Fig 1 显示, 油度增大, 漆膜的吸水率降低, 电气强度增大。这是因为油度增大, 树脂分子链上油的比例相对提高, 漆膜疏水性增强, 绝缘性能增强。由T ab 1 可知, 当油度增大到67% 时, 分子链上油性链段比例过大, 树脂的亲水性差, 水溶液呈乳液状态。综合考虑, 选择33% ~ 42% 的短油度为宜, 本实验所选油度为37% 。
