Page 31 - 涂层与防护2020-04电子版

史中平，等：电感磁圈用绝缘粉末涂料的研制

双酚 A 型环氧树脂（依次编为 A、B、C、D）、改性 保证涂膜工件能在高温下持续工作且不易损坏；其中
环氧树脂 E（二步法）：南亚树脂有限公司；环氧树脂 环氧基和羟基具有的反应性，与特定化合物反应可交
固化剂 a：德固赛公司(以下称固化剂 a)；环氧树脂固 联成网状结构，使涂层具有更强的机械性能和耐腐蚀
[1]
化剂 b：陶氏化学公司(以下称固化剂 b)；环氧树脂固 性 。
化剂 c： 大庆庆鲁精细化工有限公司 (以下称固化剂 目前市场上通用的粉末涂料用环氧树脂主要是
c)；2-甲基咪唑（2MI）：陕西金辰化工有限公司；金红 双酚 A 型，双酚 A 型环氧树脂在粉末涂料领域应用广
[2]
石型二氧化钛：杜邦公司；硫 酸钡 ：欣 美化 工有 限 公 泛，综合性能优异 。但双酚 A 型环氧树脂分子链中的
司；填料 1：滁州格锐矿业有限责任公司；填料 2：重庆 环氧官能团一般为 2 个，与固化剂交联反应后形成的
锦艺硅材料开发有限公司；粉末涂料通用颜料：粉末 交联密度有限， 而改性环氧树脂具有多个官能团，参
涂料通用助剂（安息香、流平剂、脱气剂等）：市售，以 与反应后可以形成较大的交联密度，从而提高固化后
上均为工业级。 涂层的耐化学腐蚀及耐溶剂腐蚀性，同时，较高的交
联度也有助于提高涂层的机械强度和硬度，从而提高
1.2 主要设备和实验仪器
涂层耐磨性；而且，较高的交联度也在一定程度上提
SLJ-30E 型双螺杆挤出机： 山东凌宇通用设备有 高了涂层的耐热性和韧性。 电感磁圈用绝缘粉不仅要

限公司；DFY-500 万能中药粉碎机：温岭市林大机械； 求涂层具有绝缘功能，同时还要求涂层具备优良的耐
ACM-02 型磨粉系统： 烟台东源化工设备有限公司； 热性、耐化学腐蚀性能及耐溶剂腐蚀性。
SURE COAT 型小型静电喷涂设备、 诺信静电喷枪； 实验过程中采用环氧当量分别为 600~650 的双
GPH-30 高温烘箱爱斯佩克环境仪器 （上海） 有限公 酚 A 型环氧树脂 A、700~850 的双酚 A 型环氧树脂 B、
司；冲击试验仪：昆山市精佳仪器设备有限公司；FT- 800~900 的双酚 A 型环氧树脂 C、1 500~1 800 的双酚
201 粉末涂料测定仪： 宁波瑞柯伟业仪器有限公司； A 型环氧树脂 D 以及 200~300 环氧当量的改性环氧
DSC 差示扫描量热仪： 上海和晟仪器科技有限公司； 树脂 E，以环氧树脂固化剂 a 为固化剂，2 -甲基-咪唑
可控直流电 源 （30V5A，PS305D）：东莞 龙 威电 子科 技 (2MI)为固化促进剂，选用通用型流平剂、安息香、除气
有限公司；玻璃杯（1 000 mL）、量筒（50 mL）等玻璃仪 剂等助剂和颜料，不添加填料，对比了不同类型环氧
器：泰州百科医疗器械有限公司。 树脂对涂膜性能的影响，结果如表 1 所示。 同时对比
加入树脂 E 后涂层性能变化，结果如表 2 所示。
1.3 粉末涂料及涂层制备
表 1 和表 2 的数据表明，上述 4 种双酚 A 型环氧
按设计配方称取各组分，用万能中药粉碎机充分 树脂与一定量改性环氧树脂 E 混合反应后得到的涂
预混合完毕后通过双螺杆挤出机在设定温度下进行 层性能均有一定程度的提高。 添加树脂 E 后获得的涂
熔融挤出，挤出片料经冷却、粉碎、过筛、静电喷涂、热 层的耐丙酮性大大提高了，同时，涂层的抗电压击穿
固化成膜，最后对涂膜进行性能测试。 性能也得到提高，相比于未添加前涂层击穿电压达不
到 5kv，除 4 号配方未能达到外，其他均能达到。 同时，
2 结果与讨论 在表 1 和表 2 中均未能体现到树脂 E 对于涂层柔韧
性的影响，于是，补充以下实验，选择上述实验结果较
2.1 环氧树脂的选择
好的树脂 A 与树脂 E 混合，以固化剂 a 为固化剂，2 -
环氧粉末涂料具有优异的绝缘性、耐腐蚀性能与 甲基-咪唑(2MI)为固化促进剂，选用通用型流平剂、安
优异的坚韧性， 环氧树脂中的羟基具有高度极性，可 息香、除气剂和颜料，不添加填料，性能测试如表 3。从
以与金属表面形成化学键，可以提高涂层与基材的附 表 3 可以看出，随着树脂 E 的添加量变大，涂层的抗
着力，使得产品耐刮花、涂层不易脱落；分子结构中的 冲击性能和柔韧性变差， 造成因素是改性环氧树脂 E
醚键为涂层提供了优良的耐化学腐蚀及耐溶剂腐蚀 的刚性强， 与双酚 A 型环氧树脂的兼容性不是很好，
性， 保证了涂层在使用过程中不易被侵蚀而发生失 加入树脂 E，涂层的致密度提高，涂层的耐丙酮和抗电
效； 丙烷基和苯环赋予环氧树脂耐热性和机械刚性， 压击穿性能提高，但是，加入过量的树脂 E 也会严重

19
涂层技术 COATING TECHNOLOGY