绝缘漆粘温指数改性剂的研究

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目前在电气绝缘浸渍漆行业使用的无溶剂环氧树脂和不饱和聚酯都存在粘度随温度升高而急剧降低的缺点,导致烘烤过程中浸渍漆流失严重。本研究是寻找一种合适的添加剂或方法以减少绝缘漆粘度在30℃至70℃的降低程度。我们使用高低温粘度比ɑ表征绝缘漆粘温性能,使用粘温指数Q表征粘度指数改性剂对粘温性能的改善作用。浸渍漆的ɑ与Q值大小取决于多种因素,如分子量、分子形态,分子极性、助剂等。本文主要从分子量分布,有机粘温改性剂和无机纳米触变剂三个方面进行研究。在研究分子量分布实验中,我们配置不同分子量分布的线性不饱和聚酯和环氧树脂,检测高低温粘度比ɑ的数据,找出粘温性能与分子量分布的关系。实验中发现在数均分子量相近的情况下ɑ随分子量多分散系数增大而增加。在实验中通过提高树脂多分散系数,使环氧树脂ɑ值从0.02提高到0.089,不饱和聚酯ɑ值从0.072提高到0.16。有机粘温改性剂是一些线性高分子,它们的主链在良性溶剂中随温度升高而舒展变长,对粘度降低有抑制作用。有机粘温改性剂的适用性与自身结构以及与树脂的亲和度关系密切。经过对各种有机高分子的实验对比发现使用羟丙基纤维素可把环氧树脂高低温粘度比ɑ从0.035提高到0.097,粘温指数Q为9.45,把不饱和聚酯高低温粘度比ɑ从0.124提高到0.173,粘温指数Q为2.24。无机纳米触变剂主要是气相二氧化硅、纳米氧化铝和膨润土等无机物。由于氢键的存在,粘度测量值与测量转速相关。实验中发现,在环氧树脂中使用亲水型气相二氧化硅与纳米氧化铝按照一定比例配合效果最佳,在添加触变剂总量为树脂质量的2%时,可以将2 r/min下的ɑ值从0.02提高到0.69,将20 r/min下的ɑ值从0.02提高到0.16,相应的粘温指数Q分别为51.45和18.11。在不饱和聚酯中,使用特定类型的亲水型气相二氧化硅效果最佳,可以将2 r/min下的ɑ值从0.124提高到1.66,将20 r/min下的ɑ值从0.124提高到0.78,相应的粘温指数Q分别为23.95和13.57。经分析发现,无机纳米触变剂改善粘温性能的作用机理是纳米颗粒在升温过程中解吸了树脂分子并在无机纳米粒子之间形成新的氢键,导致粘温性能提高。在所研究的各种影响因素中,对浸渍漆粘温性能改善最大的是无机纳米触变剂,其次是有机粘温改性剂,最后是树脂的结构及其分子量分布。
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