丙烯酸绝缘粉末涂料的制备及表征
摘要:
以自制的环氧型丙烯酸树脂及固化剂十二碳二元酸为成膜主体,分析了固化条件、环氧当量、填料等因素对丙烯酸粉末涂料及涂膜性能的影响。
结果表明:自制的环氧型丙烯酸树脂粉末涂料具有良好的绝缘性能,当固化剂与树脂的活性基团摩尔比为1:1时,漆膜的体积电阻率最高,达到5.09×1013Ω·m。
树脂的环氧当量对漆膜的电绝缘性能影响较小,六钛酸钾晶须填料能有效提高漆膜的耐冲击性。
随着社会的发展和人类对环保要求的提高,粉末涂料以其环保、清洁、高效等特点成为当今绿色涂料的一个重要组成部分,广泛应用于高压开关柜、电机、变压器、电磁线等,在绝缘领域有着重要的应用。
目前最常用的粉末涂料主要是环氧粉末涂料,但是环氧粉末涂料的耐候性较差,制约了环氧粉末涂料的发展。
丙烯酸树脂粉末涂料是粉末涂料中的一个重要品种,具有良好的耐候性及绝缘性能,但是应用于绝缘领域的报道较少。
常用的丙烯酸树脂粉末涂料主要有环氧型丙烯酸树脂与多元酸固化体系、羟基丙烯酸树脂与封闭型多异氰酸酯固化体系等。
本研究以制的环氧型丙烯酸树脂与固化剂为成膜主体,制备丙烯酸树脂粉末涂料,探究粉末涂料的固化条件等因素对漆膜涂层性能的影响,并针对丙烯酸粉末涂料耐冲击性差的缺点引入六钛酸钾晶须填料,以期能改善丙烯酸粉末涂料的耐冲击性。
1、实验
1.1 主要原材料
十二烷二元酸DDDA:工业级,溧阳市凯信化工原料经营部;
1.2 主要仪器及设备
NICOLET-460 型傅里叶变换红外光谱仪,美国尼高力仪器公司;
Q600SDT 型热失重分析仪,美国TA公司;
S-3700N型扫描电子显微镜,日本日立公司;
Waters 1515 GPC凝胶渗透色谱仪,美国Waters公司;
在装有温度计、搅拌装置、回流冷凝管和恒压滴液漏斗的四口瓶中,以甲苯为溶剂,过氧化苯甲酰为引发剂,采用溶液聚合法对混合单体进行自由基共聚。
在110 ℃下将单体用恒压滴液漏斗均匀滴入四口瓶内,2h滴加完毕,滴加完后保温2h,直至反应结束。
然后减压蒸馏,至无液滴滴出时停止蒸馏,趁热出料并干燥,得到环氧型丙烯酸树脂。树脂的合成配方如表1所示。
1.4 环氧丙烯酸粉末涂料的制备及喷涂
将树脂、固化剂、流平剂、安息香等组分按照一定比例混合,将混合好的物料用双螺杆挤出机在100℃下挤出并压片,粉碎过筛(180目)即可得到丙烯酸树脂粉末涂料。
利用静电喷涂装置对板材进行喷涂,然后放入160 ℃的烘箱中固化30min,即可制得固化好的样板。表2为丙烯酸树脂粉末涂料的基础配方,其中在丙烯酸树脂的合成单体中,GMA含量为30%。
1.5 分析测试与表征
FTIR:采用NICOLET-460型傅里叶变换红外光谱仪测试,范围为600~4000cm-1;TG:在N2气氛下测试,升温速率10℃/min;
GPC:采用Waters151....
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