关于环氧涂料的绝缘性能分析研究

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来源：互联网
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2015-01-06
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李志强，曾凡华
　　
　　（航天科工集团梅岭化工厂，贵州遵义563003）
　　
　　摘要：经对环氧磁漆的绝缘性分析和检测，以体积电阻率来解释和评价环氧涂料的绝缘性能，用试验检测对比了普通环氧涂料与绝缘环氧涂料在绝缘性能上存在的差异。普通环氧涂料的绝缘性能有时候是不能完全满意的，在一定条件下会有一定的“带电”，使用上应根据绝缘要求和使用环境来选择。
　　
　　关键词：环氧涂料；绝缘性能；体积电阻率
　　
　　1引言
　　
　　由于热固性环氧树脂是绝缘的，因而一般用户也会认为环氧类涂料都是绝缘的，有的电器元件选用普通环氧涂层作绝缘防护层，特别是对具有耐酸碱要求或处于湿热环境的产品，像一些化学电源的外涂绝缘层，也选用环氧涂料兼作绝缘涂层，既耐酸碱、耐湿热又绝缘。的确，环氧涂层是以环氧树脂为主体与颜填料等配制而成的涂料，由于主体树脂是非导电的，环氧涂层应该是绝缘的，然而在实际应用中或在“某种环境”条件下，普通环氧涂料的涂层却可能是非绝缘的，作为绝缘防护层的环氧涂层却常常“带电”，这既耐酸碱又绝缘的保护涂层在绝缘性能上并不完全令人满意。这是什么原因呢?经分析和试验检测，环氧绝缘涂料要完全满足产品的绝缘性要求，需要根据产品具体的使用条件或绝缘程度来选择。
　　
　　2环氧涂料的绝缘性分析
　　
　　绝缘与导电是相对的，通常材料在有电压差而没有电子流动时被确认为是绝缘的，但是绝对没有电子流动是不存在的，这是个度量问题且不探讨。对涂层的绝缘性能常用击穿电压与体积电阻率来度量，击穿电压度量了涂层在一定厚度下所能承受的电压值，难以确切地度量出涂层的绝缘程度。以体积电阻率（Ω·cm）来描述分析其绝缘性更为方便，可以对绝缘性能进行“分级”处理。用不同的体积电阻率描述涂层不同的导电性能，可以确切地度量出涂层的导电程度：当体积电阻率大于1012Ω·cm时为绝缘体；体积电阻率在106~1012Ω·cm之间为半导体；体积电阻率小于106Ω·cm是导体，当体积电阻率小于1Ω·cm则为良导体。此处的绝缘体、半导体与导体并非完全意义上的物理概念，借用语文概念称绝缘体是指不善导电的物体，导体则为善导电的物体，半导体为可导电又不善导电的物体。以此度量来对环氧涂层进行绝缘性分析。
　　
　　2．1主体树脂的分析
　　
　　环氧涂料的主体树脂———环氧树脂是热固性高分子树脂，在“常规”电压差下是不会形成电子流动的，一般没有导电性能，检测数据表明其体积电阻率为108~1014Ω·cm，多数检测值都大于1012Ω·cm，属绝缘体，因而“单纯的”环氧树脂是不导电的，但与一些常用作电气绝缘材料的热塑性树脂相比，环氧树脂的绝缘性要差些（见表1），其绝缘等级比不上PVC等树脂的，虽然都是绝缘体但绝缘性能是有差异的。然而，当环氧树脂掺杂处理后，特别是掺杂活性基团后体积电阻率会小于106Ω·cm，其导电性大增，成为导体。在涂料生产中为了提高环氧树脂的化学反应活性，增强树脂与其它组分间的相容性，对其进行活性基团的掺杂处理是非常可能的，因此，环氧树脂是绝缘性的，在一定条件下却并非通常意义上的“完全”的绝缘材料，电气绝缘上将环氧树脂分为“一般”环氧树脂和绝缘环氧树脂，在“某些”时候环氧树脂不是绝缘体，起码不是可靠的绝缘体，当使用环境较为复杂时（比如高温潮湿环境），电气绝缘材料基本不选用“一般”环氧树脂，而涂料生产时关注的主要是涂料的使用性能，只要满足使用性能，“一般”树脂也是会选用的，因而普通涂料与绝缘涂料在环氧树脂的选择上是有区别的。