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有機硅浸漬漆的制備與固化
發(fā)布時間:2023-03-08 16:45:07 瀏覽次數(shù):2870次
按照漆基組成,有機硅浸漬漆 基 本 結(jié) 構(gòu) 單 元 分 為4種,即 M(R3SiO0.5)、D(R2SiO)、T(RSi1.5)和 Q(SiO2)單元,其中三官能鏈節(jié)的 T 單元或四官能鏈節(jié)的 Q 單 元 是 必 備 結(jié) 構(gòu)單元,有 機 基 團 可 為 甲 基(Me)、乙基(Et)、丙基(Pr)、乙烯基(Vi)、苯基(Ph)等[5],必備單元和其他單元配比不同可形成各種性質(zhì)的硅樹脂.
有機硅浸漬漆制備過程中,有機基團與硅原子數(shù)目的比值以及苯基基團與有機基團數(shù)目的比值,以及水解溫度、水解時間、縮聚時間、減壓真空度等工藝參數(shù)是硅樹脂性能的關(guān)鍵影響因素.董曉娜等[6]采用共水解、縮聚的方法合成了性能優(yōu)異的無溶劑加成型有機硅耐高溫樹脂,通過自制的活性稀釋劑乙烯基硅油調(diào)節(jié)固含量,優(yōu)化了工藝條件,生產(chǎn)工藝溫和,且體系不含溶劑,達(dá)到了國內(nèi)水平.蔣大偉[7]系統(tǒng)研究了乙烯基和含氫硅樹脂的制備工藝,通過調(diào)整合成過程中水解溫度和水含量,發(fā)現(xiàn)當(dāng)水解溫度為10℃,含氯單體與水摩爾比為1∶6時,有機硅浸漬漆樹脂綜合性能優(yōu)異,數(shù)均分子量控制在2670 左右,當(dāng) Si-Vi與Si-H 質(zhì)量比為2.2∶1時,配制的有機硅浸漬漆具有耐熱性高、揮發(fā)份低、防潮性能好、機械強度高、介質(zhì)損耗低、工藝應(yīng)用性好等特點,屬于優(yōu)良絕緣結(jié)構(gòu).
有機硅浸漬漆按交聯(lián)固化方式不同,可分為縮合型和加成型.縮合型有機硅浸漬漆是將含有 Si-OH、Si-OR 等基團的硅樹脂預(yù)聚物,在催化劑作用或加熱下進(jìn)一步縮合交聯(lián)成固體產(chǎn)物.加成型有機硅浸漬漆是通過含Si-Vi鍵的聚硅氧烷與含Si-H 鍵的硅氧烷,在催化劑作用下發(fā)生氫硅化加成反應(yīng)而交聯(lián).與縮合型相比,加成型具有卓越的阻燃、防水、熱氧化穩(wěn)定性和絕緣性能,還具有不含溶劑、固化時無低分子物揮發(fā)等優(yōu)點,可用于電氣設(shè)備的浸漬絕緣處理[8].此外,在應(yīng)用工藝上加成型有機硅浸漬漆還具有浸漬應(yīng)用工藝和后處理工序簡便、容易實現(xiàn)自動化、可節(jié)約能耗和勞動力等優(yōu)勢,能滿足目前電機制造過程中普遍采用的真空浸漬(VPI)絕緣處理工藝的要,并得到無氣隙整體性能優(yōu)良的絕緣結(jié)構(gòu)[9-12],無溶劑有機硅浸漬漆成為絕緣漆未來的發(fā)展方向[13].催化劑是加成型有機硅浸漬漆的重要組份.
催化劑的選擇非常重要,金屬鉑的配位化合物活性高,在較低的溫度下就能引發(fā)加成固化反應(yīng),廣泛用作加成型硅樹脂的交聯(lián)劑[14].衷敬和等[15]介紹了用于無溶劑有機硅浸漬漆硅氫加成反應(yīng)的鉑催化劑的制備方法,討論了帶抑制效果的鉑配合物催化劑的組成、催化機理及催化活性,發(fā)現(xiàn)催化劑活性太高會使浸漬漆貯存時間縮短,若采用絡(luò)合劑制備絡(luò)合型鉑催化劑,由于它具有較低的催化活性,可很好地解決浸漬漆的貯存穩(wěn)定性問題.
李鴻巖等[16]對有機硅無溶劑浸漬漆的固化動力學(xué)進(jìn)行了研究,采用差示掃描量熱法(DSC)對無溶劑有機硅浸漬漆分別在不同升溫速率下的固化過程進(jìn)行動態(tài)掃描.通過 T-β外推法確定了該浸漬漆的固化工藝參數(shù),根據(jù) Kissinger-Ozawa方法 求 得 固 化 反 應(yīng)的活化能為16.684kJ/mol,碰撞因子為5.951×103,通過 Crane方程求得 固 化 反 應(yīng) 級 數(shù) 為1.127,為調(diào)整和改進(jìn)有機硅浸漬漆的固化工藝提供了理論指導(dǎo)