環(huán)氧酯晾干紅瓷漆貯存方式對(duì)漆膜性能的影響研究

吉 超，劉 洋，王雨萌，方建國(guó)，祁世發(fā)

(哈爾濱電氣動(dòng)力裝備有限公司，哈爾濱 150040)

0 引言

在電機(jī)絕緣系統(tǒng)中，環(huán)氧酯晾干紅瓷漆在絕緣表面形成的漆膜不僅堅(jiān)韌、強(qiáng)度高，耐油、耐電性好，并且還具有優(yōu)良的低電弧性、干燥性、絕緣性和防霉、防潮等優(yōu)點(diǎn)[1]。為了發(fā)揮環(huán)氧酯晾干紅瓷漆應(yīng)有的效能，形成的漆膜一定要具有良好的附著力[2]。因此可以認(rèn)為：環(huán)氧酯晾干紅瓷漆與附著材料表面形成漆膜的附著力的好壞就是衡量漆膜性能的重要指標(biāo)。漆膜的附著具有機(jī)械附著和化學(xué)附著2種附著原理。機(jī)械附著單純從宏觀角度來(lái)解釋，認(rèn)為附著力的大小僅取決于噴漆材料表面的本身的孔隙率等性質(zhì)。化學(xué)附著則是從微觀的物理化學(xué)角度來(lái)解釋，認(rèn)為附著力是噴漆材料表面的基材分子與環(huán)氧酯晾干紅瓷漆分子之間相互吸引，這種相互吸引的吸引力可能是靜電力、范德華力、氫鍵等，取決于噴漆材料和環(huán)氧酯晾干紅瓷漆的物理化學(xué)性質(zhì)[3]。本文以附著力作為漆膜性能的首選指標(biāo)。

1 漆膜附著力的測(cè)試方法

操作簡(jiǎn)便，應(yīng)用范圍較廣的附著力測(cè)試方法主要有畫(huà)圈法和劃格法。這兩種測(cè)試方法都屬于間接測(cè)試法，測(cè)得的附著力不是單純的附著力，還能體現(xiàn)出漆膜的變形和破壞時(shí)的抵抗性。其中劃格法需根據(jù)漆膜厚度，來(lái)選擇劃格間距；畫(huà)圈法適用于單一涂層的附著力測(cè)定，操作簡(jiǎn)單，適用范圍較廣[4]。

畫(huà)圈法是將鐵板試樣固定在一個(gè)可以前后移動(dòng)的平臺(tái)，在平臺(tái)移動(dòng)的同時(shí)，作圓圈運(yùn)動(dòng)的唱針劃透漆膜，并能劃出重疊圓滾線的紋路，從圓滾線的紋路中觀察漆膜破壞的位置，以判斷附著力的級(jí)別，分1～7級(jí)，1級(jí)最好，7級(jí)最差。

2 試驗(yàn)方法

2．1 試驗(yàn)材料

開(kāi)口貯存超過(guò)1年的9130環(huán)氧酯晾干紅瓷漆；密封貯存的9130環(huán)氧酯晾干紅瓷漆；馬口鐵試樣(規(guī)格：120 mm×50 mm×0.5 mm)，數(shù)量12片。

2．2 試驗(yàn)工具及設(shè)備

CM-8822漆膜測(cè)厚儀；QFD-型漆膜電動(dòng)附著力試驗(yàn)儀。

2．3 試驗(yàn)步驟

(1) 試驗(yàn)準(zhǔn)備

將馬口鐵試樣進(jìn)行編號(hào)，依次為1#～12#。

(2) 馬口鐵試樣噴漆

1#～6#試樣噴已開(kāi)封用過(guò)的9130紅瓷漆，7#～12#試樣噴剛開(kāi)封的9130紅瓷漆。

(3) 試樣一次噴漆后烘干

將噴漆后的1#～12#試樣放入40 ℃的烘箱中烘焙5 h，然后將烘箱升溫到50 ℃，保溫17 h，取出后，自然晾干。

(4) 一次噴漆試樣漆膜厚度測(cè)試

用漆膜測(cè)厚儀測(cè)量1#～12#試樣漆膜厚度。

(5) 4#、5#、6#、10#、11#、12#試樣二次噴漆

將4#、5#、6#三試樣進(jìn)行二次噴漆，噴已開(kāi)封用過(guò)的9130紅瓷漆；10#、11#、12#三試樣進(jìn)行二次噴漆，噴剛開(kāi)封的9130紅瓷漆。

(6) 試樣二次噴漆后烘焙

將4#、5#、6#、10#、11#、12#六個(gè)試樣，按(3)序要求烘焙。

(7) 二次噴漆試樣漆膜厚度測(cè)試

用漆膜測(cè)厚儀測(cè)量4#、5#、6#、10#、11#、12#試樣漆膜厚度。

(8) 漆膜附著力試驗(yàn)

對(duì)1#～12#試樣進(jìn)行漆膜附著力試驗(yàn)。

3 結(jié)果與討論

3．1 漆膜厚度測(cè)試

漆膜厚度測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 漆膜厚度測(cè)量

由表1中可以看出：采用開(kāi)口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆一次噴漆試樣的漆膜厚度在80～90 μm，二次噴漆試樣的漆膜厚度在150 μm左右。閉口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆一次噴漆試樣的漆膜厚度在43～50 μm，二次噴漆試樣的漆膜厚度在90 μm左右。哈電動(dòng)裝的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆漆膜的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為40～100 μm。從表1中數(shù)據(jù)可以看出：開(kāi)口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆一次噴漆的試樣漆膜厚度已經(jīng)在哈電動(dòng)裝漆膜的企標(biāo)范圍內(nèi)，開(kāi)口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆的二次噴漆試樣的漆膜厚度明顯高于企標(biāo)；閉口方式貯存的環(huán)氧晾干紅瓷漆的漆膜厚度符合企標(biāo)。閉口方式貯存的漆膜厚度比開(kāi)口方式貯存的漆膜厚度小好多。

電機(jī)表面噴涂的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆的漆膜厚度過(guò)高，對(duì)環(huán)氧酯晾干紅瓷漆消耗量就增大；漆膜厚度過(guò)高，其固化時(shí)間也會(huì)相應(yīng)增加。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)噴涂的成本、消耗無(wú)形中增加很多。環(huán)氧酯晾干紅瓷漆的漆膜厚度增加對(duì)繞組絕緣性能也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，漆膜厚度越高，漆膜中的固體含量過(guò)高，會(huì)影響絕緣繞組表面的電導(dǎo)率。在電機(jī)使用過(guò)程中會(huì)影響絕緣繞組表面電、熱的循環(huán)，可能增加繞組絕緣的老化。伴隨漆膜性能下降，與漆膜接觸的絕緣繞組表面可能會(huì)產(chǎn)生腐蝕活性點(diǎn)。腐蝕活性點(diǎn)一旦產(chǎn)生，就會(huì)形成絕緣繞組的薄弱點(diǎn)，電機(jī)使用過(guò)程中就存在危害，影響電機(jī)的使用壽命。

采用閉口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆漆膜厚度符合哈電動(dòng)裝的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，更有利于環(huán)氧酯晾干紅瓷漆的使用。

3．2 外觀對(duì)比

圖1、圖2分別為開(kāi)口方式貯存、閉口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆噴漆試樣的圖片。對(duì)比可知，采用開(kāi)口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆試樣表面顏色暗淡(呈橘黃色)；閉口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆試樣表面顏色鮮艷(呈紅色)。

圖1 開(kāi)口貯存的試樣

圖2 閉口貯存的試樣

采用開(kāi)口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆與空氣中的水分、雜質(zhì)等接觸。在長(zhǎng)時(shí)間的貯存過(guò)程中，環(huán)氧酯晾干紅瓷漆的聚合物分子之間可能引入雜質(zhì)、水分子或其他官能團(tuán)，鍵與鍵之間的作用力下降，聚合物分子鏈段發(fā)生旋轉(zhuǎn)或者位移，從而產(chǎn)生交聯(lián)等反應(yīng)。在環(huán)氧酯晾干紅瓷漆形成漆膜的過(guò)程中，分子之間的作用力不充分，從而影響漆膜的形成，致使漆膜顏色暗淡(呈橘黃色)。

而采用閉口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆，在貯存過(guò)程中成密閉狀態(tài)，環(huán)氧酯晾干紅瓷漆與空氣不發(fā)生接觸，環(huán)氧酯分子聚合物中不會(huì)引入水分或者雜質(zhì)。所以在形成漆膜的過(guò)程中，采用閉口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆分子間的作用力充分，漆膜外觀顏色未發(fā)生變化，呈鮮亮的紅色。

3．3 附著力試驗(yàn)

環(huán)氧酯晾干紅瓷漆的馬口鐵試樣附著力試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 漆膜附著力試驗(yàn)

由表2中可以看出：采用開(kāi)口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆試樣附著力結(jié)果為3～4級(jí)，閉口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆試樣附著力結(jié)果為1級(jí)。閉口方式附著力試驗(yàn)結(jié)果明顯優(yōu)于開(kāi)口方式附著力試驗(yàn)結(jié)果。

電機(jī)繞組浸漬完成后很難馬上噴漆，會(huì)放置一段時(shí)間，因此絕緣繞組表面可能存在灰塵、雜質(zhì)等污物，在噴漆過(guò)程中不清理干凈，會(huì)引起漆膜附著力的降低。從分子結(jié)構(gòu)及分子間相互作用力方面可知，漆膜的附著力產(chǎn)生于漆膜中聚合物分子與絕緣繞組接觸表面分子之間的相互吸引力。只有兩種分子之間的極性相適應(yīng)才會(huì)得到附著力較好的漆膜。對(duì)此，閉口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆漆膜附著力試驗(yàn)1級(jí)，附著力試驗(yàn)滿足企標(biāo)要求。

4 結(jié)論

隨著對(duì)環(huán)氧酯晾干紅瓷漆研究的不斷深入，改善貯存方式，使漆保持優(yōu)良的性能，降低生產(chǎn)成本是今后發(fā)展的一個(gè)方面。本文研究證明：開(kāi)口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆噴涂漆樣的漆膜厚度大于企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并且附著力試驗(yàn)結(jié)果稍差；閉口方式貯存的環(huán)氧酯晾干紅瓷漆噴涂漆樣顏色正常，漆膜厚度符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，附著力試驗(yàn)結(jié)果較好，適合環(huán)氧酯晾干紅瓷漆的長(zhǎng)期貯存。