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       采用环氧树脂E-20对有机硅中间体进行改性得到环氧改性硅树脂，并对其进行红外表征和性能研究。结果表明：该环氧改性硅树脂的附着力有所提高，固化温度降低，具有良好的耐热性和绝缘性能，适合应用于H级电机电器绝缘。

　　关键词：环氧改性硅树脂；有机硅中间体；电绝缘性

　　中图分类号：TM215.4文献标志码：A文章编号：1009-9239（2014）01-0066-03

　　尤小姿，王瑜钢，赵金枝，夏敏，童锋（浙江新安化工集团股份有限公司，浙江建德311600）

　　0·引言

　　硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷，其最突出的性能就是优异的热稳定性和电绝缘性，此外还具有卓越的防潮、防锈、耐寒和耐候性，可以用作绝缘漆和耐高温漆等。F级、H级电机都可采用纯有机硅树脂漆，纯苯基有机硅树脂漆具有良好的耐热性和储存稳定性，但固化温度较高，达到200℃，机械强度差，特别是在高温180℃下机械强度较差，粘结性差，在烘焙过程中产生气泡。为了提高和改善纯有机硅树脂漆的性能，需要对有机硅树脂进行改性，从而降低烘焙温度，缩短烘焙时间，减少烘焙中的气泡，改善回粘性。

　　环氧树脂具有优良的粘结性能、力学性能、耐溶剂性以及成本低廉等优点，用环氧树脂对有机硅进行改性，恰好可以弥补有机硅树脂的缺点，尤其是可以提高有机硅树脂的附着力和有效降低有机硅树脂的固化温度[1-4]。

　　1·实验

　　1.1主要原料

　　有机硅中间体：自制，浙江新安化工集团股份有限公司；二甲苯：工业品，广州化学试剂厂；醋酸纤维素、异辛酸：98%，阿拉丁；环氧树脂：苏通公司。

　　1.2环氧改性硅树脂的制备

　　在反应器中加入一定量的环氧树脂E20和醋酸纤维素，使环氧树脂溶解在溶剂中，加热，加入定量催化剂和有机硅中间体，然后减压脱去缩合反应生成的水，恒温反应4~6h，即制得环氧改性有机硅树脂（XHG-5053b）。将环氧改性硅树脂趁热溶解于溶剂中，加入少量固化剂，搅拌混匀，涂漆膜于紫铜片上，干燥即得树脂漆膜[5-7]。

　　1.3测试方法

　　红外光谱：用BruckerTENSOR27红外光谱仪进行测试，红外光谱仪的分辨率4cm-1，扫描32次，测试范围为4000~400cm-1；热失重：将测完固含量的硅树脂连同表面皿放入恒温烘箱中，于250℃下保持3h，然后随烘箱冷却至室温，称重，计算热失重率；体积电阻率按GB/T1410—2006进行测试；电气强度按GB/T1408.1—2006进行测试；附着力按GB1720—1989进行测试；耐热性按GB1735—1979进行测试；耐沸水性按GB/T1733—1993进行测试；硬度按GB/T6739—2006进行测试。

　　2·结果与讨论

　　2.1环氧改性硅树脂的制备与红外表征

　　环氧改性硅树脂是在环烷酸锌的催化作用下，有机硅低聚物上的羟基与环氧树脂的羟基缩合反应，反应式如下：
　　环氧改性硅树脂的红外光谱如图1所示，从图1可以看出，3467cm-1附近是羟基的特征吸收峰，916cm-1是环氧基的特征吸收峰，1245cm-1是C-O的伸缩振动吸收峰，1430cm-1、730cm-1都是苯环的特征吸收峰，1133cm-1左右的宽峰是Si-O-C的特征吸收峰，由此可知，环氧树脂已接枝在硅树脂上，该合成产物为含羟基的环氧改性有机硅树脂。

　　2.2环氧树脂选择及配比

　　环氧树脂的种类很多，在耐高温防腐涂料的应用中，双酚A环氧树脂因其结构特点且具备耐溶性、耐水性和优良的力学性能，是最常用的环氧树脂，成为改性有机硅中间体的理想选择，且对原料的成本影响最小。

　　环氧树脂相对分子质量的大小对共聚物有着直接的影响。在环氧/有机硅比例一定的情况下，相对分子质量大的环氧树脂仲羟基的数目较少，与有机硅中间体反应的活性不够，即使加入催化剂，改性反应也难以成功；而相对分子质量小时则形成的涂层力学性能和耐热性能较差。因此，考虑环氧改性有机硅树脂最终产物的羟值和制成漆膜的性能，应选用羟值含量和分子质量适中的环氧树脂。经过实验筛选，研究采用中等分子量的E-20环氧树脂。

　　对于环氧改性有机硅树脂而言，有机硅树脂用量的多少是至关重要的，随着有机硅树脂用量的增加，改性树脂的耐热性和耐候性能提高，但与环氧树脂的相容性下降，力学性能变差；反之，则防腐性能提高。

　　选定环氧树脂E20，按不同原料配比（有机硅中间体∶E20）进行改性。表1为环氧树脂改性硅树脂的性能数据。由表1可知，经环氧树脂改性后的有机硅树脂附着力增大，耐热性硬度变差，耐沸水腐蚀性能有所改善。因此，对不同性能要求的改性树脂，应选择不同的环氧树脂和有机硅中间体的配比，以达到最佳效果。在耐高温和腐蚀要求的情况下，有机硅中间体∶E20选择75：25比较合适。

　　2.3环氧改性硅树脂漆的固化 　　改性后的硅树脂同样可以加热固化，也可以在固化剂的条件下固化，对环氧改性硅树脂漆选择多样固化剂进行试验，结果如表2所示。

　　从表2可知，当固化剂为KH550、KH570时，可固化，且用KH550时固化时间较短。当采用二丁基二月桂酸锡/正硅酸乙酯时，没固化；采用KH550和辛酸锡复配时，在120℃就可固化。纯苯基硅树脂固化温度为200℃，经过环氧改性的硅树脂固化温度有所降低。降低固化温度及减少固化时间可以节约成本，固化剂的选型对清漆的性能影响不大。综合考虑，选择KH550、辛酸锡复配作为固化剂，体系固化温度低，固化时间短。

　　2.4主要技术性能

　　表3为自制改性有机硅绝缘漆与国内常用上树665绝缘漆的性能对比表。从表3可以看出，自制的环氧改性硅树脂性能与上树665性能相当，具有良好的电绝缘性。国内常用产品经客户试用，可以满足要求。

　　3·结论

　　用环氧树脂对有机硅中间体进行改性，得到改性有机硅树脂，改性后的有机硅树脂附着力有所提高，固化温度有所降低，具有良好的耐热性和绝缘性，适合于浸渍H级电机电器，并还可用于配制耐高温涂料。

　　参考文献：
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