國(guó)產(chǎn)無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆TJ1173 與進(jìn)口漆的性能比較

1、國(guó)產(chǎn)無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆TJ1173與進(jìn)口漆的性能比較周光紅 姜其斌 李鴻巖 李欽 衷敬和 黎勇 （株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司 湖南株洲 412007）摘要：本文介紹了國(guó)產(chǎn)無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆TJ1173的各項(xiàng)性能，并與進(jìn)口無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆瓦克公司的H62C從結(jié)構(gòu)和性能上進(jìn)行了對(duì)比，F(xiàn)T-IR和核磁氫譜上顯示TJ1173和H62C的組成基本一致從綜合性能上比較，國(guó)產(chǎn)無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆TJ1173達(dá)到了瓦克公司的H62C的同等水平。關(guān)鍵詞：無(wú)溶劑；有機(jī)硅浸漬漆；C級(jí)絕緣The properties of homemade solvent-free silicone impregnating v

2、arnish TJ1173 compares with import productionZhou Guanghong, Jiang Qibin, Li Hongyan, Li Qin, Zhong Jinghe, Li Yong（Zhuzhou Times New Material Technology Co., Ltd, Zhuzhou, 412007, china）Abstract：This paper presents properties of homemade solvent-free silicone impregnating varnish TJ1173, and compar

3、es with import production H62C of Wacker company in structure and performance. FT-IR and HMR indicate TJ1173 and H62C have the same chemistry structure. In all performance, TJ1173 reaches the equivalent request of H62C.Keyword: solvent-free; silicone impregnating varnish; class C insulation1 前言為適應(yīng)當(dāng)前

4、鐵路高速、重載的發(fā)展需要，實(shí)現(xiàn)機(jī)車牽引電機(jī)大功率變頻化、小型輕量化和可靠性已成為重要課題，其絕緣系統(tǒng)尤其關(guān)鍵。許多機(jī)車牽引電機(jī)企業(yè)陸續(xù)采用了C級(jí)絕緣體系。目前適用C級(jí)絕緣體系的絕緣浸漬樹脂有聚酰亞胺樹脂，耐熱環(huán)氧樹脂，以及有機(jī)硅樹脂。聚酰亞胺樹脂為有溶劑體系，不適用機(jī)車牽引電機(jī)的VPI工藝要求；日本日立公司推出的YE-90H無(wú)溶劑環(huán)氧樹脂為雙組份體系，粘度大，需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)配和加熱浸漬，工藝操作性和貯存穩(wěn)定性欠佳；無(wú)溶劑有機(jī)硅樹脂如瓦克公司的H62C在工藝操作性和貯存穩(wěn)定性上均有優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)的株洲南車電機(jī)，永濟(jì)電機(jī)以及上海電機(jī)廠均采用無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬樹脂作為機(jī)車牽引電機(jī)的C級(jí)絕

5、緣體系15。國(guó)內(nèi)有機(jī)硅浸漬漆主要是有溶劑體系，如1053，1153等硅樹脂，不適用機(jī)車牽引電機(jī)VPI浸漬工藝。我公司經(jīng)過(guò)多年的研究，在無(wú)溶劑有機(jī)硅樹脂體系上取得了突破性進(jìn)展，成功開發(fā)出TJ1173無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆產(chǎn)品。TJ1173無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆與H62C采用相同的合成路線，利用硅乙烯基與硅氫在鉑金催化劑的作用下的加成反應(yīng)進(jìn)行固化。該產(chǎn)品與傳統(tǒng)的有溶劑有機(jī)硅樹脂產(chǎn)品相比較，具有硫化過(guò)程不產(chǎn)生副產(chǎn)物、收縮率極小、能深層硫化等優(yōu)點(diǎn)，適用于VPI浸漬工藝。下面就我公司的TJ1173與瓦克公司的H62C進(jìn)行結(jié)構(gòu)和綜合性能比較。2 化學(xué)結(jié)構(gòu)比較2.1 FT-IR圖譜分析 圖1和圖2分別為TJ1173

6、和H62C的FT-IR圖譜，從峰形和峰位置上比較，兩者基本上完全吻合，只有峰的強(qiáng)度略有不同，說(shuō)明兩者所的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)基本一致。 圖1 TJ1173 FT-IR圖譜 圖2 H62C FT-IR圖譜2.2 HMR圖譜 圖3 TJ1173的HMR圖譜 圖4 H62C的HMR圖譜 從兩者的HMR圖譜上看，均在78之間有苯基存在，56之間有乙烯基存在，45之間有Si-H存在，34之間有烷氧基存在，-12之間有甲基存在，從圖譜上的數(shù)據(jù)分析，TJ1173的苯基含量為0.39，H62C的為0.40，乙烯基的含量，TJ1173為5.9%mol，H62C為6.4%mol，從上述數(shù)據(jù)可以看出，TJ1173和H62C在

7、化學(xué)結(jié)構(gòu)，以及各組分的含量上相差很小。3 性能對(duì)比3.1 粘度粘度對(duì)浸漬漆來(lái)說(shuō)，是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，浸漬漆粘度不能太大，粘度大漆液的滲透性差，不利于VPI浸漬工藝，當(dāng)粘度超過(guò)3000mPa.s時(shí)就不能繼續(xù)使用了。圖5 粘溫曲線雖然室溫粘度TJ1173要比H62C大，但在5060下，兩者粘度非常接近，考慮到浸漆一般在5060下進(jìn)行，所以不會(huì)影響其滲透性。3.2 貯存穩(wěn)定性浸漬漆在貯存過(guò)程中粘度會(huì)逐漸增長(zhǎng)，當(dāng)粘度達(dá)到一定值時(shí)漆液無(wú)法滲透而不能使用。一般來(lái)說(shuō)浸漬漆粘度增長(zhǎng)一定程度后，采用活性稀釋劑可以調(diào)節(jié)粘度到使用范圍。無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆與其他浸漬漆不同，活性稀釋劑加入到一定量后，其機(jī)械性能會(huì)大大

8、下降而不能使用，故不能通過(guò)大量加入活性稀釋劑來(lái)降低產(chǎn)品粘度，延長(zhǎng)其產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性，所以對(duì)產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性要求非常高。TJ1173無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆采用自制的炔醇類抑制劑，純度達(dá)到99%以上，其沸點(diǎn)高達(dá)160，在低溫下與鉑金催化劑配位十分穩(wěn)定，在高溫下由于揮發(fā)逐漸失去抑制活性。 a 23下貯存 b 60下貯存圖6 貯存穩(wěn)定性圖2是TJ1173和H62C（株洲南車電機(jī)取樣）分別在23和60下的貯存情況，在23下貯存一年，其粘度仍在可使用范圍之內(nèi)，在60下貯存120天粘度仍在可使用范圍內(nèi)，而在實(shí)際使用過(guò)程中，60下的貯存時(shí)間一般不超過(guò)7天，從圖2看，TJ1173完全能滿足生產(chǎn)的基本要求。3.3 介

9、質(zhì)損耗因數(shù)TJ1173和H62C在南車株洲電機(jī)采用VPI浸漬工藝分別浸漬了11組個(gè)線圈，線圈進(jìn)行介質(zhì)損耗因數(shù)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如下表：表2 TJ1173和瓦克H62C介質(zhì)損耗對(duì)比介質(zhì)損耗因數(shù)TJ1173瓦克H62C平均值（%）最大值（%）最小值（%）平均值（%）最大值（%）最小值（%）tg1KV0.741.180.471.672.591.11tg1.5KV0.741.190.451.672.611.09tg2.25KV0.761.400.461.712.631.12tg3KV1.212.240.532.283.171.54注：該數(shù)據(jù)來(lái)自南車株洲電機(jī)從檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，國(guó)產(chǎn)有機(jī)硅浸漬漆TJ1173的介質(zhì)

10、損耗不次于H62C。3.4 綜合性能比較表3 TJ1173和瓦克H62C綜合性能對(duì)比序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目單位結(jié)果瓦克公司H62C時(shí)代絕緣TJ11731外觀/無(wú)色透明液體淡黃色，透明液體2粘度mPa.s140018903密度g/cm31.131.144膠凝時(shí)間Min8125固化揮發(fā)份%1.62.06厚層固化能力不次于S1 U1 I2.1不次于S1 U1 I2.17電氣強(qiáng)度（常態(tài)）MV/m23.421.7浸水22.221.48體積電阻率（常態(tài)）·m5.2×10143.1×1014（浸水）1.4×10141.9×10149粘接力180±2,N14.

11、411.610邵氏硬度D型72.46911導(dǎo)熱系數(shù)cal/g.k0.350.27經(jīng)過(guò)綜合性能的比較，TJ1173和H62C在物理性能和電性能上并無(wú)明顯的差別，說(shuō)明TJ1173和H62C的技術(shù)水平處于同一層次。4 結(jié)論 無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆是一種新型的綠色環(huán)保絕緣材料，在大功率交流機(jī)車牽引電機(jī)的絕緣處理上得到廣泛的應(yīng)用。我公司經(jīng)過(guò)多年的努力，研發(fā)的TJ1173無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與H62C一致，其組分的含量也非常接近，其貯存穩(wěn)定性，工藝應(yīng)用性能以及綜合性能上均達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品的同等水平，為我國(guó)鐵路機(jī)車絕緣材料的國(guó)產(chǎn)化提供了有力保障。參考文獻(xiàn)1、 陳紅生C級(jí)3551有機(jī)硅無(wú)溶劑浸漬樹脂及其在牽引電機(jī)上的應(yīng)用J 電力機(jī)車和城軌車輛，2006，29（5）：3840；2、 王世忠日立公司新的C級(jí)無(wú)溶劑浸漬樹脂J 電力機(jī)車技術(shù)，1992(4)；3、 陳宗，華瑋，葉學(xué)淳C級(jí)無(wú)溶劑有機(jī)硅樹脂性能與應(yīng)用J. 上海大中型電機(jī)，2002，NO3：3336；4、 衷敬和，姜其斌，黎勇等C級(jí)無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆的應(yīng)用工藝研究J. 絕緣材料，2008，41（4）：1