國產無溶劑有機硅浸漬漆TJ1173 與進口漆的性能比較

1、國產無溶劑有機硅浸漬漆TJ1173與進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：本文介紹了國產無溶劑有機硅浸漬漆TJ1173的各項性能，并與進口無溶劑有機硅浸漬漆瓦克公司的H62C從結構和性能上進行了對比，FT-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，國產無溶劑有機硅浸漬漆TJ1173達到了瓦克公司的H62C的同等水平。關鍵詞：無溶劑；有機硅浸漬漆；C級絕緣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 前言為適應當前

4、鐵路高速、重載的發(fā)展需要，實現機車牽引電機大功率變頻化、小型輕量化和可靠性已成為重要課題，其絕緣系統(tǒng)尤其關鍵。許多機車牽引電機企業(yè)陸續(xù)采用了C級絕緣體系。目前適用C級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，以及有機硅樹脂。聚酰亞胺樹脂為有溶劑體系，不適用機車牽引電機的VPI工藝要求；日本日立公司推出的YE-90H無溶劑環(huán)氧樹脂為雙組份體系，粘度大，需要現場調配和加熱浸漬，工藝操作性和貯存穩(wěn)定性欠佳；無溶劑有機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，在國內外得到廣泛應用。國內的株洲南車電機，永濟電機以及上海電機廠均采用無溶劑有機硅浸漬樹脂作為機車牽引電機的C級絕

5、緣體系15。國內有機硅浸漬漆主要是有溶劑體系，如1053，1153等硅樹脂，不適用機車牽引電機VPI浸漬工藝。我公司經過多年的研究，在無溶劑有機硅樹脂體系上取得了突破性進展，成功開發(fā)出TJ1173無溶劑有機硅浸漬漆產品。TJ1173無溶劑有機硅浸漬漆與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進行固化。該產品與傳統(tǒng)的有溶劑有機硅樹脂產品相比較，具有硫化過程不產生副產物、收縮率極小、能深層硫化等優(yōu)點，適用于VPI浸漬工藝。下面就我公司的TJ1173與瓦克公司的H62C進行結構和綜合性能比較。2 化學結構比較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，只有峰的強度略有不同，說明兩者所的官能團結構基本一致。 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，從圖譜上的數據分析，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，從上述數據可以看出，TJ1173和H62C在

7、化學結構，以及各組分的含量上相差很小。3 性能對比3.1 粘度粘度對浸漬漆來說，是一個非常重要的指標，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，當粘度超過3000mPa.s時就不能繼續(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下進行，所以不會影響其滲透性。3.2 貯存穩(wěn)定性浸漬漆在貯存過程中粘度會逐漸增長，當粘度達到一定值時漆液無法滲透而不能使用。一般來說浸漬漆粘度增長一定程度后，采用活性稀釋劑可以調節(jié)粘度到使用范圍。無溶劑有機硅浸漬漆與其他浸漬漆不同，活性稀釋劑加入到一定量后，其機械性能會大大

8、下降而不能使用，故不能通過大量加入活性稀釋劑來降低產品粘度，延長其產品的貯存穩(wěn)定性，所以對產品的貯存穩(wěn)定性要求非常高。TJ1173無溶劑有機硅浸漬漆采用自制的炔醇類抑制劑，純度達到99%以上，其沸點高達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，在60下貯存120天粘度仍在可使用范圍內，而在實際使用過程中，60下的貯存時間一般不超過7天，從圖2看，TJ1173完全能滿足生產的基本要求。3.3 介

9、質損耗因數TJ1173和H62C在南車株洲電機采用VPI浸漬工藝分別浸漬了11組個線圈，線圈進行介質損耗因數檢測，檢測結果如下表：表2 TJ1173和瓦克H62C介質損耗對比介質損耗因數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：該數據來自南車株洲電機從檢測數據來看，國產有機硅浸漬漆TJ1173的介質

10、損耗不次于H62C。3.4 綜合性能比較表3 TJ1173和瓦克H62C綜合性能對比序號檢驗項目單位結果瓦克公司H62C時代絕緣TJ11731外觀/無色透明液體淡黃色，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導熱系數cal/g.k0.350.27經過綜合性能的比較，TJ1173和H62C在物理性能和電性能上并無明顯的差別，說明TJ1173和H62C的技術水平處于同一層次。4 結論 無溶劑有機硅浸漬漆是一種新型的綠色環(huán)保絕緣材料，在大功率交流機車牽引電機的絕緣處理上得到廣泛的應用。我公司經過多年的努力，研發(fā)的TJ1173無溶劑有機硅浸漬漆在化學結構上與H62C一致，其組分的含量也非常接近，其貯存穩(wěn)定性，工藝應用性能以及綜合性能上均達到國際同類產品的同等水平，為我國鐵路機車絕緣材料的國產化提供了有力保障。參考文獻1、 陳紅生C級3551有機硅無溶劑浸漬樹脂及其在牽引電機上的應用J 電力機車和城軌車輛，2006，29（5）：3840；2、 王世忠日立公司新的C級無溶劑浸漬樹脂J 電力機車技術，1992(4)；3、 陳宗，華瑋，葉學淳C級無溶劑有機硅樹脂性能與應用J. 上海大中型電機，2002，NO3：3336；4、 衷敬和，姜其斌，黎勇等C級無溶劑有機硅浸漬漆的應用工藝研究J. 絕緣材料，2008，41（4）：1