环氧酯晾干红瓷漆贮存方式对漆膜性能的影响研究

吉 超，刘 洋，王雨萌，方建国，祁世发

(哈尔滨电气动力装备有限公司，哈尔滨 150040)

0 引言

在电机绝缘系统中，环氧酯晾干红瓷漆在绝缘表面形成的漆膜不仅坚韧、强度高，耐油、耐电性好，并且还具有优良的低电弧性、干燥性、绝缘性和防霉、防潮等优点[1]。为了发挥环氧酯晾干红瓷漆应有的效能，形成的漆膜一定要具有良好的附着力[2]。因此可以认为：环氧酯晾干红瓷漆与附着材料表面形成漆膜的附着力的好坏就是衡量漆膜性能的重要指标。漆膜的附着具有机械附着和化学附着2种附着原理。机械附着单纯从宏观角度来解释，认为附着力的大小仅取决于喷漆材料表面的本身的孔隙率等性质。化学附着则是从微观的物理化学角度来解释，认为附着力是喷漆材料表面的基材分子与环氧酯晾干红瓷漆分子之间相互吸引，这种相互吸引的吸引力可能是静电力、范德华力、氢键等，取决于喷漆材料和环氧酯晾干红瓷漆的物理化学性质[3]。本文以附着力作为漆膜性能的首选指标。

1 漆膜附着力的测试方法

操作简便，应用范围较广的附着力测试方法主要有画圈法和划格法。这两种测试方法都属于间接测试法，测得的附着力不是单纯的附着力，还能体现出漆膜的变形和破坏时的抵抗性。其中划格法需根据漆膜厚度，来选择划格间距；画圈法适用于单一涂层的附着力测定，操作简单，适用范围较广[4]。

画圈法是将铁板试样固定在一个可以前后移动的平台，在平台移动的同时，作圆圈运动的唱针划透漆膜，并能划出重叠圆滚线的纹路，从圆滚线的纹路中观察漆膜破坏的位置，以判断附着力的级别，分1～7级，1级最好，7级最差。

2 试验方法

2．1 试验材料

开口贮存超过1年的9130环氧酯晾干红瓷漆；密封贮存的9130环氧酯晾干红瓷漆；马口铁试样(规格：120 mm×50 mm×0.5 mm)，数量12片。

2．2 试验工具及设备

CM-8822漆膜测厚仪；QFD-型漆膜电动附着力试验仪。

2．3 试验步骤

(1) 试验准备

将马口铁试样进行编号，依次为1#～12#。

(2) 马口铁试样喷漆

1#～6#试样喷已开封用过的9130红瓷漆，7#～12#试样喷刚开封的9130红瓷漆。

(3) 试样一次喷漆后烘干

将喷漆后的1#～12#试样放入40 ℃的烘箱中烘焙5 h，然后将烘箱升温到50 ℃，保温17 h，取出后，自然晾干。

(4) 一次喷漆试样漆膜厚度测试

用漆膜测厚仪测量1#～12#试样漆膜厚度。

(5) 4#、5#、6#、10#、11#、12#试样二次喷漆

将4#、5#、6#三试样进行二次喷漆，喷已开封用过的9130红瓷漆；10#、11#、12#三试样进行二次喷漆，喷刚开封的9130红瓷漆。

(6) 试样二次喷漆后烘焙

将4#、5#、6#、10#、11#、12#六个试样，按(3)序要求烘焙。

(7) 二次喷漆试样漆膜厚度测试

用漆膜测厚仪测量4#、5#、6#、10#、11#、12#试样漆膜厚度。

(8) 漆膜附着力试验

对1#～12#试样进行漆膜附着力试验。

3 结果与讨论

3．1 漆膜厚度测试

漆膜厚度测试数据见表1。

表1 漆膜厚度测量

由表1中可以看出：采用开口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆一次喷漆试样的漆膜厚度在80～90 μm，二次喷漆试样的漆膜厚度在150 μm左右。闭口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆一次喷漆试样的漆膜厚度在43～50 μm，二次喷漆试样的漆膜厚度在90 μm左右。哈电动装的环氧酯晾干红瓷漆漆膜的企业标准为40～100 μm。从表1中数据可以看出：开口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆一次喷漆的试样漆膜厚度已经在哈电动装漆膜的企标范围内，开口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆的二次喷漆试样的漆膜厚度明显高于企标；闭口方式贮存的环氧晾干红瓷漆的漆膜厚度符合企标。闭口方式贮存的漆膜厚度比开口方式贮存的漆膜厚度小好多。

电机表面喷涂的环氧酯晾干红瓷漆的漆膜厚度过高，对环氧酯晾干红瓷漆消耗量就增大；漆膜厚度过高，其固化时间也会相应增加。对于企业来说，生产喷涂的成本、消耗无形中增加很多。环氧酯晾干红瓷漆的漆膜厚度增加对绕组绝缘性能也会产生一定的影响，漆膜厚度越高，漆膜中的固体含量过高，会影响绝缘绕组表面的电导率。在电机使用过程中会影响绝缘绕组表面电、热的循环，可能增加绕组绝缘的老化。伴随漆膜性能下降，与漆膜接触的绝缘绕组表面可能会产生腐蚀活性点。腐蚀活性点一旦产生，就会形成绝缘绕组的薄弱点，电机使用过程中就存在危害，影响电机的使用寿命。

采用闭口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆漆膜厚度符合哈电动装的企业标准，更有利于环氧酯晾干红瓷漆的使用。

3．2 外观对比

图1、图2分别为开口方式贮存、闭口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆喷漆试样的图片。对比可知，采用开口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆试样表面颜色暗淡(呈橘黄色)；闭口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆试样表面颜色鲜艳(呈红色)。

图1 开口贮存的试样

图2 闭口贮存的试样

采用开口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆与空气中的水分、杂质等接触。在长时间的贮存过程中，环氧酯晾干红瓷漆的聚合物分子之间可能引入杂质、水分子或其他官能团，键与键之间的作用力下降，聚合物分子链段发生旋转或者位移，从而产生交联等反应。在环氧酯晾干红瓷漆形成漆膜的过程中，分子之间的作用力不充分，从而影响漆膜的形成，致使漆膜颜色暗淡(呈橘黄色)。

而采用闭口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆，在贮存过程中成密闭状态，环氧酯晾干红瓷漆与空气不发生接触，环氧酯分子聚合物中不会引入水分或者杂质。所以在形成漆膜的过程中，采用闭口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆分子间的作用力充分，漆膜外观颜色未发生变化，呈鲜亮的红色。

3．3 附着力试验

环氧酯晾干红瓷漆的马口铁试样附着力试验结果见表2。

表2 漆膜附着力试验

由表2中可以看出：采用开口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆试样附着力结果为3～4级，闭口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆试样附着力结果为1级。闭口方式附着力试验结果明显优于开口方式附着力试验结果。

电机绕组浸渍完成后很难马上喷漆，会放置一段时间，因此绝缘绕组表面可能存在灰尘、杂质等污物，在喷漆过程中不清理干净，会引起漆膜附着力的降低。从分子结构及分子间相互作用力方面可知，漆膜的附着力产生于漆膜中聚合物分子与绝缘绕组接触表面分子之间的相互吸引力。只有两种分子之间的极性相适应才会得到附着力较好的漆膜。对此，闭口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆漆膜附着力试验1级，附着力试验满足企标要求。

4 结论

随着对环氧酯晾干红瓷漆研究的不断深入，改善贮存方式，使漆保持优良的性能，降低生产成本是今后发展的一个方面。本文研究证明：开口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆喷涂漆样的漆膜厚度大于企业标准，并且附着力试验结果稍差；闭口方式贮存的环氧酯晾干红瓷漆喷涂漆样颜色正常，漆膜厚度符合企业标准，附着力试验结果较好，适合环氧酯晾干红瓷漆的长期贮存。