国产无溶剂有机硅浸渍漆TJ1173 与进口漆的性能比较

1、国产无溶剂有机硅浸渍漆TJ1173与进口漆的性能比较周光红 姜其斌 李鸿岩 李钦 衷敬和 黎勇 （株洲时代新材料科技股份有限公司 湖南株洲 412007）摘要：本文介绍了国产无溶剂有机硅浸渍漆TJ1173的各项性能，并与进口无溶剂有机硅浸渍漆瓦克公司的H62C从结构和性能上进行了对比，FT-IR和核磁氢谱上显示TJ1173和H62C的组成基本一致从综合性能上比较，国产无溶剂有机硅浸渍漆TJ1173达到了瓦克公司的H62C的同等水平。关键词：无溶剂；有机硅浸渍漆；C级绝缘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 前言为适应当前

4、铁路高速、重载的发展需要，实现机车牵引电机大功率变频化、小型轻量化和可靠性已成为重要课题，其绝缘系统尤其关键。许多机车牵引电机企业陆续采用了C级绝缘体系。目前适用C级绝缘体系的绝缘浸渍树脂有聚酰亚胺树脂，耐热环氧树脂，以及有机硅树脂。聚酰亚胺树脂为有溶剂体系，不适用机车牵引电机的VPI工艺要求；日本日立公司推出的YE-90H无溶剂环氧树脂为双组份体系，粘度大，需要现场调配和加热浸渍，工艺操作性和贮存稳定性欠佳；无溶剂有机硅树脂如瓦克公司的H62C在工艺操作性和贮存稳定性上均有优势，在国内外得到广泛应用。国内的株洲南车电机，永济电机以及上海电机厂均采用无溶剂有机硅浸渍树脂作为机车牵引电机的C级绝

5、缘体系15。国内有机硅浸渍漆主要是有溶剂体系，如1053，1153等硅树脂，不适用机车牵引电机VPI浸渍工艺。我公司经过多年的研究，在无溶剂有机硅树脂体系上取得了突破性进展，成功开发出TJ1173无溶剂有机硅浸渍漆产品。TJ1173无溶剂有机硅浸渍漆与H62C采用相同的合成路线，利用硅乙烯基与硅氢在铂金催化剂的作用下的加成反应进行固化。该产品与传统的有溶剂有机硅树脂产品相比较，具有硫化过程不产生副产物、收缩率极小、能深层硫化等优点，适用于VPI浸渍工艺。下面就我公司的TJ1173与瓦克公司的H62C进行结构和综合性能比较。2 化学结构比较2.1 FT-IR图谱分析 图1和图2分别为TJ1173

6、和H62C的FT-IR图谱，从峰形和峰位置上比较，两者基本上完全吻合，只有峰的强度略有不同，说明两者所的官能团结构基本一致。 图1 TJ1173 FT-IR图谱 图2 H62C FT-IR图谱2.2 HMR图谱 图3 TJ1173的HMR图谱 图4 H62C的HMR图谱 从两者的HMR图谱上看，均在78之间有苯基存在，56之间有乙烯基存在，45之间有Si-H存在，34之间有烷氧基存在，-12之间有甲基存在，从图谱上的数据分析，TJ1173的苯基含量为0.39，H62C的为0.40，乙烯基的含量，TJ1173为5.9%mol，H62C为6.4%mol，从上述数据可以看出，TJ1173和H62C在

7、化学结构，以及各组分的含量上相差很小。3 性能对比3.1 粘度粘度对浸渍漆来说，是一个非常重要的指标，浸渍漆粘度不能太大，粘度大漆液的渗透性差，不利于VPI浸渍工艺，当粘度超过3000mPa.s时就不能继续使用了。图5 粘温曲线虽然室温粘度TJ1173要比H62C大，但在5060下，两者粘度非常接近，考虑到浸漆一般在5060下进行，所以不会影响其渗透性。3.2 贮存稳定性浸渍漆在贮存过程中粘度会逐渐增长，当粘度达到一定值时漆液无法渗透而不能使用。一般来说浸渍漆粘度增长一定程度后，采用活性稀释剂可以调节粘度到使用范围。无溶剂有机硅浸渍漆与其他浸渍漆不同，活性稀释剂加入到一定量后，其机械性能会大大

8、下降而不能使用，故不能通过大量加入活性稀释剂来降低产品粘度，延长其产品的贮存稳定性，所以对产品的贮存稳定性要求非常高。TJ1173无溶剂有机硅浸渍漆采用自制的炔醇类抑制剂，纯度达到99%以上，其沸点高达160，在低温下与铂金催化剂配位十分稳定，在高温下由于挥发逐渐失去抑制活性。 a 23下贮存 b 60下贮存图6 贮存稳定性图2是TJ1173和H62C（株洲南车电机取样）分别在23和60下的贮存情况，在23下贮存一年，其粘度仍在可使用范围之内，在60下贮存120天粘度仍在可使用范围内，而在实际使用过程中，60下的贮存时间一般不超过7天，从图2看，TJ1173完全能满足生产的基本要求。3.3 介

9、质损耗因数TJ1173和H62C在南车株洲电机采用VPI浸渍工艺分别浸渍了11组个线圈，线圈进行介质损耗因数检测，检测结果如下表：表2 TJ1173和瓦克H62C介质损耗对比介质损耗因数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：该数据来自南车株洲电机从检测数据来看，国产有机硅浸渍漆TJ1173的介质

10、损耗不次于H62C。3.4 综合性能比较表3 TJ1173和瓦克H62C综合性能对比序号检验项目单位结果瓦克公司H62C时代绝缘TJ11731外观/无色透明液体淡黄色，透明液体2粘度mPa.s140018903密度g/cm31.131.144胶凝时间Min8125固化挥发份%1.62.06厚层固化能力不次于S1 U1 I2.1不次于S1 U1 I2.17电气强度（常态）MV/m23.421.7浸水22.221.48体积电阻率（常态）·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导热系数cal/g.k0.350.27经过综合性能的比较，TJ1173和H62C在物理性能和电性能上并无明显的差别，说明TJ1173和H62C的技术水平处于同一层次。4 结论 无溶剂有机硅浸渍漆是一种新型的绿色环保绝缘材料，在大功率交流机车牵引电机的绝缘处理上得到广泛的应用。我公司经过多年的努力，研发的TJ1173无溶剂有机硅浸渍漆在化学结构上与H62C一致，其组分的含量也非常接近，其贮存稳定性，工艺应用性能以及综合性能上均达到国际同类产品的同等水平，为我国铁路机车绝缘材料的国产化提供了有力保障。参考文献1、 陈红生C级3551有机硅无溶剂浸渍树脂及其在牵引电机上的应用J 电力机车和城轨车辆，2006，29（5）：3840；2、 王世忠日立公司新的C级无溶剂浸渍树脂J 电力机车技术，1992(4)；3、 陈宗，华玮，叶学淳C级无溶剂有机硅树脂性能与应用J. 上海大中型电机，2002，NO3：3336；4、 衷敬和，姜其斌，黎勇等C级无溶剂有机硅浸渍漆的应用工艺研究J. 绝缘材料，2008，41（4）：1