１ 有機硅浸漬漆的制備與固化

       按照漆基組成，有機 硅浸漬 漆 基 本 結 構 單 元 分 為４種，即 Ｍ（Ｒ３ＳｉＯ０．５）、Ｄ（Ｒ２ＳｉＯ）、Ｔ（ＲＳｉ１．５）和 Ｑ（ＳｉＯ２）單元，其中三官能鏈節(jié)的 Ｔ 單元或四官能鏈節(jié)的 Ｑ 單 元 是 必 備 結 構單元，有 機 基 團 可 為 甲 基（Ｍｅ）、乙基（Ｅｔ）、丙基（Ｐｒ）、乙烯基（Ｖｉ）、苯基（Ｐｈ）等［５］，必備單元和其他單元配比不同可形成各種性質的硅樹脂．

有機硅浸漬漆制備過程中，有機基團與硅原子數(shù)目的比值以及苯基基團與有機基團數(shù)目的比值，以及水解溫度、水解時間、縮聚時間、減壓真空度等工藝參數(shù)是硅樹脂性能的關鍵影響因素．董曉娜等［６］采用共水解、縮聚的方法合成了性能優(yōu)異的無溶劑加成型有機硅耐高溫樹脂，通過自制的活性稀釋劑乙烯基硅油調節(jié)固含量，優(yōu)化了工藝條件，生產(chǎn)工藝溫和，且體系不含溶劑，達到了國內(nèi)水平．蔣大偉［７］系統(tǒng)研究了乙烯基和含氫硅樹脂的制備工藝，通過調整合成過程中水解溫度和水含量，發(fā)現(xiàn)當水解溫度為１０℃，含氯單體與水摩爾比為１∶６時，有機硅浸漬漆樹脂綜合性能優(yōu)異，數(shù)均分子量控制在２６７０ 左右，當 Ｓｉ－Ｖｉ與Ｓｉ－Ｈ 質量比為２．２∶１時，配制的有機硅浸漬漆具有耐熱性高、揮發(fā)份低、防潮性能好、機械強度高、介質損耗低、工藝應用性好等特點，屬于優(yōu)良絕緣結構．

有機硅浸漬漆按交聯(lián)固化方式不同，可分為縮合型和加成型．縮合型有機硅浸漬漆是將含有 Ｓｉ－ＯＨ、Ｓｉ－ＯＲ 等基團的硅樹脂預聚物，在催化劑作用或加熱下進一步縮合交聯(lián)成固體產(chǎn)物．加成型有機硅浸漬漆是通過含Ｓｉ－Ｖｉ鍵的聚硅氧烷與含Ｓｉ－Ｈ 鍵的硅氧烷，在催化劑作用下發(fā)生氫硅化加成反應而交聯(lián)．與縮合型相比，加成型具有卓越的阻燃、防水、熱氧化穩(wěn)定性和絕緣性能，還具有不含溶劑、固化時無低分子物揮發(fā)等優(yōu)點，可用于電氣設備的浸漬絕緣處理［８］．此外，在應用工藝上加成型有機硅浸漬漆還具有浸漬應用工藝和后處理工序簡便、容易實現(xiàn)自動化、可節(jié)約能耗和勞動力等優(yōu)勢，能滿足目前電機制造過程中普遍采用的真空浸漬（ＶＰＩ）絕緣處理工藝的要，并得到無氣隙整體性能優(yōu)良的絕緣結構［９－１２］，無溶劑有機硅浸漬漆成為絕緣漆未來的發(fā)展方向［１３］．催化劑是加成型有機硅浸漬漆的重要組份．

催化劑的選擇非常重要，金屬鉑的配位化合物活性高，在較低的溫度下就能引發(fā)加成固化反應，廣泛用作加成型硅樹脂的交聯(lián)劑［１４］．衷敬和等［１５］介紹了用于無溶劑有機硅浸漬漆硅氫加成反應的鉑催化劑的制備方法，討論了帶抑制效果的鉑配合物催化劑的組成、催化機理及催化活性，發(fā)現(xiàn)催化劑活性太高會使浸漬漆貯存時間縮短，若采用絡合劑制備絡合型鉑催化劑，由于它具有較低的催化活性，可很好地解決浸漬漆的貯存穩(wěn)定性問題．

        李鴻巖等［１６］對有機硅無溶劑浸漬漆的固化動力學進行了研究，采用差示掃描量熱法（ＤＳＣ）對無溶劑有機硅浸漬漆分別在不同升溫速率下的固化過程進行動態(tài)掃描．通過 Ｔ－β外推法確定了該浸漬漆的固化工藝參數(shù)，根據(jù) Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ－Ｏｚａｗａ方法 求 得 固 化 反 應的活化能為１６．６８４ｋＪ／ｍｏｌ，碰撞因子為５．９５１×１０３，通過 Ｃｒａｎｅ方程求得 固 化 反 應 級 數(shù) 為１．１２７，為調整和改進有機硅浸漬漆的固化工藝提供了理論指導．

２ 有機硅浸漬漆的改性

有機硅浸漬漆的優(yōu)點是耐熱等級高，但存在室溫粘度大、需高溫浸漬、粘附力差、機械強度低等缺點，可采用醇酸、環(huán)氧、聚酯等進行改性，提高有機硅浸漬漆的性能．

       醇酸樹脂改性有機硅樹脂，可調節(jié)涂膜的電氣強度、硬度和絕緣等綜合性能．賀楠男等［１９］先制備桐油醇酸樹脂，然后對硅樹脂進行改性，制備了自交聯(lián)型桐油醇酸樹脂改性硅樹脂絕緣漆．涂膜耐溫 性 能 優(yōu)良，電氣強度達到１３０ＭＶ／ｍ，水接觸角大于１２０°，硬度達到５Ｈ，并可實現(xiàn)絕緣漆綜合性能的調控．同時，醇酸樹脂改性有機硅樹脂有助于提高有機硅絕緣漆其它性能．張淑玲等［２０－２１］將Ｃ０１－７醇酸清漆摻入 Ｗ３０－１１有機硅烘干絕緣漆中得到改性醇酸有機硅清漆，可在室溫下固化，具有良好的附著力、柔韌性及沖擊強度，還具有良好的耐熱、耐老化及耐介質浸漬性能．同時，以醇酸改性有機硅清漆制備了相應的鋁粉漆．測試結果表明，醇酸改性有機硅清漆和鋁粉漆室溫下都能固化，漆膜表面平整、光亮，機械性能、耐腐蝕性能良好，耐熱性能優(yōu)于醇酸漆，但成本比有機硅漆低．

不飽和聚酯具有一定的耐候性和絕緣性，且應用工藝成熟，常用于改性硅樹脂，聚酯改性有機硅樹脂結合了兩者的優(yōu)點受到青睞，在絕緣浸漬漆中得到了廣泛應用．張建華等［２２］先使有機硅預聚體上的乙氧基發(fā)生水解，然后與不飽和聚酯鏈段上羥基發(fā)生縮合反應，制備了不飽和聚酯改性有機硅樹脂，其涂膜具有良好的熱穩(wěn)定性，表觀分解溫度達到３２０ ℃．同時，以聚酯改性有機硅樹脂為基體制備了性能優(yōu)良的 Ｈ級無溶劑浸漬漆，浸漬漆各性能均達到預期技術指標［２３］．

       除醇酸樹脂、不飽和聚酯改性有機硅樹脂外，環(huán)氧樹脂是有機硅樹脂改性研究領域中較為重要的一類，它通過引入環(huán)氧基、羥基等ji性基團，可提高樹脂的力學性能和粘接性能，還可降低有機硅樹脂的固化溫度［２４］．孟季茹等［２５］采用 Ｅ－４４環(huán)氧樹脂對有機硅樹脂進行改性，測試結果分析表明，環(huán)氧樹脂改性后的有機硅樹脂粘接力、耐水性比改性前均有提高．廖昔虬等［２６］在有機錫催化劑作用下，采用 Ｅ－２０環(huán)氧樹脂改性含鈦的有機硅樹脂制得了系列環(huán)氧樹脂改性有機硅樹脂，并研究了樹脂的固化活性、耐熱性和附著力．環(huán)氧樹脂改性后的有機硅樹脂，在１００℃下固化時間可縮短至１０ｍｉｎ以內(nèi)，固化涂膜附著力達到１級，固化膜在５００ ℃高溫下烘烤３ｈ，涂層無裂紋和脫落現(xiàn)象發(fā)生．

       除采用醇酸、環(huán)氧、聚酯等有機樹脂對有機硅樹脂改性外，引入一些無機材料到有機硅絕緣浸漬漆中，可以提高浸漬漆的性能．陳立亞等［２７］以甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（ＫＨ－５７０）改性的納米 Ａｌ２Ｏ３ 為填料加入有機硅樹脂中制備導熱浸漬漆，研究結果表明，ＫＨ－５７０改性 Ａｌ２Ｏ３ 納米粉體的加入改善了浸漬漆的導熱性能、沖擊強度等性能．同時發(fā)現(xiàn)填料的尺寸對浸漬漆的性能有較大影響，納米 Ａｌ２Ｏ３ 填充的浸漬漆性能優(yōu)于亞微米粉體填充的浸漬漆．付繼芳等［２８］等將 Ａｌ２Ｏ３ 表面用超支化聚二羥甲基丙酸酯（ＨＭ－ＰＡ）進行功能化并作為填料，以絕緣浸漬漆為基體制備了導熱絕緣浸漬漆，結果發(fā)現(xiàn)，超支化聚酯接枝改性的 Ａｌ２Ｏ３ 可提高絕緣浸漬漆的導熱性、力學性能和體積電阻率，浸漬漆納米復合材料的導熱系數(shù)隨著超支化接枝改性 Ａｌ２Ｏ３ 填充量的增加呈先增加后減小的趨勢．

３ 有機硅浸漬漆發(fā)展現(xiàn)狀

       國外自２０世紀６０年代起陸續(xù)報導了以有機硅樹脂為基體的 Ｈ 級耐熱性無溶劑浸漬漆，產(chǎn)品牌號主要包括美國碳化物公司的 Ｖ－２２６３和 ＸＲ－６５，Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ公司的 ＤＣＲ－７５０１和 ＤＣＲ－７５２１等，以及前蘇聯(lián)的 Ｋ－６７和 Ｋ－６７４等．隨著浸漬漆的發(fā)展，國外對 Ｆ、Ｈ、Ｃ 級有機硅浸漬漆的要求量迅速增長，目前，Ｆ、Ｈ 級以上浸漬漆需求量已占浸漬漆總量的５０％以上．這些產(chǎn)品主要包括美國 ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ公司的９９４、９９６、９９７、通用公司的ＳＲ１７Ｍ、德國 Ｗａｃｋｅｒ公司的 Ｈ６２Ａ／Ｂ、Ｈ６２Ｃ、瑞士 Ｖｏｎｒｏｌｌ－Ｉｓｏｌａ公司的３５５１樹脂和俄羅斯的 ＫＯ－０８樹脂等．近幾年來，隨著人們環(huán)境意識的不斷增強和法規(guī)的不斷完善，水溶性浸漬漆的研究得到了人們的重視，水溶性浸漬漆開發(fā)取得了實質性進展，市場上已開始出現(xiàn)水溶性浸漬漆，牌號主要包括 ＡＱＵＡＮＥＬ－６００、７００、ＩＳＯＰＯＸＹ８００和 ＤＶＢ２７１３、２７１５等［３］，這類水溶性浸漬漆逐漸成為未來的一個發(fā)展方向．

        國內(nèi)有機硅浸漬漆的研究起步較晚，自國外有機硅浸漬漆在絕緣行業(yè)的應用技術傳入國內(nèi)后，一些研究機構才開始進行這方面的研究，產(chǎn)品主要以低檔的溶劑型浸漬漆為主，包括國產(chǎn)的 Ｗ３１－４、晨光化工研究院的１０５３和金陵涂料的 ＷＢＡ．除研究有機硅浸漬漆產(chǎn)品之外，研究人員對浸漬技術也進行了研究．其中，ＶＰＩ浸漬技術作為的處理技術在國外得到了廣泛的應用，但我國 ＶＰＩ技術進展非常緩慢．研究人員推出了一些產(chǎn)品［２９－３０］，但有機硅浸漬漆產(chǎn)品質量和檔次比較低，僅適用于中小型電機，不能滿足高壓大電機使用要求，滿足高壓大電機需求的耐高溫有機硅浸漬漆將是未來重點研究的一個方向［３１］．水溶性浸漬漆方面，目前國內(nèi)研究特別是批量生產(chǎn)方面還沒有，僅有青島 ＡＭＥＲＳＯＮ 等廠家開展了此類浸漬漆的研究和生產(chǎn)．

        有機硅浸漬漆應用方面，Ｈ 級浸漬漆具有優(yōu)異的耐熱性、電氣絕緣性能和力學性能，進行 Ｈ 級和 Ｃ級浸漬漆的研究開發(fā)和工藝 應 用，是 絕 緣 浸 漬 漆 研 究 的 重 點［３２］．目 前 國 內(nèi) Ｈ 級 以 上 絕 緣 浸 漬 劑 品 種 有限，僅有少量機構對 Ｆ、Ｈ 級以上的絕緣浸漬漆進行了探索和研究．衷敬和等［３３］在鉑催化劑作用下，將乙烯基和硅氫基團的聚甲基苯基硅氧烷發(fā)生加成反應，制備了 Ｃ 級無溶劑的有機硅浸漬漆．周光紅等［３４］以甲基苯基硅烷單體和特種硅烷單體制備的有機硅氧烷預聚物合成了一種 Ｃ 級有機硅浸漬樹脂（ＴＪ１１７３）測試結果表明，國產(chǎn)浸漬漆 ＴＪ１１７３性能基本達到德國瓦克公司 Ｈ６２Ｃ 漆的同等水平．

４ 有機硅浸漬漆發(fā)展趨勢

      隨著有機硅浸漬漆應用領域的擴展，對浸漬漆的粘接強度、耐熱性能、電氣絕緣和其它性能提出了要求，絕緣浸漬漆將朝以下方向發(fā)展：
（１）高導熱型．發(fā)展高導熱型有機硅浸漬漆，有助于提高發(fā)電機的容量和工作效率．
（２）耐熱、耐高壓型．發(fā)展耐熱性和耐高壓性的浸漬漆，有利于解決大容量、高電壓電機電器發(fā)熱增大產(chǎn)生的問題．
（３）節(jié)能環(huán).保型．隨著人們對節(jié)能減排和環(huán).保意識的增強，發(fā)展固化揮發(fā)份低、固化時間短、能常溫固化的無溶劑浸漬漆也是發(fā)展的一個趨勢．