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杂萘联苯型聚芳醚耐高温绝缘漆和涂料的研究

阎庆玲  
【摘要】:本论文工作系国家“863”(项目编号2003AA33G030)资助项目和军工配套项目的部分内容。在前期工作的基础上,用聚醚砜酮(PPESK)、聚醚腈酮(PPENK)等不同结构的聚芳醚树脂制备了耐高温绝缘漆和涂料,对影响其性能的诸多因素进行了系统的研究,重点考察了结构和性能的关系,为其生产应用提供一定的理论指导。 本论文工作内容如下: 优化了PPESK绝缘漆的配方和工艺。在测定了聚合物溶解度参数的基础上,依据溶剂化原则、极性相似原则和溶解度参数相近的原则,综合考虑了成本、毒性、沸点等因素,确定了混合溶剂的组成和配比。选择KH-560、KH-550、KH-590三种有机硅烷偶联剂,考察其加入对漆膜性能的影响,结果表明KH-560的引入不但有利于提高漆膜的附着力,还可以降低漆膜的吸水率;聚合物分子量的提高会使分子间的作用力以及聚合物和金属之间的吸引力增强,探讨了聚合物特性粘度对漆膜的机械性能的影响,当特性粘度达到0.50dL/g时,漆膜的附着力、柔韧性和冲击强度分别达到1级、1mm和50cm,漆膜性能优异;研究了聚合物特性粘度和溶液浓度与涂-4粘度的关系,结果表明随着聚合物特性粘度和溶液浓度的提高,漆的涂-4粘度值增加。 研究了结构对绝缘漆膜性能的影响,当PPESK的砜酮比高于8/2(摩尔比)时,漆膜具有优异的机械性能。以二氯苯腈替代二氯砜合成PPENK,以其为主要成膜物制备的绝缘漆具有优异的性能,腈基的引入有利于提高漆膜的附着力。同时研究结果还表明聚合物链中极性砜基、羰基、腈基和醚键的含量的变化对漆膜的性能有很大的影响。 优化了漆包线的制备工艺。适当提高烘炉温度,降低收线速度有利于提高漆包线的厚度、击穿电压以及漆膜的连续性和均匀性。在对绝缘漆研究的基础上,进一步深入考察了聚合物链结构对漆包线性能的影响,结果表明漆包线的柔韧性和附着性与聚合物链段中醚键、羰基以及腈基的含量密切相关。测试结果表明由于扭曲非共平面二氮杂萘酮结构的引入,杂萘联苯型聚芳醚漆包线的机械性能、电性能和热性能远优于220级聚酰亚胺漆包线国家标准,其中PPENK漆包线的热冲击温度高达470℃,是目前耐热等级最高的有机类漆包线品种,能够满足军工产品的要求。 对PPESK防腐涂料的配方和制备工艺进行了系统的研究。考察了分散工艺对涂料储存时间的影响,发现主要成分为不饱和羧酸与聚硅氧烷共聚物的BYK-P104S型润湿分散剂的引入有利于颜料的分散;当研磨时间为3h,研磨转数为2000r/min时,所研磨的颜料粒径适中,涂料的储存稳定性最好;用适量的KH-560偶联剂对颜料进行预处理,


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