1 引言

由于熱固性環(huán)氧樹脂是絕緣的，因而一般用戶也 會認為環(huán)氧類涂料都是絕緣的，有的電器元件選用普 通環(huán)氧涂層作絕緣防護層，特別是對具有耐酸堿要求 或處于濕熱環(huán)境的產(chǎn)品，像一些化學(xué)電源的外涂絕緣 層，也選用環(huán)氧涂料兼作絕緣涂層，既耐酸堿、耐濕熱 又絕緣。的確，環(huán)氧涂層是以環(huán)氧樹脂為主體與顏填料 等配制而成的涂料，由于主體樹脂是非導(dǎo)電的，環(huán)氧涂 層應(yīng)該是絕緣的，然而在實際應(yīng)用中或在“某種環(huán)境" 條件下，普通環(huán)氧涂料的涂層卻可能是非絕緣的，作為 絕緣防護層的環(huán)氧涂層卻常常“帶電"，這既耐酸堿又 絕緣的保護涂層在絕緣性能上并不全令人滿意。這 是什么原因呢?經(jīng)分析和試驗檢測，環(huán)氧絕緣涂料要滿足產(chǎn)品的絕緣性要求，需要根據(jù)產(chǎn)品具體的使用 條件或絕緣程度來選擇。 

2 環(huán)氧涂料的絕緣性分析

絕緣與導(dǎo)電是相對的，通常材料在有電壓差而沒 有電子流動時被確認為是絕緣的，但是絕對沒有電子 流動是不存在的，這是個度量問題且不探討。對涂層的 絕緣性能常用擊穿電壓與體積電阻率來度量，擊穿電壓度量了涂層在一定厚度下所能承受的電壓值，難以 確切地度量出涂層的絕緣程度。以體積電阻率（Ω·cm） 來描述分析其絕緣性更為方便，可以對絕緣性能進行 “分級"處理。用不同的體積電阻率描述涂層不同的導(dǎo) 電性能，可以確切地度量出涂層的導(dǎo)電程度：當體積電 阻率大于 1012 Ω·cm 時為絕緣體；體積電阻率在 106 ~ 1012 Ω·cm 之間為半導(dǎo)體；體積電阻率小于 106 Ω·cm 是導(dǎo)體，當體積電阻率小于 1 Ω·cm 則為良導(dǎo)體。此處 的絕緣體、半導(dǎo)體與導(dǎo)體并非意義上的物理概念， 借用語文概念稱絕緣體是指不善導(dǎo)電的物體，導(dǎo)體則 為善導(dǎo)電的物體，半導(dǎo)體為可導(dǎo)電又不善導(dǎo)電的物體。 以此度量來對環(huán)氧涂層進行絕緣性分析。 

2．1 主體樹脂的分析環(huán)氧涂料的主體樹脂———環(huán)氧樹脂是熱固性高分 子樹脂，在“常規(guī)"電壓差下是不會形成電子流動的，一 般沒有導(dǎo)電性能，檢測數(shù)據(jù)表明其體積電阻率為 108 ~ 1014 Ω·cm，多數(shù)檢測值都大于 1012 Ω·cm，屬絕緣體， 因而“單純的"環(huán)氧樹脂是不導(dǎo)電的，但與一些常用作 電氣絕緣材料的熱塑性樹脂相比，環(huán)氧樹脂的絕緣性 要差些（見表 1），其絕緣等級比不上 PVC 等樹脂的，雖然都是絕緣體但絕緣性能是有差異的。然而，當環(huán)氧 樹脂摻雜處理后，特別是摻雜活性基團后體積電阻率 會小于 106 Ω·cm，其導(dǎo)電性大增，成為導(dǎo)體。在涂料生 產(chǎn)中為了提高環(huán)氧樹脂的化學(xué)反應(yīng)活性，增強樹脂與 其它組分間的相容性，對其進行活性基團的摻雜處理 是非常可能的，因此，環(huán)氧樹脂是絕緣性的，在一定條 件下卻并非通常意義上的絕緣材料，電氣絕 緣上將環(huán)氧樹脂分為“一般"環(huán)氧樹脂和絕緣環(huán)氧樹 脂，在“某些"時候環(huán)氧樹脂不是絕緣體，起碼不是可靠 的絕緣體，當使用環(huán)境較為復(fù)雜時 （比如高溫潮濕環(huán) 境），電氣絕緣材料基本不選用“一般"環(huán)氧樹脂，而涂 料生產(chǎn)時關(guān)注的主要是涂料的使用性能，只要滿足使 用性能，“一般"樹脂也是會選用的，因而普通涂料與絕 緣涂料在環(huán)氧樹脂的選擇上是有區(qū)別的。

2.2 添加劑的分析 環(huán)氧涂料的主要添加劑———顏填料等是涂料生產(chǎn) 中不可少的，這些組分的導(dǎo)電性十分復(fù)雜，目前涂料 行業(yè)中使用的顏填料有金屬及其化合物和有機顏料 （大多含不飽和高分子聚合物或有機鹽類）等，大都具 有一定的導(dǎo)電性，表 2 列舉了一些常見分子結(jié)構(gòu)的顏 填料的體積電阻率，這些分子結(jié)構(gòu)的顏料基本體積電 阻率均達到 10 ～ 10-3 Ω·cm，因此，添加劑會給環(huán)氧涂 層的絕緣性帶來不確定因素。如何選擇添加劑是環(huán)氧 涂料是否絕緣的關(guān)鍵，選擇不絕緣的添加劑生產(chǎn)的環(huán) 氧涂料會大大降低其絕緣性能，甚至?xí)蔀閷?dǎo)電涂料。

       綜上所述，普通環(huán)氧涂料在選擇環(huán)氧樹脂和添加 劑時是不會專門考慮其絕緣性的，配制涂料時只會根 據(jù)涂料的性能來選擇；而絕緣性環(huán)氧涂料，在選擇環(huán)氧 樹脂和添加劑時會考慮其絕緣性，比如選擇添加劑時 應(yīng)選擇絕緣材料，不得不選擇非絕緣添加劑時，也要采 取絕緣措施，如對添加劑的表面包覆穩(wěn)定而耐腐蝕的 絕緣層等進行絕緣處理。因此，普通環(huán)氧涂料與絕緣環(huán) 氧涂料在絕緣性能上會有很大差異，這就是普通環(huán)氧 涂料有可能導(dǎo)電的原因。 上述絕緣性能的分析未分析到配制涂料時的各組 分間的組合效應(yīng)以及固化 （相變） 等對絕緣性能的影 響。通常材料由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)有利于材料的絕緣性； 在樹脂中添加導(dǎo)電成分會增強其導(dǎo)電性，更會將絕緣 體變成導(dǎo)體，而多種導(dǎo)體成分的組合更加不利于材料 的絕緣性。因此，普通環(huán)氧涂料的絕緣性是不可靠的， 用其作絕緣保護層時，在“一些"時候絕緣表現(xiàn)是不會令人滿意的，甚至在“某種條件"下還會是導(dǎo)電的。 

3 高溫高濕環(huán)境對環(huán)氧涂層絕緣性的影響

      高溫高濕環(huán)境是許多產(chǎn)品都會經(jīng)常遇到的工作環(huán) 境，環(huán)境溫、濕度與涂層的絕緣性能及使用壽命有極其 重要的關(guān)系。高溫會使環(huán)氧涂層分子內(nèi)部不規(guī)則的布 郎運動及電子活動加劇，此時環(huán)氧涂層間出現(xiàn)電壓差 時，就會產(chǎn)生電子流動而導(dǎo)電。而隨著溫度的上升，漆 膜熱降解加劇、熱穩(wěn)定性下降，其基本性能逐漸喪失， 絕緣性能也就更差了，以國際電氣協(xié)會通過的絕緣使 用溫度可按 B 級絕緣材料運用。 在濕熱環(huán)境中，在活躍的水分子滲透和“電解"作 用下，環(huán)氧涂料的體積電阻率會減小，此時若涂覆層存 在電壓差，分子在環(huán)氧涂層表面及內(nèi)層產(chǎn)生帶電離子 而“帶電"，對一些處于半導(dǎo)體范疇的環(huán)氧涂層會因在 高濕環(huán)境下而成為導(dǎo)體，體積電阻率會減到 106 Ω·cm 以下，相對而言絕緣環(huán)氧涂層的體積電阻率變化不大， 仍然是絕緣體。

4 試驗檢測

以各色環(huán)氧磁漆（環(huán)氧清漆作為無色磁漆）為檢 測對象，檢測其體積電阻率，同時用軍綠色普通環(huán)氧磁 漆與絕緣環(huán)氧漆對比檢測其在高潮濕環(huán)境下的體積電 阻率，以檢測值對照說明環(huán)氧涂料的絕緣性能。檢測結(jié) 果見表 3 ~ 6。用于檢測的各環(huán)氧涂料均是市購?fù)苛?/span>。氧涂料的絕緣性在一定條件下是不可靠的，使用中應(yīng) 該根據(jù)具體環(huán)境選擇使用。

⑴當環(huán)氧涂料在沒有顏填料時，比如環(huán)氧清漆（清 漆也有填料，對絕緣性要求高的產(chǎn)品需要注意）其體積 電阻率可達到 1012 Ω·cm，為絕緣體。而有顏（填）料的 各色環(huán)氧磁漆，其體積電阻率可減小到 106 Ω·cm 左 右，其檢測值表明各色環(huán)氧磁漆處于導(dǎo)體與半導(dǎo)體之 間，因此，普通環(huán)氧磁漆存在導(dǎo)電的可能性。 

⑵絕緣環(huán)氧磁漆的體積電阻率均達到 1014 Ω·cm 以上，與普通環(huán)氧磁漆的體積電阻率 106 ~ 1012 Ω·cm 相比，在絕緣性能上大為提高，即便在高濕環(huán)境試驗后 檢測其體積電阻率也有 1013 Ω·cm，因此，要得到良好 絕緣性能的涂層，需要根據(jù)絕緣作用進行選擇。在選擇 時，可以把體積電阻率作為選擇絕緣涂料的參考值，根 據(jù)絕緣需要選擇。 

⑶對處于“半導(dǎo)體"狀態(tài)的各色普通環(huán)氧涂料，常 態(tài)下有一定的絕緣性，但在高濕環(huán)境中試驗檢測，體積 電阻率由 108 ~ 1010 Ω·cm 減小到 105 Ω·cm（或以下）， 絕緣性能明顯下降，因此，在絕緣性要求高的環(huán)境中應(yīng) 選擇絕緣環(huán)氧涂料。

4 結(jié)語

通過優(yōu)選隔熱保溫填料和涂料復(fù)配工藝，制備了 隔熱保溫性能優(yōu)良、環(huán)境友好的建筑用隔熱保溫功能 涂料。通過對該隔熱保溫涂料涂層隔熱原理分析、性能 檢測和功能無機填料選擇的研究，得到如下結(jié)論： ⑴采用丙烯酸核殼彈性乳液，以空心微珠、金紅石 型鈦白粉、云母及空心硼硅酸鹽等為顏填料制備的隔 熱保溫涂料性能穩(wěn)定、熱反射功能強，耐老化、耐沾污 性強； ⑵涂料性能檢測結(jié)果表明，該涂料隔熱效果優(yōu)于 某進口隔熱涂料、鋁粉涂料、外墻涂料。作為一種夏熱 冬冷地區(qū)建筑物隔熱保溫的重要措施，是一種有效的 節(jié)能方法。