摘 要：分析水性绝缘漆面临的基本难题，阐述了国内外水性绝缘漆的研究进展，着重分析水性绝缘漆各个种类及原理等，并对水性绝缘漆的发展趋势进行了展望。
关键词：水性；绝缘漆；原理；展望
绝缘漆是以高分子聚合物为基础，能在一定的条件下固化成绝缘膜或绝缘体的重要绝缘材料。目前国内各类电机生产企业使用的传统溶剂型绝缘漆，均含有大量苯类、酮酯类等易燃易爆有毒溶剂，施工后挥发出大量的有害物质，威胁人体健康及引起环境污染，所以逐步被水性绝缘漆所取代。为减少有机溶剂的排放，达到低VOC的国家环保要求，近年国内很多机构以重点开发水性绝缘漆。
1 水性绝缘漆
水性绝缘漆是指以水为主要溶剂的绝缘漆，水性绝缘漆包括水溶性和水乳性两类。水性绝缘漆主要存在以下几个问题：
①作为水性绝缘漆的主体，水性聚合物本身需具有大量的极性基团、离子基团或者借助具有这些基团的乳化才能在水中溶解或分散，这些基团应在绝缘漆固化过程中减少到很低的水平，否则在潮湿的环境中水解会严重影响漆膜的绝缘性和防霉性能；②由于水或离子基团对金属的腐蚀，往往构成对含金属部件的绝缘处理对象的损害。合理使用抗闪蚀技术在一定程度上解决了水性绝缘漆对金属部件的腐蚀作用，但也会降低固化物的绝缘性能；③必须具有一定的机械强度，尤其在高温下仍要保持一定的粘结强度，否则，在电磁力和机械应力的作用下，可能会造成绕组的松散或变形，引发事故；然而通常能溶于水的绝缘漆，很难具有良好的机械强度和粘结力。
2 水性绝缘漆的发展
2.1 醇酸树脂型水性绝缘漆
醇酸树脂型绝缘漆是用量最大的一类绝缘漆，常用三羟甲基丙烷、新戊二醇、乙二醇与油酸、苯酐等反应制得水溶性基础树脂，再用甲醇醚化的水溶性三聚氰胺甲醛树脂等作交联剂固化，获得水性醇酸树脂绝缘漆，但由于醇酸的耐热性不高，抗击穿电压不强，但醇酸廉价易得，因此主要用在中小型低压电机电器的绝缘处理上。
贺楠男，王华林等，以桐油、顺丁烯二酸酐、三羟甲基丙烷为原料，制备桐油醇酸树脂；再通过硅改性，制备出电气绝缘强度130MV/m综合性能良好的水性绝缘漆。
2.2 水性聚酯绝缘漆
水基聚酯的合成的方法与水基醇酸树脂基本类似，但水性聚酯引入更多耐热的芳香族二酸，因此电绝缘性也优异于水基醇酸树脂，由于具有优秀的耐热绝缘性，水性聚酯可作为当前F级及其以上水性绝缘漆使用。水性聚酯一般是在合成的过程中将亲水性基团引入到聚酯树脂结构中，张笑瑞等人用二元酸、二元醇、三元醇，偏苯三酸酐等原料用两步法溶融聚合的方法合成了聚酯，降温后加入到正丁醇中成固体含量接近于80%的溶液。加入DMEA中和，加水稀释成水性聚酯用于硅钢片漆中。结果表明，制备的水性聚酯漆膜的综合性能良好，是良好的硅钢片漆。
2.3 水性环氧绝缘漆
环氧树脂漆的机械强度，电气性能优良，耐化学性，耐潮湿性好，收缩率小，和其他材料的粘接性，相容性好，但价格高。为了某些特殊性需要而使用高分子量的固体环氧树脂作为绝缘漆的主要组份时，需要加入较多的溶剂才能获得易于浸渍的低粘度绝缘漆，因此环氧树脂水基化对于环保，改善工作环境、降低成本都有重要意义。
朱博雅，張防等，首先以多元醇、苯酐、甲基四氢苯酐为原料合成聚酯类似物，再与改性环氧树脂发生醚化反应，将改性环氧树脂引入主链中，中和成盐，制备出一种新型水溶性环氧绝缘涂料。该种绝缘涂料不仅具有良好的性能，安全环保，且综合成本较低 ，综合性能能达到F级绝缘漆的要求，有望在中小电机等行业中得到广泛的应用。
2.4 水性聚酰亚胺绝缘漆
聚酰亚胺（PI）是指主链上含有聚酰亚胺环的一类聚合物，是一种具有优异热稳定性、突出力学性能以及良好电学性能的高性能聚合物.这些材料多经由前躯体聚酰胺酸（PAA）进一步脱水环化制得。国内东方绝缘材料厂生产的水性PI漆包线漆已在重庆电机厂的异步电机生产上进行了试验，测试指标均达到了国际标准水平。
3 展望
近些年来随着环保要求的呼吁越来越高，各个国家都制定了相关法规来严格限制涂料中的有机挥发物（VOC）的排放，发展水性绝缘漆也显得十分紧迫。电机单机容量的不断增大，对绝缘性能要求越来越高，绝缘材料的耐热等级由原来的H级提高到C级及其以上，这些因素无疑把广大研究者推向设法开发出环保耐高温的绝缘漆的道路上来，因此发展水性耐高温绝缘漆将会成为今后绝缘涂料的发展趋势。
参考文献：
[1]黄愔，李耀星.水基绝缘浸渍漆[J].绝缘材料，2003，36（3）：46-52.
[2]贺楠男，王华林，王明等.硅树脂改性桐油醇酸树脂水性绝缘漆的研究[J].涂料工业，2010，40（6）：39-43.
[3]张笑瑞等.水溶性聚酯树脂硅钢片漆的制备[J].绝缘材料，2011，44（2）：9-12
[4]朱博雅，张防等.水溶性环氧绝缘涂料的合成与表征[J].电动工具，2011（3）.18-20.
作者简介：
李进（1987- ），男，硕士学历，湖南益阳人，助理工程师。从事新产品研发工作，研究方向：日用化工，食品药品检测技术开发。
