1 引言

由于熱固性環氧樹脂是絕緣的，因而一般用戶也 會認為環氧類涂料都是絕緣的，有的電器元件選用普 通環氧涂層作絕緣防護層，特別是對具有耐酸堿要求 或處于濕熱環境的產品，像一些化學電源的外涂絕緣 層，也選用環氧涂料兼作絕緣涂層，既耐酸堿、耐濕熱 又絕緣。的確，環氧涂層是以環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電的，環氧涂 層應該是絕緣的，然而在實際應用中或在“某種環境" 條件下，普通環氧涂料的涂層卻可能是非絕緣的，作為 絕緣防護層的環氧涂層卻常常“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?經分析和試驗檢測，環氧絕緣涂料要滿足產品的絕緣性要求，需要根據產品具體的使用 條件或絕緣程度來選擇。 

2 環氧涂料的絕緣性分析

絕緣與導電是相對的，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 電性能，可以確切地度量出涂層的導電程度：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 之間為半導體；體積電阻率小于 106 Ω·cm 是導體，當體積電阻率小于 1 Ω·cm 則為良導體。此處 的絕緣體、半導體與導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電的物體，導體則 為善導電的物體，半導體為可導電又不善導電的物體。 以此度量來對環氧涂層進行絕緣性分析。 

2．1 主體樹脂的分析環氧涂料的主體樹脂———環氧樹脂是熱固性高分 子樹脂，在“常規"電壓差下是不會形成電子流動的，一 般沒有導電性能，檢測數據表明其體積電阻率為 108 ~ 1014 Ω·cm，多數檢測值都大于 1012 Ω·cm，屬絕緣體， 因而“單純的"環氧樹脂是不導電的，但與一些常用作 電氣絕緣材料的熱塑性樹脂相比，環氧樹脂的絕緣性 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，其導電性大增，成為導體。在涂料生 產中為了提高環氧樹脂的化學反應活性，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?？赡艿模虼?，環氧樹脂是絕緣性的，在一定條 件下卻并非通常意義上的絕緣材料，電氣絕 緣上將環氧樹脂分為“一般"環氧樹脂和絕緣環氧樹 脂，在“某些"時候環氧樹脂不是絕緣體，起碼不是可靠 的絕緣體，當使用環境較為復雜時 （比如高溫潮濕環 境），電氣絕緣材料基本不選用“一般"環氧樹脂，而涂 料生產時關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 緣涂料在環氧樹脂的選擇上是有區別的。

2.2 添加劑的分析 環氧涂料的主要添加劑———顏填料等是涂料生產 中不可少的，這些組分的導電性十分復雜，目前涂料 行業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 有一定的導電性，表 2 列舉了一些常見分子結構的顏 填料的體積電阻率，這些分子結構的顏料基本體積電 阻率均達到 10 ～ 10-3 Ω·cm，因此，添加劑會給環氧涂 層的絕緣性帶來不確定因素。如何選擇添加劑是環氧 涂料是否絕緣的關鍵，選擇不絕緣的添加劑生產的環 氧涂料會大大降低其絕緣性能，甚至會成為導電涂料。

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

3 高溫高濕環境對環氧涂層絕緣性的影響

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

4 試驗檢測

以各色環氧磁漆（環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氧磁 漆與絕緣環氧漆對比檢測其在高潮濕環境下的體積電 阻率，以檢測值對照說明環氧涂料的絕緣性能。檢測結 果見表 3 ~ 6。用于檢測的各環氧涂料均是市購涂料。氧涂料的絕緣性在一定條件下是不可靠的，使用中應 該根據具體環境選擇使用。

⑴當環氧涂料在沒有顏填料時，比如環氧清漆（清 漆也有填料，對絕緣性要求高的產品需要注意）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氧磁漆處于導體與半導體之 間，因此，普通環氧磁漆存在導電的可能性。 

⑵絕緣環氧磁漆的體積電阻率均達到 1014 Ω·cm 以上，與普通環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 據絕緣需要選擇。 

⑶對處于“半導體"狀態的各色普通環氧涂料，常 態下有一定的絕緣性，但在高濕環境中試驗檢測，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境中應 選擇絕緣環氧涂料。

4 結語

通過優選隔熱保溫填料和涂料復配工藝，制備了 隔熱保溫性能優良、環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 熱保溫涂料性能穩定、熱反射功能強，耐老化、耐沾污 性強； ⑵涂料性能檢測結果表明，該涂料隔熱效果優于 某進口隔熱涂料、鋁粉涂料、外墻涂料。作為一種夏熱 冬冷地區建筑物隔熱保溫的重要措施，是一種有效的 節能方法。