王晶 李詠梅 袁宇航


摘 要 風電現階段使用的絕緣漆為含有活性稀釋劑絕緣漆,揮發物對環境嚴重污染,在浸漬中存在抽真空后浸漬漆黏度增大內部填充時間長,日常使用需補充稀釋劑造成成本增加等缺點。為此我們通過實驗對現階段國內浸漬漆廠家進行調研,對比環保型軌道交通用浸漬漆的綜合性能,解決環境問題的同時,性能不亞于現階段用浸漬漆。
關鍵詞 電機;浸漬漆;環保
緒論
近幾年來發達國家對環境的控制要求愈加嚴格,ROHS指令、REACH指令、廢氣排放標準、歐盟2005/59/EC指令對溶劑及廢氣等進行了嚴格控制:甲苯或以甲苯為制劑成分的濃度等于或高于總量的0.1%時將被禁止在市場上流通;GB16297-1996大氣污染物綜合排放標準中規定苯最高允許排放濃度為12mg/m3、甲苯最高允許排放濃度為60mg/m3、二甲苯最高允許排放濃度為90mg/m3、甲醛最高允許排放濃度為30mg/m3。
在國內,國務院令第591號危險化學品管理條例、第170號公約作業場所安全使用化學品公約、GB15603-1995常規化學危險品貯存通則、工業企業設計衛生標準——車間空氣有害物質的最高容許濃度(TJ36-79)中都對絕緣浸漬漆中稀釋劑及活性稀釋劑含量進行了嚴格的控制,因此,開發低黏度、無溶劑,無活性稀釋劑浸漬漆具有重要的意義。
由于目前使用的絕緣漆屬于含有甲基苯乙烯活性稀釋劑的絕緣漆,揮發物對環境存在污染性,選擇在行業內成熟的三家供應商提供樣品進行環保性能驗證[1]。
1無溶劑浸漬漆環保性能驗證
浸漬漆的環保性能試驗是對稀釋劑等小分子物質定性及定量的檢驗,檢測方法有:固態揮發份的檢測、浸漬漆飽和蒸汽壓檢測和成分FT-IR定性檢測。
樹脂類浸漬漆對環境的污染主要來源于所用的稀釋劑是否為易揮發溶劑,因此通過高溫固化(135℃/1h+160℃/11h)測試固態揮發份,可以定量測量出小分子物質在新型浸漬漆中含量,如表所示均小于2%可以達到環保要求(即低揮發份無小分子溶劑),遠低于現有浸漬漆揮發份。結合工藝試驗100g漆保真空25Pa/1h后質量變化均很小,為0.2g左右,進一步說明新選用的浸漬漆為低揮發份無小分子溶劑。同時,現用浸漬漆樹脂中為保證浸漬黏度需加入8%的稀釋劑甲基苯乙烯,而這種稀釋劑在常溫下的飽和蒸汽壓為4.1Kpa容易揮發而污染環境,由于常溫下飽和蒸汽壓在小于50Pa即無明顯氣味,三種新型浸漬漆均小于10Pa。
2無溶劑浸漬漆成份分析
GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》DB11-501-2007《北京市大氣污染物排放標準》的規定,在使用絕緣漆類產品時,主要需檢測苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯和非甲烷總烴等幾類有害大氣污染物,浸漬漆檢測結果均無上述大氣污染物,主要成分紅外分析如圖。
從A紅外譜圖中可知1637.85cm-1歸屬于C=C的伸縮振動1722.77cm-1歸屬于C=O的伸縮振動;均為不飽和樹脂聚酯的特征峰,1600cm-1左右歸屬于N-H的彎曲振動,1400cm-1左右為C-N的伸縮振動峰,說明主體成分為不飽和聚酯亞胺樹脂。B紅外特征峰顯示為含有苯基的有機硅環氧樹脂。C主體成分為環氧及聚酯亞胺。現有浸漬漆主體成分為不飽和樹脂改性環氧和使用了活性稀釋劑甲基苯乙烯。
3結束語
通過對浸漬漆固態揮發份、常溫下飽和蒸汽壓及100g漆保真空25Pa/1h后質量變化等實驗得出幾種無溶劑浸漬漆環保性能基本符合要求,通過紅外成分分析確認產品主體樹脂不含有活性稀釋劑,避免了因絕緣漆使用甲基苯乙烯等活性稀釋劑的而造成的環境污染問題。
參考文獻
[1] Anton A. New developments in resin rich insulating systems for high voltage rotating machines[C].Electrical Insulation Conference. IEEE,1997:607-618.