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 是非常可能的，因此，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。