1 引言

由于热固性环氧树脂是绝缘的，因而一般用户也 会认为环氧类涂料都是绝缘的，有的电器元件选用普 通环氧涂层作绝缘防护层，特别是对具有耐酸碱要求 或处于湿热环境的产品，像一些化学电源的外涂绝缘 层，也选用环氧涂料兼作绝缘涂层，既耐酸碱、耐湿热 又绝缘。的确，环氧涂层是以环氧树脂为主体与颜填料 等配制而成的涂料，由于主体树脂是非导电的，环氧涂 层应该是绝缘的，然而在实际应用中或在“某种环境” 条件下，普通环氧涂料的涂层却可能是非绝缘的，作为 绝缘防护层的环氧涂层却常常“带电”，这既耐酸碱又 绝缘的保护涂层在绝缘性能上并不全令人满意。这 是什么原因呢?经分析和试验检测，环氧绝缘涂料要满足产品的绝缘性要求，需要根据产品具体的使用 条件或绝缘程度来选择。 

2 环氧涂料的绝缘性分析

绝缘与导电是相对的，通常材料在有电压差而没 有电子流动时被确认为是绝缘的，但是绝对没有电子 流动是不存在的，这是个度量问题且不探讨。对涂层的 绝缘性能常用击穿电压与体积电阻率来度量，击穿电压度量了涂层在一定厚度下所能承受的电压值，难以 确切地度量出涂层的绝缘程度。以体积电阻率（Ω·cm） 来描述分析其绝缘性更为方便，可以对绝缘性能进行 “分级”处理。用不同的体积电阻率描述涂层不同的导 电性能，可以确切地度量出涂层的导电程度：当体积电 阻率大于 1012 Ω·cm 时为绝缘体；体积电阻率在 106 ~ 1012 Ω·cm 之间为半导体；体积电阻率小于 106 Ω·cm 是导体，当体积电阻率小于 1 Ω·cm 则为良导体。此处 的绝缘体、半导体与导体并非意义上的物理概念， 借用语文概念称绝缘体是指不善导电的物体，导体则 为善导电的物体，半导体为可导电又不善导电的物体。 以此度量来对环氧涂层进行绝缘性分析。 

2．1 主体树脂的分析环氧涂料的主体树脂———环氧树脂是热固性高分 子树脂，在“常规”电压差下是不会形成电子流动的，一 般没有导电性能，检测数据表明其体积电阻率为 108 ~ 1014 Ω·cm，多数检测值都大于 1012 Ω·cm，属绝缘体， 因而“单纯的”环氧树脂是不导电的，但与一些常用作 电气绝缘材料的热塑性树脂相比，环氧树脂的绝缘性 要差些（见表 1），其绝缘等级比不上 PVC 等树脂的，虽然都是绝缘体但绝缘性能是有差异的。然而，当环氧 树脂掺杂处理后，特别是掺杂活性基团后体积电阻率 会小于 106 Ω·cm，其导电性大增，成为导体。在涂料生 产中为了提高环氧树脂的化学反应活性，增强树脂与 其它组分间的相容性，对其进行活性基团的掺杂处理 是非常可能的，因此，环氧树脂是绝缘性的，在一定条 件下却并非通常意义上的绝缘材料，电气绝 缘上将环氧树脂分为“一般”环氧树脂和绝缘环氧树 脂，在“某些”时候环氧树脂不是绝缘体，起码不是可靠 的绝缘体，当使用环境较为复杂时 （比如高温潮湿环 境），电气绝缘材料基本不选用“一般”环氧树脂，而涂 料生产时关注的主要是涂料的使用性能，只要满足使 用性能，“一般”树脂也是会选用的，因而普通涂料与绝 缘涂料在环氧树脂的选择上是有区别的。

2.2 添加剂的分析 环氧涂料的主要添加剂———颜填料等是涂料生产 中不可少的，这些组分的导电性十分复杂，目前涂料 行业中使用的颜填料有金属及其化合物和有机颜料 （大多含不饱和高分子聚合物或有机盐类）等，大都具 有一定的导电性，表 2 列举了一些常见分子结构的颜 填料的体积电阻率，这些分子结构的颜料基本体积电 阻率均达到 10 ～ 10-3 Ω·cm，因此，添加剂会给环氧涂 层的绝缘性带来不确定因素。如何选择添加剂是环氧 涂料是否绝缘的关键，选择不绝缘的添加剂生产的环 氧涂料会大大降低其绝缘性能，甚至会成为导电涂料。

       综上所述，普通环氧涂料在选择环氧树脂和添加 剂时是不会专门考虑其绝缘性的，配制涂料时只会根 据涂料的性能来选择；而绝缘性环氧涂料，在选择环氧 树脂和添加剂时会考虑其绝缘性，比如选择添加剂时 应选择绝缘材料，不得不选择非绝缘添加剂时，也要采 取绝缘措施，如对添加剂的表面包覆稳定而耐腐蚀的 绝缘层等进行绝缘处理。因此，普通环氧涂料与绝缘环 氧涂料在绝缘性能上会有很大差异，这就是普通环氧 涂料有可能导电的原因。 上述绝缘性能的分析未分析到配制涂料时的各组 分间的组合效应以及固化 （相变） 等对绝缘性能的影 响。通常材料由液态转变成固态有利于材料的绝缘性； 在树脂中添加导电成分会增强其导电性，更会将绝缘 体变成导体，而多种导体成分的组合更加不利于材料 的绝缘性。因此，普通环氧涂料的绝缘性是不可靠的， 用其作绝缘保护层时，在“一些”时候绝缘表现是不会令人满意的，甚至在“某种条件”下还会是导电的。 

3 高温高湿环境对环氧涂层绝缘性的影响

      高温高湿环境是许多产品都会经常遇到的工作环 境，环境温、湿度与涂层的绝缘性能及使用寿命有极其 重要的关系。高温会使环氧涂层分子内部不规则的布 郎运动及电子活动加剧，此时环氧涂层间出现电压差 时，就会产生电子流动而导电。而随着温度的上升，漆 膜热降解加剧、热稳定性下降，其基本性能逐渐丧失， 绝缘性能也就更差了，以国际电气协会通过的绝缘使 用温度可按 B 级绝缘材料运用。 在湿热环境中，在活跃的水分子渗透和“电解”作 用下，环氧涂料的体积电阻率会减小，此时若涂覆层存 在电压差，分子在环氧涂层表面及内层产生带电离子 而“带电”，对一些处于半导体范畴的环氧涂层会因在 高湿环境下而成为导体，体积电阻率会减到 106 Ω·cm 以下，相对而言绝缘环氧涂层的体积电阻率变化不大， 仍然是绝缘体。

4 试验检测

以各色环氧磁漆（环氧清漆作为无色磁漆）为检 测对象，检测其体积电阻率，同时用军绿色普通环氧磁 漆与绝缘环氧漆对比检测其在高潮湿环境下的体积电 阻率，以检测值对照说明环氧涂料的绝缘性能。检测结 果见表 3 ~ 6。用于检测的各环氧涂料均是市购涂料。氧涂料的绝缘性在一定条件下是不可靠的，使用中应 该根据具体环境选择使用。

⑴当环氧涂料在没有颜填料时，比如环氧清漆（清 漆也有填料，对绝缘性要求高的产品需要注意）其体积 电阻率可达到 1012 Ω·cm，为绝缘体。而有颜（填）料的 各色环氧磁漆，其体积电阻率可减小到 106 Ω·cm 左 右，其检测值表明各色环氧磁漆处于导体与半导体之 间，因此，普通环氧磁漆存在导电的可能性。 

⑵绝缘环氧磁漆的体积电阻率均达到 1014 Ω·cm 以上，与普通环氧磁漆的体积电阻率 106 ~ 1012 Ω·cm 相比，在绝缘性能上大为提高，即便在高湿环境试验后 检测其体积电阻率也有 1013 Ω·cm，因此，要得到良好 绝缘性能的涂层，需要根据绝缘作用进行选择。在选择 时，可以把体积电阻率作为选择绝缘涂料的参考值，根 据绝缘需要选择。 

⑶对处于“半导体”状态的各色普通环氧涂料，常 态下有一定的绝缘性，但在高湿环境中试验检测，体积 电阻率由 108 ~ 1010 Ω·cm 减小到 105 Ω·cm（或以下）， 绝缘性能明显下降，因此，在绝缘性要求高的环境中应 选择绝缘环氧涂料。

4 结语

通过优选隔热保温填料和涂料复配工艺，制备了 隔热保温性能优良、环境友好的建筑用隔热保温功能 涂料。通过对该隔热保温涂料涂层隔热原理分析、性能 检测和功能无机填料选择的研究，得到如下结论： ⑴采用丙烯酸核壳弹性乳液，以空心微珠、金红石 型钛白粉、云母及空心硼硅酸盐等为颜填料制备的隔 热保温涂料性能稳定、热反射功能强，耐老化、耐沾污 性强； ⑵涂料性能检测结果表明，该涂料隔热效果优于 某进口隔热涂料、铝粉涂料、外墙涂料。作为一种夏热 冬冷地区建筑物隔热保温的重要措施，是一种有效的 节能方法。