高固体分涂料是一类少溶剂型涂料，通常涂料中挥发性有机溶剂含≤15%，即涂料中固体含量≥85%时，才称为高固体分涂料。
根据环保和涂装安全要求，涂装时高固体分涂料的非挥发组分不得低于75%。最近，高固体分环氧涂料发展迅速、应用前景可观。现以电阻器用高固体分环氧涂料为例，介绍其配方设计原则、产品组成、特性、技术指标、生产工艺及涂装要点等内容。
一、高固体分环氧涂料配方设计原则
众所周知，溶剂型涂料在生产和涂装过程中挥发大量有机溶剂对生态环境造。成污染。开发双组分高固体含量环氧涂料是当务之急、是减少污染和公害的重要措施之一。
设计高固体分环氧涂料时，应重点掌握高固体分涂料对基料、活性稀释剂、固化剂、颜填料和助剂等的基本要求，遵循以下基本原则。
1.涂料组分无毒害性
选用无毒害组分是高固体分环氧涂料最基本的要求。高固体分环氧涂料是环保型涂料品种，不允许在涂料生产和涂装过程中释放出有毒害性的低分子物。
2.涂膜有优异的“三防”性
高固体分环氧涂料多数用于“三防”防湿热和盐雾）涂膜的有效交联（防霉菌、条件下，密度（ρ）应较大、涂膜不应含有可被腐蚀性介质破坏的化学键或基团，保证涂膜在“湿态”下的粘结强度和结构的完整性。
3.便于涂料生产和涂装
在制造涂料时，各组分间应有好的混容性、涂料内的颜填料稳定性好；在涂装时，涂料对被涂物有好的渗透性、附着性、保证层间粘结性和重涂性，不产生流挂和起泡等弊病。
二、高固体分环氧涂料配方设计
电阻器用高固体分环氧涂料（面漆）配方设计要求严格，涂装工艺要求苛刻，以它为代表阐述配方设计要点，具有参考意义。
1.对基料的要求
高固体分环氧涂料采用的环氧树脂（基料）应是低Tg值、高环氧值和涂膜的高ID值。涂膜满足“三防”性和耐水性的应用技术要求，同时低Tg的基料为涂料生产和涂装提供方便。因此，选用低相对分子质量液体环氧树脂作基料是高固体分环氧涂料配方设计的必要条件。在低相对分子质量液体环氧树脂中可选用双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、E-4酮醛环氧树脂和双酚F型环氧树脂等。
2.活性稀释剂的作用
活性稀释剂作为高固体分环氧涂料的基料组分之一是不可缺少的。活性稀释剂的主要特点是降低涂料黏度，提高涂装性能，作为成膜物参与交联固化反应。
常用的活性稀释剂有丁基缩水甘油醚、甲酚基缩水甘油醚、脂肪酸缩水甘油酯、丙二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、异辛基缩水甘油醚和苄基缩水泔油醚等。值得注意的是，单官能度活性稀释剂会使涂膜的ρ值降低，导致涂膜的“三防”性、耐化学药品性和耐水性下降，应限量使用，通常低于环氧树脂质量的15%；活性稀释剂的挥发性越大、对人体皮肤刺激性越强，使用时应注意劳动保护。
3.固化剂及固化促进剂
当前，高固体分环氧涂料存在的最大问题就是固化系统的选用。作为高固体分环氧涂料固化剂选用标准如下：
一是固化剂黏度低、固化速度快、涂料使用期长；二是固化后涂膜的有效交联密度（ρ）高、耐化学药品性和物理力学性能均好；三是固化剂的保光性和耐候性优；四是固化剂及固化促进剂构成的固化体系无毒、固化时不产生低分子污物。
（1）固化剂品种 在满足施工性前提下，选取合适的固化剂是配方设计的主要技术关键之一。对普通酚醛树脂、594固化剂、环氧-胺加成物、EA-10固化剂和T-2固化剂（含有固化促进剂）进行选择性试验。表6-22给出不同类型固化剂与E-44环氧树脂固化反应试验结果。
 （2）固化促进剂的作用 在T-2固化剂中加入适量的固化促进剂后，涂料使期长，固化速度快，涂膜耐沸水性好。T-2固化剂与E-44环氧树脂在固化促剂存在下会降低交联固化反应活化能，提高反应速度。
1）亲核型固化促进剂亲核型固化促进剂对环氧基与T-2中的酸酐反应起重催化作用，即它既催化环氧基开环又活化酸酐。例如，叔胺通过分子内盐形活化酸酐，产生羧基阴离子：
羧基阴离子与环氧基反应生成烷氧阴离子，可产生阴离子引发的交联固化反应，得到聚醚型为主的交联固化网络的涂膜，当T-2用量很大时，会得到聚醚-聚酯混合型交联固化网络涂膜；在固化反应体系中存在酸、醇、酚和水等氢键给予体时，叔胺与氢键给予体（HX）形成络合物：
 络合物与环氧反应生成半酯：
 活化物与酸酐反应生成半酯：
 上式生成的半酯再与R′3N反应还会形成络合物并与环氧基再生成活化物，交替反应下去，生成聚酯型交联固化网络的涂膜。当然，也存在环氧树脂中的羟基与T-2的酸酐反应生成羧基再与环氧基进行交联固化反应。
2）亲电型固化促进剂亲电型固化促进剂对环氧基与T-2中的酸酐反应起催化作用。例如，三氟化硼络合物在反应中形成质子：
 质子催化酸酐开环：
 形成的羰基阳离子与环氧基反应，引起阳离子聚合，得到以聚醚型为主的交联固化网络的涂膜。当T-2用量很大时，会得到聚醚和聚酯混合结构的交联固化网络涂膜。
3）金属羧酸盐固化促进剂金属羧酸盐对环氧基与T-2中的酸酐反应也起催化作用。例如，采用辛酸锌作固化促进剂时，辛酸锌与环氧基及酸酐形成配位离子，然后环氧基和酸酐交替与配位离子开环生成酯键结构，此时环氧基和酸酐反应速率相等。随着反应进行，辛酸锌解离成辛酸阴离子和锌阳离子，阴离子与环氧基反应，生成醚键结构，此时环氧基反应速率大于酸酐反应速率。
常用的亲核型固化促进剂有三乙胺、苄基二甲胺、四甲基胍、三乙烯二胺、N—甲基咪唑等；常用的亲电型固化促进剂有水杨酸、磷酸酯、酚类、三氟化硼乙米络合物和三氟化硼胺络合物等；常用的金属羧酸盐有辛酸锌、羧酸镁（钙）和二丁基二月桂酸锡等。
当选用T-2固化剂时，采用辛酸锌和苄基二甲胺混合型固化促进剂，可延长涂料使用期并明显加快固化反应速度。
4.阻燃剂的作用
当电阻器用高固体分环氧面漆要求阻燃性时，就需要选择阻燃剂。阻燃性涂膜可防止火焰点燃和蔓延，其阻燃机理由阻燃剂品种决定。
当两种或两种以上阻燃剂配合使用时，总比一种阻燃剂单独使用的阻燃效果好，这就是阻燃剂的协同效应。但应注意，只有掌握不同阻燃剂间相互作用原理及其热分解产物，科学地调整不同结构阻燃剂的比例，才会发挥阻燃剂的协同效应，达到理想的阻燃效果。例如，卤化物与氧化锑配合时，在245～280C生成有低沸点和低熔点的卤化锑，它在固相内促进碳化物生成、在气相内能捕捉游离基，因此消焰突出、阻燃明显；含磷阻燃剂与含氮阻燃剂配合时，也会获得好的阻燃效果。
采用DPA-2（4）：E-44环氧树脂=1：2（质量比）作基料、阻燃剂：基料=0.8：1.0（质量比），几种阻燃剂的阻燃性列于表6-23。
 式中 t1———试样离开火焰后，涂膜上火焰的自熄时间（s）；
T2———试样在酒精灯氧化焰上的燃烧时间（试烧5s）（s）。
阻燃性数值越小、涂膜的阻燃效果越高。
表6-23表明，混合阻燃剂Ⅱ，掌握了阻燃剂结构特点、相互作用原理及其分解物的阻燃功能，恰当地选用了阻燃剂品种和配比，所以充分发挥了阻燃剂的协同效应，则阻燃性数值最小、显示出优异的阻燃效果。而混合阻燃剂Ⅰ，由于选用阻燃剂品种和配比失误，导致协同效应失效，其阻燃性数值是混合阻燃剂Ⅱ的16倍，阻燃效果较阻燃剂Ⅱ差。不含阻燃剂的涂膜具有最大的阻燃性数值。基本上无阻燃效果。
5.颜填料及助剂
高固体分环氧涂料一次要涂覆相当厚的涂膜，需要加入足够量的颜填料及助剂，同时应保证涂料中的颜填料体积分数（PVC）较小，通常控制在15%～25%为宜。
颜填料对涂料的贮存性、施工性及涂膜的物理力学性能等有很大影响，对涂膜的吸潮性及阻燃性也有一定影响。采用钛白粉、滑石粉和氧化锌的涂膜有较低的吸水率和较好的阻燃效果。含滑石粉的涂料施工性和贮存稳定性良好，含氧化锌的涂料会降低贮存稳定性。
选择超细填料可以防止涂料涂装后的流挂；蓖麻油衍生物作触变剂可增加涂料的热稳定性，其用量为基料质量的1%左右，如果过多，会破坏涂料的流平性；加入硅酮树脂作流挂调节剂，可获得光滑平整的涂膜表面。
三、高固体分环氧涂料应用示例
碳膜电阻器用阻燃型高固体分环氧涂料是一种快速固化，提高效率，节约能源，减少污染及性能优异的特殊功能性涂料，具有广泛的应用前景。
电阻器用涂料与绝大多数工业涂料在施工应用技术上的本质区别是前者对涂装工艺和环境的苛刻要求。因此，电阻器用涂料的涂装工艺、涂膜弊病及其防止、防火安全技术等都有规范化的规定。该施工应用技术规范适合于金属膜电阻器用涂料、碳膜电阻器用涂料、氧化膜电阻器用涂料和卧式电感器用包封料等自动涂装生产线的涂覆。
1.配方组成
碳膜电阻器用阻燃型高固体分环氧面漆主剂由液体环氧树脂、改性树脂、异辛基缩水甘油醚、混合阻燃剂Ⅱ、颜填料和混合溶剂等组成，配方见表6-24。
 碳膜电阻器用阻燃型高固体分环氧面漆固化剂由主固化剂、固化促进剂、偶联剂等组成，配方见表6-25。
 2.生产工艺
（1）面漆主剂将配方中所有原材料都放在调漆罐内，充分拌和均匀后，放置6h，然后在三辊研磨机上研磨。轧制第一遍的出料速度较快、达到混料目的，轧制第二遍和第三遍时，应调近辊间距离，保证适当的出料速度，当涂料细度达到40μm时，将轧制好的涂料搅拌均匀，包装。
（2）面漆固化剂将配方中的三种原材料充分混合、过滤、包装，得到固体含量为31.9%的面漆固化剂。
3.产品特性及用途
碳膜电阻器用阻燃型高固体分环氧涂料形成的涂膜除有保护装饰效能外，还能满足高低温循环、耐电压、水煮负荷、耐溶剂、耐温和耐湿热等技术性能要求。同时，涂膜具有出色的阻燃自熄性和优良的电气绝缘性。该涂料施工时调配方便、快速固化、使用期长、有良好的适应性和配套性。为设计高质量、高可靠性电子元器件提供了保证。
该涂料可用于金属膜电阻器、碳膜电阻器和卧式电感器等电子元器件的阻燃绝缘保护。
4.产品技术指标
碳膜电阻器用阻燃型高固体分环氧涂料的技术指标见表6-26。
 5.涂装要点
（1）涂装工序
1）涂底漆当对金属膜电阻器和碳膜电阻器有水煮负荷试验和“三防”性要求时，必须涂覆RT30（或RT31）底漆。通常底漆的施工黏度为15～25s（涂-4杯）。在自动涂装线上滚涂时，涂覆应均匀、完整、不漏底、无浪痕，涂膜厚度控制在30～45μm。按规定的固化条件调整烘区温度和自动线链条运行速度。
2）涂面漆将面漆主剂充分搅拌均匀，按主剂：固化剂=100：25（质量比）称量；用专用
溶剂兑稀至施工黏度。若涂三道面漆，第一道涂-4杯黏度为55s左右、第二道和第三道涂-4杯黏度为70～80s。每道施工都应控制涂覆均匀、无流痕、无针孔等弊病，涂层的总厚度为0.25～0.30mm。按规定固化条件烘烤固化，可根据涂膜出现的弊病，调整烘区温度、自动线链条运行速度和涂料黏度等参数，保证产品合格率。
3）涂色环标志漆将色环标志涂料充分搅拌、用溶剂调至施工黏度。应保证涂膜充分固化、对施工中出现的“断环”和“宽线”现象，应及时调整辊轮和涂料，以保证产品合格。
4）包装三种涂料按涂装要求结束施工后，最后一道工序是将涂覆合格的电阻器放在胶带上或装入包装袋内。标明生产单位、产品名称、规格、数量和生产日期等。
（2）涂装环境涂装环境对电阻器上的涂膜形成影响很大。好的涂装环境应该是：涂装场所明亮且亮度均匀、温度比气温稍高、湿度适宜、空气清洁、换风适当、防火和卫生条件好。这里介绍气温、湿度、防尘和通风。
1）气温和湿度涂装电阻涂料场所要求温、湿度恒定。因为温、湿度变化会影响涂膜厚度、涂膜干性、表面平滑度、光泽和颜色均匀性等。最适宜的环境温度20～25℃，RH＜75%，在高湿度下，应在涂装车间安装调温调湿机。
2）防尘空气中的尘埃是电阻器涂膜的大敌。要获得性能优良的涂膜，必顺采取适当的防尘措施。在涂装车间内安装除尘器，清除粒径10μm以下的尘埃，规定操作人员穿拖鞋、戴口罩和工作帽等。
3）通风涂装车间内必须适当通风，不断补给新鲜空气，保证操作人员有安全生产环境。
（3）质量检查施工中的每道工序都与产品质量有直接联系，应做到涂装每道涂料后都有检查，操作人员自检与专职人员检查相结合。
1）涂装前检查涂装前对电阻器的表面清洁、电阻体引线和帽盖是否脱落等都应进行检查，严禁用手触摸电阻器。
2）施工检查施工检查系指涂装过程中对每道工序的涂覆质量检查。主要内容有：各种涂料的施工性、涂料黏度、涂膜表面是否均匀、是否有漏涂，是否有气泡及针孔、涂膜干燥程度、附着力和硬度等都应进行仔细观测。准确控制烘区温度、传送带速度、涂料辊轮运行状态和涂料黏度变化等重要施工参数。发现问题及时处理。
3）工艺检查工艺检查是定期或不定期的对涂装工艺执行情况、涂装线运行状况和涂装质量等进行抽查，对出现的问题进行综合技术分析，采取改进措施。
4）最终检查最终检查是产品出厂前的质量把关检查。对涂膜颜色、光泽、表面状态及色环标志的准确性等进行确定性检查；对涂膜的气泡、针孔及流痕等弊病进行排除性检查；对涂膜干性及厚度等规定标准进行检测。
总之，要抓住影响涂装质量的关键环节，有针对性地、合理地组织质检，既提高工作效率又保证产品质量。
（4）涂膜弊病及其防止电阻器用涂料在涂装过程中，有时会出现流挂、缩孔、起泡及针孔等弊病。关于主要弊病的表现、产生原因及防止措施见表6-27。
 （5）防火及安全措施
1）涂装车间的防火涂装车间应有两个出口，备有消防灭火用具、设备应接地线，防止静电积聚和静电放电；涂装车间内严禁烟火；应设有调漆室和涂料贮存库；严禁随意倒溶剂和废涂料；车间照明灯及电气开关符合防火安全技术要求。
2）灭火方法灭火方法多种多样，基本原理如下：移去或隔离已燃物的火源，使之熄火；隔绝空气，切断氧气，使之自熄；将不燃性气体（如二氧化碳）喷到燃烧物上，把空气中的氧气稀释到＜16%，使之灭火；用冷却法使燃烧物的温度下降到着火点以下，即可灭火。涂装车间的员工都应熟知防火安全技术，掌握灭火原理、火灾类型和灭火方法，学会使用消防工具。
3）卫生安全措施为保证操作人员的身体健康和安全，涂装车间应有切实可行的卫生安全措施。对车间员工进行经常性的培训与教育，掌握必要的卫生安全防护知识。具体措施如下：
涂装车间内温度不低于15℃、RH50%～65%、清洁无尘。
在采用暖风时，不允许用循环风，车间有害气体含量不超过卫生许可浓度。
涂装员工操作时，应戴好防护用具，如专用工作服、手套和口罩等。
清洗涂装工具时，应使用带盖的溶剂桶，不用时加盖存放。
严禁在涂装现场吃食物，工作完毕应洗淋浴，施工人员应按期进行身体检查。
总之，高质量的电阻器涂料必须有科学的施工应用技术才能实现其使用价值，施工应用技术的规范化是涂料达到使用要求的重要环节。严格控制涂装工艺的全过程，及时采取正确的措施防止涂膜弊病，使电阻器达到满意的应用效果。
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