絕緣漆

電絕緣漆材料是一種電介質，其基本特徵是以感應而不是以傳導的方式來傳遞電的作用和影響。IEC（國際電工協會）把電介質定義為可極化的物質，把電絕緣材料定義為電導率很小的用於隔離不同電位的導電部分的材料，它包括絕緣漆、浸漬纖維、層壓板、雲母製品和壓塑料等五大類。

隨著科學技術的發展,人們逐漸認識到,絕緣材料是電工設備不可缺少的材料,其質量好壞,對加人胺加成物、酸醉衍生物和合成樹脂等固化劑；電工設備的經濟技術指標和運行壽命起著關鍵的在烯類樹脂為基料的阻燃塗料中,應加人適量的作用,並把它比喻為“電機的心臟”。過氧化物作引發劑。

1907年,貝克萊德試製出酚醛樹脂,標誌著電絕緣材料的開始誕生。從30年代起,又陸續合成了縮醛樹指、氯丁橡膠、聚氯乙烯、聚丁烯、丁苯橡膠等合成樹脂。40年代有機硅樹酷的合成工業化生產,發展了以硅樹脂為基礎的H級絕緣材料。隨之又發展了不飽和樹脂、環氧樹脂等絕緣材料在60年代和80年代得到了快速的發展。

絕緣漆一般有三種分類方法。

漆包線絕緣漆、浸漬絕緣漆、覆蓋絕緣漆、硅鋼片絕緣漆、粘合絕緣漆、電子元件絕緣漆。

自干型絕緣漆、烘乾型絕緣漆、紫外線固化絕緣漆。

Y級、A級、E級、B級、F級、H級、C級七類。

絕緣漆由基料、阻燃劑、固化劑、顏填料、和溶劑等組成。

基料由聚酷樹脂、聚醋酞亞胺樹脂、聚氨酷、環氧樹脂、雙馬來酞亞胺樹脂、有機硅樹脂等樹脂組成。

阻燃劑分為反應型阻燃劑和添加型阻燃劑;按組成又可分為無機阻燃劑和有機阻燃劑。

塗料中加入顏填料的目的是改進塗料的性能並配製成要求的顏色。常用的顏填料有欽白、氧鐵紅、碳黑、鉻黃、雲母粉、滑石粉、硫酸鋇、碳酸鈣和二氧化硅等。

固化劑(或引發劑)是多數絕緣塗料不可缺少的組分。在環氧樹脂為基料的阻燃塗料中,必須加人胺加成物、酸醉衍生物和合成樹脂等固化劑；在烯類樹脂為基料的阻燃塗料中,應加人適量的過氧化物作引發劑。

助劑是絕緣塗料製造、貯存、施工及改進性能不可缺少的組分之一,是原料的輔助成分。它在塗料中發揮特效功能,對基料形成塗膜的過程與耐久性起著相當重要的作用。按其作用機理主要分為固化促進劑、表面活性劑、流變調節劑、穩定劑和防老化劑等。固化促進劑,可以降低固化溫度、加快固化速度、降低固化反應放熱峰。常用的固化促進劑有路易斯酸、路易斯鹼和梭酸鹽類。

溶劑作為製造塗料的媒介物,可以調節塗料的施工粘度,滿足施工性能。塗料中溶劑不應與塗料組分進行反應,即採用的溶劑應是相對惰性的。常用的溶劑有芳烴類、醇類、溶纖劑、酮類和醋類。

自干型絕緣漆是指塗復后能自己乾燥成膜的絕緣漆。自乾的機理一般分為三類：一類是揮發乾燥，即高分子量的固體樹脂溶解在適當的溶劑里，塗覆后溶劑揮發掉，留下固體成膜樹脂。這類絕緣漆應用方便，乾燥快。但耐溶劑性能差，受熱易軟化。第二類是氧化乾燥。這類絕緣漆含有乾性植物油，乾性植物油分子結構中的不飽和雙鍵在空氣中氧的作用下，會自行氧化交聯，從而達到乾燥的目的。一般的油性、酚醛樹脂和幹性油醇酸樹脂絕緣漆都屬於氧化乾燥類絕緣漆。這類絕緣漆由於植物油含量較多，耐熱性能較低，為A級、E級絕緣材料，乾燥時間較長，一般要一天。第三類是常溫固化乾燥，這類絕緣漆是在常溫下、經化學反應而交聯固化。這類漆都是雙組分或是多組分的，現用現配。這類漆常用的如聚醯胺樹脂固化環氧樹脂漆和雙組分的聚氨酯漆等。這類漆因是化學交聯，耐熱、耐溶劑和耐化學性能均比較好。絕緣漆，俗稱：凡立水（有自干型、烘烤型、無溶劑型）絕緣漆是以高分子聚合物為基礎，ZS-1091耐高溫陶瓷絕緣塗料，該塗料分為耐溫600℃以下溶劑型和600-1700℃水性兩種。塗料可在被塗物體表面形成一層具有較高體積電阻率，能承受較強電場而不被擊穿的陶瓷塗層，該塗層具有較高的機械強度和良好的化學穩定性，能耐老化，耐水，耐化學腐蝕，同時還具有耐機械衝擊和熱衝擊性能，該塗層可在相應的工作溫度內下連續工作。最根本的還是依靠強大的技術創新能力，充分利用化學化工的最新科技成果，這主要包括以下幾點：①：在生產過程中嚴格控制原材料配比，避免雜散離子，尤其鹼金屬或鹼土金屬離子的引入。②：盡量減少玻璃相的含量，並盡量降低為改善工藝性能而加入的玻璃相的導電率。:③：嚴格控制引入鐵，鈷等可變價金屬離子，以免產生自由離子和空穴。④：同時嚴格控制生產過程中的溫度和氣氛，以免產生氧化還原反應而出現電子和空穴，防止產生晶格轉換而造成晶體缺陷。該產品已廣泛應用於發高溫電爐、感應爐、高溫電機、耐火裝置，電動機、電訊器材、高溫設備上等上絕緣。能在一定的條件下固化成絕緣膜或絕緣整體的重要絕緣材料，一般由漆基、溶劑或稀釋劑以及輔助材料三部分組成。

1.絕緣性能優良;

2.附著力好，機械強度高;

3.收縮應力小;

4.耐熱性應滿足變壓器的不同要求;

5.對戶外或特殊環境應滿足其特殊要求，如防輻射，防腐蝕，防紫外線等;

6.工藝性良好，如操作性好，無毒或低毒，乾燥時間短等。

按照使用範圍絕緣漆可以分為浸漬漆、漆包線漆、覆蓋漆、硅鋼片漆、防電暈漆等五類。

浸漬漆分有溶劑漆和無溶劑漆兩大類，主要用於浸漬電機、電器的線圈，以填充其間隙和微孔，且固化后能在被浸漬物的表面形成連續平整的漆膜，並使之粘結成一個堅硬的整體。對浸漬漆的基本要求為：

1、粘度低，流動性好，固體含量高，便於滲透和填充被浸漬物。

2、固化快，乾燥性能好，粘結力強，有熱彈性，固化后能經受電機轉動時的離心力。

3、具有優異的電氣性能和化學穩定性，耐潮、耐熱、耐油。

4、對導體和其他材料具有良好的相容性。

漆包線漆主要用於漆包線芯的塗覆絕緣。由於導線在繞制線圈、嵌線等過程中，將經受熱、化學和多種機械力的作用，因此要求漆包線漆具有良好的塗覆性（即能均勻塗覆），漆膜附著力強，表面光滑柔軟有韌性，有一定的耐磨性和彈性，電氣性能好，耐熱，耐溶性，對導體無腐蝕等特性。具體分為以下九種類型。

1、縮醛漆主要成分為聚乙烯醇縮甲醛，用於含油變壓器用漆包線的生產。

2、聚氨酯漆主要成分是聚氨基甲脂，廣泛用於電子變壓器、電子線圈、繼電器、微電機、高頻電器儀錶以及其他電子要求繞組用漆包線的生產。

3、可焊性聚酯亞胺漆具有聚酯亞胺漆的一般性能，475°可以直接焊接。

4、聚酯亞胺漆應用最廣的一類漆包線用漆，熱性能優異，通常高於180級，可以單塗，也可以做底漆與聚醯胺醯亞胺或尼龍漆複合生產複合線。大量用於冰箱和空調壓縮機、防爆電機、電動工具、鎮流器、乾式變壓器等絕緣等級較高的場合。

5、聚酯漆主要成分為聚酯，綜合性能好，用於洗衣機電機、微電機、儀錶和電信設備、電動工具和普通電機用漆包線生產。耐熱聚酯用塞克改性，也大量做底漆與聚醯胺醯亞胺複合用於耐冷媒漆包線生產。

6、聚醯胺醯亞胺應用最廣的高耐熱等級（220級）漆包線漆，大多用於做面漆生產複合線，用於提高漆包線的綜合性能。大量用於密封電機、耐冷媒漆包線生產。部分產品也可以單塗。為改善漆包線性能，還可以做成自潤滑型和填充劑。在重型電機和汽車工業有很大應用。

7、聚酯亞胺漆熱級240，性能優越，其漆包線耐輻射。

8、尼龍漆利用其潤滑性，一般用於漆包線表層。對其他性能也有改善。

9、自粘漆很據使用成分的不同，主要有聚醯胺、環氧（酚氧）和芳香聚醯胺等不同類型的自粘漆。一般做漆包線面漆。用於偏轉線圈、換位導線、音圈及異性線圈的粘合成型。

覆蓋漆用於塗覆經浸漬處理的線圈和絕緣零部件，在其表面形成厚度均勻的絕緣保護層，以防止設備絕緣受機械損傷以及大氣、化學藥品的侵蝕，提高表面絕緣強度。因此，要求覆蓋漆具有乾燥快、附著力強、漆膜堅硬、機械強度高、耐潮、耐油、耐腐蝕等特性。覆蓋漆按樹脂類型分為醇酸漆、環氧漆和有機硅漆。環氧漆比醇酸漆具有更好的耐潮性、耐霉性、、內乾性和附著力，漆膜硬度高，廣泛用於潮熱地區電機電器設備部件的表面塗覆。有機硅漆耐熱性高，可作為H級電機電器的覆蓋漆。

覆蓋漆按填料又可以分為兩種：不含填料和顏料的清漆和含填料和顏料的磁漆。同一樹脂製成的磁漆比清漆漆膜硬度大，導熱、耐熱和耐電弧性能好，但其他電氣性能稍差，多用於線圈和金屬表面塗覆，而清漆則多用於絕緣零部件表面的電器內表面塗覆。

覆蓋漆按乾燥方式有晾乾和烘乾兩種，同一樹脂的晾乾漆較烘乾漆性能差，貯存不穩定，僅適用於大型設備和不宜烘培的部件塗覆。

使用覆蓋漆時應嚴格控制漆的粘度和均勻性、通風、烘培溫度以及環境的清潔度，以保證漆膜的乾燥和質量。磁漆在調和使用前必須充分攪拌，以消除沉澱塊、粘度不均或變色等現象。

硅鋼片漆用於塗覆硅鋼片，以降低鐵心的渦流損耗，增強耐腐蝕能力。硅鋼片漆塗覆后需經高溫短時烘乾。其特點是圖層薄、附著力強、堅硬、光滑、厚度均勻、耐油、耐潮、電氣性能良好。

電暈放電是在極不均勻電場中，場強突處（如電極尖銳處）局部空間空氣電離而產生藍色暈光的一种放電現象。

防電暈漆一般由絕緣清漆和非金屬導體（炭黑、石墨等）粉末混合而成，主要用於高壓線圈作防電暈漆，如用於大型高壓電機中電壓較高的線圈端部。工業上要求防電暈漆表面電阻率穩定、附著力強、耐磨性好、乾燥速度快、耐貯存、防電暈漆可以單獨塗在線圈表面，也可塗在石棉帶、玻璃帶上，在包紮在線圈外層，或塗在玻璃布上與主絕緣一次成型。

縮醛漆主要成分為聚乙烯醇縮甲醛，用於含油性變壓器用漆包線的生產。

可焊性聚酯亞胺漆主要成分是聚氨基甲脂，製成的漆包線無需脫去漆膜可直接焊接，焊錫溫度一般在375°或以下，可根據需要選擇不同熱級，廣泛用於電子變壓器、電子線圈、繼電器、微電機、高頻電器儀錶以及其他電子要求繞組用漆包線。

絕緣漆根據絕緣等級可以分為Y級、A級、E級、B級、F級、H級、C級七類。

具體介紹如下：

耐熱等級：最高允許工作溫度（℃）

Y級：90℃用未浸漬過的棉紗、絲及紙等材料或其組合物所組成的絕緣結構

A級：105℃用浸漬過的或浸在液體電介質（如變壓器油中的棉紗、絲及紙等材料或其組合物所組成的絕緣結構）

E級：120℃用合成有機薄膜、合成有機瓷漆等材料其組合物所組成的絕緣結構

B級：130℃

F級：155℃

H級：180℃用合適的樹脂（如有機硅樹脂）粘合或浸漬、塗覆后的雲母、玻璃纖維、石棉等材料或其組合物所組成的絕緣結構

C級：180℃以上用合適的樹脂粘合或浸漬、塗覆后的雲母、玻璃纖維、以及未經浸漬處理的雲母、陶瓷、石英等材料或其組合物所組成的絕緣結構

1、增強電子變壓器的機械強度

電子變壓器浸漬絕緣漆可增加變壓器機械強度，滿足運輸和使用過程中產生的振動和衝擊作用的要求。同時，還能降低使用中由電磁力的作用所產生的雜訊。

2、提高電子變壓器的電氣絕緣性能

電子變壓器浸漬絕緣漆可提高變壓器絕緣系統的抗電強度和絕緣電阻，以提高其電氣絕緣性能，滿足變壓器的電氣絕緣性能要求。

3、改善電子變壓器的導熱性

電子變壓器浸漬絕緣漆，鐵芯和繞組的空隙被漆膜填充，可改善變壓器整體的導熱性，降低變壓器的溫升。

4、改善電子變壓器的外觀

5、增強電子變壓器的環境適應性能

電子變壓器浸漬絕緣漆可增強變壓器絕緣系統的防潮性、防霉性、防腐蝕性、防鹽霧性、防紫外線和其他有害物質侵襲的性能，以增強電子變壓器對環境的適應性。

為解決H級無溶劑浸漬絕緣漆的耐熱溫度、固化速度等問題,華東理工大學的王雪秋等人閣以改性二苯醚樹脂為主要原料製成的H級無溶劑浸漬漆,這種漆不但粘度低、固化溫度低、固化周期短、儲存周期長,而且價格便宜,是一種較為理想的新材料。俞翔霄等人由環氧樹脂改性聚酷樹脂和適量的交聯劑製得的F級快乾絕緣漆，具有快乾、烘烤時間短、烘烤溫度低及機電性能良好的特點,在水輪發電機組及中小型電動機製造、修理上得到成功應用。舒新華等人閉對絕緣漆的生產工藝方法進行研究,在對苯二甲酸醋交換工藝原設備及原料配比基礎上,採用對苯二甲酸常壓醋化新工藝生產1730聚醋絕緣漆,產品質量符合標準。南京大學的楊昌正教授等人發明了一種固含量高、耐熱性好具有低溫直焊性能的H級低溫直焊聚氨醋漆包線漆。

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JP特開平5一250918介紹了一種耐熱和耐磨性能較好的聚酞胺亞胺絕緣漆,從而解決了磁性導線在進行高速卷線加工時容易受到電線皮膜導軌以及模具的損傷。此發明在原來工藝的基礎添加適量的封閉異氰酸醋組分,這種封閉氰酸酷組分將與樹脂中存在的氨基及殘存的竣基、酸的無水物質等發生反應,生產樹枝狀長鏈烷基構造這種構造不僅潤滑性能好,耐溶劑性能也較好,並且在進行卷線加工時不容易對導軌產生污染。

JP特開平3一7775介紹了一種聚酷亞胺樹脂漆,其耐熱沖性、耐濕熱性能優良,且塗膜性能好,可在工業領域廣泛應用。

JP特開平i1一35884公布了他們用掩蔽異氰酸醋化合物製取的無需剝離絕緣塗膜即可直接進行焊接的聚亞氨醋系電器絕緣塗料技術。美國一專利闡述了一種低溫直焊而又不影響其它性能絕緣漆的組成,它的直焊溫度熱塑性流動溫度為230℃叫。

國外絕緣漆的發展明顯超高於國內,國外絕緣漆不僅耐熱級別高,而且有許多適合特殊用途的漆外。我國近幾年雖然也作了不少的研究,但在漆的質量和技術含量方面還有待進一步的提高。