1 引言
隨著我國現(xiàn)代化工業(yè)建設(shè)步伐的加快和出口產(chǎn)品的高速增長，機(jī)電、電子、通訊、自動(dòng)化控制等行業(yè)的電磁線的用量不斷增加，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也不斷提高，同時(shí)對(duì)在產(chǎn)品生產(chǎn)中的環(huán)境保護(hù)和提高生產(chǎn)效率等方面也提出了更嚴(yán)格的要求。然而目前在機(jī)電行業(yè)常用的氧化膜絕緣鋁線電磁線的生產(chǎn)過程中，還是大量使用濃硫酸處理金屬鋁線得到氧化膜絕緣層的生產(chǎn)工藝。因?yàn)檫@種生產(chǎn)工藝在生產(chǎn)中大量使用濃硫酸，在敞開進(jìn)行的生產(chǎn)工藝過程中大量揮發(fā)有刺激性的氣體。這種刺激性氣體，不僅對(duì)操作人員的鼻腔、呼吸道和皮膚造成一定的傷害；而且對(duì)生產(chǎn)車間和周圍環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。在生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水，還需要進(jìn)行嚴(yán)格的處理，否則對(duì)地下水質(zhì)造成嚴(yán)重的污染。在生產(chǎn)效率方面，每次只能處理10條（根）鋁線，處理速度也比較慢。用這種處理方法生產(chǎn)產(chǎn)品的大缺點(diǎn)之一是涂膜的柔韌性差，在制作機(jī)電產(chǎn)品中進(jìn)行彎曲或繞線時(shí)容易損傷絕緣涂膜，從而影響機(jī)電產(chǎn)品的電絕緣性和產(chǎn)品質(zhì)量；當(dāng)然這種產(chǎn)品也有它的優(yōu)點(diǎn)，大的優(yōu)點(diǎn)是處理膜的耐高溫性好。
為了克服鋁線濃硫酸處理得到氧化膜絕緣層生產(chǎn)工藝的缺點(diǎn)，近幾年來國內(nèi)一些單位從事應(yīng)用于電磁線用粉末涂料的研究和生產(chǎn)，如江蘇蘭陵化工集團(tuán)有限公司、揚(yáng)州三川實(shí)業(yè)有限公司、河南許昌華元氧化鋁線廠、河南許昌華創(chuàng)科技實(shí)業(yè)有限公司等單位開發(fā)了電磁線用靜電粉末涂料和涂裝工藝，已有“電磁線用絕緣粉末涂料”（專利公開號(hào)CN1563216A，專利證書號(hào)第279269號(hào)）、“電磁線和漆包線用靜電噴涂粉末涂料及其制備工藝”（專利公開號(hào)CN1908096A）、“電磁線的生產(chǎn)方法”（專利公開號(hào)CN1542870A）等專利和專利公開相繼發(fā)表；還申請(qǐng)了“電磁線和漆包線用摩擦靜電噴涂紅外線固化粉末涂料及其制備方法和應(yīng)用”（專利申請(qǐng)?zhí)?00810196202、2）和“電磁線和漆包線的摩擦噴槍的靜電粉末涂裝法”（專利申請(qǐng)?zhí)?00810049916、0）等專利。目前絕緣型靜電噴涂電磁線用絕緣聚酯環(huán)氧粉末涂料已經(jīng)獲得江蘇省高新技術(shù)新產(chǎn)品稱號(hào)，還通過了常州市科委和經(jīng)貿(mào)委的科研成果和新產(chǎn)品的鑒定，而且在工業(yè)化生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。另外，電磁線和漆包線用靜電噴涂聚酯耐熱絕緣粉末涂料也成功地應(yīng)用到電磁線上，代替了部分鋁材質(zhì)電磁線，比較滿意地應(yīng)用到電焊機(jī)、干式變壓器、電磁鐵等電器產(chǎn)品方面。還有摩擦靜電用粉末涂料與摩擦靜電噴涂工藝也在河南許昌華創(chuàng)科技實(shí)業(yè)有限公司的電磁線粉末涂裝線上得到滿意的應(yīng)用。
本文主要簡單介紹電磁線用靜電噴涂絕緣聚酯環(huán)氧粉末涂料的研制、制造工藝、涂膜性能、涂裝工藝和應(yīng)用情況。
2 粉末涂料的研制
電磁線用靜電噴涂絕緣聚酯環(huán)氧粉末涂料是以聚酯樹脂和環(huán)氧樹脂為主要成膜物質(zhì)，并添加電絕緣性__顏料和填料以及特殊助劑而組成。在成膜物質(zhì)中，聚酯樹脂是從不同生產(chǎn)廠家不同規(guī)格的十幾種聚酯環(huán)氧粉末涂料用聚酯樹脂（包括不同結(jié)構(gòu)和活性的多元羧酸和不同結(jié)構(gòu)和活性的多元醇相組合合成的不同酸值、軟化點(diǎn)、熔融黏度和玻璃化溫度的端羧基聚酯樹脂）與環(huán)氧樹脂以不同的配比組合的配方，經(jīng)涂膜的外觀、光澤、沖擊強(qiáng)度、彎曲性和電絕緣性等性能試驗(yàn)篩選出的涂膜性能滿意的聚酯樹脂品種。在粉末涂料配方中，聚酯樹脂/環(huán)氧樹脂可以用50/50、60/40、70/30不同的質(zhì)量配比。
環(huán)氧樹脂是經(jīng)篩選出來的聚酯樹脂與不同的樹脂結(jié)構(gòu)、環(huán)氧值、軟化點(diǎn)、含氯量的環(huán)氧樹脂配制成粉末涂料，再經(jīng)過涂膜的外觀、光澤、沖擊強(qiáng)度、彎曲性和電絕緣性試驗(yàn)篩選出來的滿意的環(huán)氧樹脂品種。從粉末涂料的綜合性能考慮，選用環(huán)氧值在0.10～0.14，軟化點(diǎn)在85～105℃范圍，含氯量較低，對(duì)催化劑的活性沒有影響的雙酚A型環(huán)氧樹脂。
電磁線用粉末涂料中的顏料與填料品種是通過單一品種和復(fù)合品種配制相應(yīng)的粉末涂料，經(jīng)過涂膜的各種機(jī)械性能，特別是電絕緣性能的試驗(yàn)而確定的。另外，又通過顏料與填料在粉末涂料中的質(zhì)量百分含量或涂膜中的百分含量對(duì)涂膜電絕緣性能的影響，選擇比較理想的顏料與填料的用量。在選擇顏料與填料品種時(shí)，除了具有一般粉末涂料用顏料與填料應(yīng)具備的性能外，不應(yīng)具有導(dǎo)電性和磁性，應(yīng)具有好的電絕緣性能。在選擇顏料和填料品種及用量時(shí)，好通過不同顏料和填料品種及用量對(duì)粉末涂料涂膜的電擊穿電壓的影響試驗(yàn)，選擇合適的品種和用量。一般電磁線粉末涂料中顏料的用量占配方總量的1%～5%，使用的主要目的是著色；填料的用量占配方總量的1%～30%，不同的配方體系和不同的填料品種的差別大。從粉末涂料的優(yōu)點(diǎn)來說，一次涂裝的涂膜厚度比較厚，可以減少涂裝道數(shù)；然而粉末涂料熔融流平時(shí)的黏度較大，表面張力也大，在成膜過程中容易產(chǎn)生針孔，這是粉末涂料的缺點(diǎn)。在溶劑型涂料中涂料的黏度小，表面張力也小，成膜過程中不容易產(chǎn)生針孔，而且多道涂裝以后產(chǎn)生針孔的幾率更小，這是溶劑型涂料的優(yōu)點(diǎn)。在電磁線絕緣粉末涂料中，涂膜的針孔是致命的缺點(diǎn)，為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，在設(shè)計(jì)粉末涂料配方時(shí)，一定要考慮這一問題。
電磁線用粉末涂料對(duì)助劑的要求比一般粉末涂料的要求更高，特別要求涂膜的流平性好，不容易產(chǎn)生涂膜縮孔或針孔；同時(shí)還要求涂膜的邊角覆蓋力好，在涂裝扁形鋁線時(shí)保證邊角（棱角）的涂膜厚度，這樣才能保證涂膜有足夠的電絕緣性能。實(shí)際上，涂膜流平性和涂膜邊角覆蓋力是相互矛盾的2個(gè)參數(shù)，不可能同時(shí)滿足2種條件，只能找到2個(gè)參數(shù)的平衡點(diǎn)。在這種粉末涂料中使用的助劑，除了要具有一般粉末涂料中使用的助劑所具備的條件外，還要具有優(yōu)異的電絕緣性能。在這種粉末涂料中，常用的助劑品種有流平劑、分散劑（潤濕劑）、脫氣劑、增韌劑、邊角覆蓋力改性劑、松散劑等，而且它們的用量要適當(dāng)。一般助劑用量占總配方量的2%～5%。
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