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安徽亨利仪表电缆有限公司
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绕组线用绝缘漆的发展
2017-5-27 阅读(603)
我国绕组线市场，有总趋势是稳中有升。这种情况的根本原因是绕组线作为国家工业的基础材料，处于*的地位，特别是由于城乡人民生活条件的改善，家用电器的增多，与之配套的电机、电器、通讯器材等所需的绕组线必然增加。可以肯定的说，只要国家经济增长，绕组线的国内需求量必呈上升趋势。而且，由于我国是幅员辽阔，人口众多的发展中国国家、正是发达国家心目中绕组线生产和贸易的地区。近年来国外独资企业在我国逐步出现就是的证明。据报告，*绕组线销售量约41％在亚洲，而其中又以中国为99%大，约占亚洲市场的28.5％。因此可以预料，若干年后中国将可能成为世界绕组线生产和贸易的主要地区。相应的也可以说，中国将可能成为世界绕组线用绝缘漆的99%大市场。
二、从绕组线质量看绝缘漆的性能
由电机电器等使用部门反馈，我国绕组线与国家主要差距，大致可归纳为：
1.产品结构的差别：我国绕组线以B级聚酯漆包线和醇酸树脂粘结的玻璃丝包线为主，占绕组线总量的85％左右，而工业发达国家，以F级及以上产品为主。
2.性能均匀性差、加工性差，具体表现为： ⑴尺寸不均匀（包括导体尺寸及几何形状，绝缘厚度及同心度，外部尺寸）；
⑵性能（特别是电性能和表面）不稳定，不均匀；
⑶卷绕加工性能差，刚性大、柔韧性差。
事实上，我国引进的某些电气产品生产线中所使用的绕组线如微细漆包线、高性能自粘性复合漆包线等大部分仍需要进口，因为国产品常因上述质量问题，无法使用。
绕组线生产纯粹是一种加工工业，其性能和质量*取决于使用的材料（导体和绝缘）及加工方式（装备和工艺）。在这里，我们不得不提到我国绝缘漆的质量存在着严重的问题。难怪进的绕组线生产厂宁愿使用进口的绝缘漆。
三、提高质量意识，积极参与化进程
回顾我国绕组线发展的历程，在80年代的技术引进热潮中，部局组织绝缘漆制造技术方面的引进，全国性就有两次。一是哈尔滨绝缘材料厂和常州绝缘材料厂为主，桂林电科所和上海电缆研究所参加的从联邦德国Dr.Beek公司引进F、H级绝缘漆的制造，一是以沈阳电缆厂、上海电磁线厂，上海电工机械厂和上海电缆研究所组成的从意大利SICME公司引进漆包线全套制造技术，其中包括从SIVA厂引进漆包线漆的制造技术。以后随着改革开放的进展，逐步向市场经济的转变，各地各企业也有一些绝缘漆配方和制造技术的引进，并有中外合资铜陵西瓦绝缘公司等的建立。我国绕组线绝缘漆的制造技术有了一定的提高。但是，从总体来说，到目前为止，我国绝缘漆的质量水平仍落于*水平。
经济化是当今世界发展的客观进程，是在现代高科技的条件下经济社会化和化的历史新阶段。目前实力强大的企业实行世界性兼并，这在绝缘行业已很明显，与我们有关的如意大利Deatech-SIVA公司、德国Dr.Wiedeking公司、奥地利Rembrantin公司、美国P.D.George公司等已并入德国Altana集团，德、英Dr.Beck公司已与美国Schenectady合并。而国外企业在中国大地的竞争我们早已觉察。
化带来新的机遇和严峻挑战，中国加入WTO后，在我们绝缘漆行业，将产生何种影响，这是我们关心的问题。看来不管怎样，这里的竞争激烈程序，将会超过绕组线。在这样的新情况下，预料未来五至十年，我国绝缘漆行业，将要发生巨大的变化。在公开的残酷的竞争中，有远见的企业家必须使自己的企业尽快向*水平靠拢，必须提高质量意识，在技术进步和技术创新上，跨出更大的步伐，以保证自己处于不败的地位。
绕组线的制造涉及较多的学科，可以说是边缘学科的一种产物，而绝缘漆的制造是线缆行业中技术密集的部分，大体属于化学化工领域。围绕我国绕组线质量水平低下、性能稳定性、均匀性差的问题，在绝缘漆制造上，谈及技术进步和技术创新能力，就必须充分运用化学化工的科技成果，这主要包括：
⑴原材料的质量控制；
⑵的配方技术；
⑶工艺过程的精密控制；
⑷反应终点的判断；
⑸后处理及添加剂的选择。
在99%终聚合物和绝缘漆产品上，突出表现在分子量及其分布。只有合适的分子量及其均匀分布才可能有漆膜的均匀性能，保证绕组线具有稳定而均匀的性能。
这方面，另一个值得注意的普遍问题是表面润滑。近年来由于现代高速绕线机的应用和电机线槽尺寸的更加紧凑，对绕组线的绕线性（Windability）和嵌线性（Insertability）提出了很高的要求，在美、日、欧进行了加工性能（Workability）和模拟测试设备的广泛研究。从材料角度说，其实质问题是表面的润滑性。可以想象，同样漆种的绕组线，漆膜润滑性较好的产品，必将在市场上取得优胜地位。提高绕组线表面润滑性的方法很多，基本上可归纳为二：一是对绕组线表面进行处理，二是改进绝缘漆膜本身的润滑性，而以后者更为本质，更受欢迎。
这是对所有漆种的要求，从聚酯漆到高热级的聚酰胺酰亚胺漆，都存在着改善和提高漆膜润滑性的需要。
四、几个产品发展的展望
1.聚酯漆
虽然从工业国家80～90年代发展情况看，F、H级及以上耐热漆包线的比例快速上升，我国这段时间的发展也已有增高趋势，但我国以B级聚酯漆包线及玻璃丝包线为主的局面，估计并不是很快就能改变。
基本上可以肯定的说，在未来五至十年中我国将仍然维持着大量小企业共同生产B级绕组线的局面。然而，社会毕竟是发展的，以科技进步为基础的质量竞争将是新世纪中涉及企业生存发展的关键。对聚酯漆来说，首先要稳定和提高质量，然后要跟上产品发展的潮流。例如，近几年已有使用单位提出聚酯漆包线表面的润滑问题，因此所谓的改性不单局限于热级，而是包含满足随时出现的使用上所需要的性能要求，这部分或全部落在绝缘漆的制造上，这也是老产品焕发青春提高经济效益的途径。
2.F、H级及以上耐热性漆
从当前世界绕组线产品的情况看，F、H级应成为本行业的主导产品，因此改性聚酯漆、聚酯酰亚胺漆、聚酯酰胺酰亚胺漆等必将逐步加快发展，99%后从产量上超过聚酯漆。前些年，在全国范围内曾出现漆膜性能不稳定（主要是存放后击穿电压下降），经过有意识或无意识的全行业攻关，已得出技术结论，现在可以说已经稳定。但个别企业仍出现不稳定情况，从绝缘材料角度讲应该检查自己的配方及制造工艺，或帮助制线厂提高和改进涂制工艺。
聚酯酰亚胺漆和聚酰胺酰亚胺漆是通用型高性能复合涂层漆包圆线的主要原料，也应是扁线漆的主要品种，近年来还需部分进口。一般说，聚酰胺酰亚胺漆和聚酰亚胺漆，已经满足耐热性绕组线制造上的需要，但实际上，随着工业的发展使用上的需要是无止境的。例如，聚酰亚胺漆包线可使用于220℃，短期使用于350℃，但在更高的温度下就难于应付。硼硅氧烷制成的线就是替代的例子，它可在450℃下工作，这是由于B－O高能键（128kcal/mol）具有良好的耐高温性。其结构为：
这说明在耐热性漆方面并无极顶可言。此外，我国绕包线粘结漆，目前大部分仍采用2240＃醇酸树脂漆，虽曾研制F、H级粘结漆，但应用量不大，特别是H级粘结漆在特种高温电机电器上用量不大。从产品结构调整意义上讲，今后有必要扩大F、H级及以上耐热性粘结漆的应用。
3.自粘性漆
自粘性漆包线99%初使用在黑白电视机的偏转线圈，后来电视机由黑白到彩色，发展至大屏幕，无例外的采用自粘性线，因为这些线圈形状复杂。控制微电机通常在自动控制系统计算装置中作检测、放大、执行和解算工具，其基本要求是高可靠性、高精度和快速响应，这些电机的绕组，如伺服电机的无骨架杯形线圈，用了自粘性线才能达到技术要求。一般电机线圈的制造，要经过预烘、浸漆、滴干和烘干等工序，除化费很长的时间，还需要庞大浸渍设备，既耗费浸渍漆，还严重污染车间环境，因此作为工艺改造在普通的电机、微电机中也使用自粘性线，其优点不但在工艺上的*性，还能改善线圈的整体性，提高线圈的质量。80～90年代，自粘性漆包线已成功地扩大应用于三相电动机、密封电机和变压器中。至于家电（如吸尘器、微波炉等）、音响设备等各个方面，更是自粘性线的常用场合。同时自粘性漆层材料也从缩丁醛、聚酯、环氧等发展到脂族聚酰胺、聚酯酰亚胺和芳族聚酰胺等品种上。
我国自粘性漆有少量生产，但性能要求较高的品种主要还依赖于进口。
4.可焊性漆
可焊性漆包线使用范围很大，凡是不宜用机械和化学方法去漆的电机、电器、仪表、电讯器材线圈的制造都可使用。
80年代前直焊性漆包线只有聚氨酯线，热级为A和E，焊锡温度一般为375℃，以后发展为B、F级，直到H级。90年代出现了可焊性聚酯和聚酯亚胺、热级分别为B级和H级，焊锡温度相应的提高到475℃以上。
可焊性漆包线在工业国家是漆包线的一个主要品种，如日本1997年已占全国产量的20％。
我国可焊性漆包线1990年代也有了较快的发展，有的厂几乎全部生产可焊性线。但就全国的产品比例来说，还是很小，估计不到5％。而可焊性聚酯亚胺线虽已研制成功，但尚未形成生产规模。在性能方面，主要问题是工艺性和焊锡性能差，因此每年还要大量进口可焊性漆。
可见，我国可焊性漆在数量上今后将会上升，质量还有待提高。
因此变频调速将逐步取代直流调速，在冶金、矿山、石油、机械、造纸、电力、铁路、化工、电梯、家电等需要调速的领域，扩大应用。然而随着变频电机应用的迅速扩大，其使用寿命问题却日益突出。采用IGBT（绝缘栅双极性晶闸管）技术的PWM（脉冲宽度调制）型变频器后，经常发生电动机绝缘系统的过早损坏。
有时绝缘寿命只有1－2年，有时甚至只有几个月绝缘就损坏了。研究绝缘系统损坏的机理成为绝缘工作者的当任不让的事。现在一般认为，这不是单一因素引起的，而是由局部放电、局部介质发热和空间电荷积聚等多种因素综合造成的。而作为绝缘系统的重要组成部分的绕组线绝缘的损坏是主要原因之一。绕组线绝缘在变频条件下的耐局部放电性（耐电晕性）是其中的关键问题。
近年来工业国家为了适应变频电机的发展，开发了绕组线的新绝缘品种。 如Dupont公司推出了耐电晕性能优良的KaptonCR薄膜，PhelpsDodge公司新近也将一种新型漆包线TZQS推向市场。据介绍，使用这种线制造的变频电机其寿命可大大提高。此外P.D.Geordge公司据称已能提供抗电晕漆，Herberts公司也作过研究性介绍。
在我国IGBT变频电机的生产已经起步，变频调速取代直流调速，已是重点推广的高新技术之一。适用于变频电机使用的耐电晕绕组线已在开发，
可以预料抗电晕漆将是很有发展前途的新品种。
6.适用环境保护的品种
绕组线绝缘漆目前世界上几乎全是有溶剂漆，不但无谓地耗用了有机溶剂，而且在制造和使用中严重污染环境，造成对生物（人类及动植物）的伤害。来人们致力于消除这种伤害的努力，尤其是近年来ISO14000的提出将会大大促进这种努力。下面大致归纳这方面的试验研究及试制情况，作为工业性推广，尚需一定的时间。预计，在未来五年至十年，可能会有某些品种推向市场。
