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、自動化控制等行業(yè)的電磁線的用量不斷增加，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求也不斷提高，同時對在產(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。因為這種生產(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，不僅對操作人員的鼻腔、呼吸道和皮膚造成一定的傷害；而且對生產(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)品的最大缺點(diǎn)之一是涂膜的柔韌性差，在制作機(jī)電產(chǎn)品中進(jìn)行彎曲或繞線時很容易損傷絕緣涂膜，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)，最大的優(yōu)點(diǎn)是處理膜的耐高溫性很好。

    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CN1563216A，專利證書號第279269號）、“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CN1908096A）、“電磁線的生產(chǎn)方法”（專利公開號CN1542870A）等專利和專利公開相繼發(fā)表；還申請了“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?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?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，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篩選出的涂膜性能最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篩選出來的最滿意的環(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，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)具有很好的電絕緣性能。在選擇顏料和填料品種及用量時，最好通過不同顏料和填料品種及用量對粉末涂料涂膜的電擊穿電壓的影響試驗，選擇最合適的品種和用量。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很大。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很小，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)，為了克服這個缺點(diǎn)，在設(shè)計粉末涂料配方時，一定要考慮這一問題。

    電磁線用粉末涂料對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；同時還要求涂膜的邊角覆蓋力好，在涂裝扁形鋁線時保證邊角（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個參數(shù)，不可能同時滿足2種條件，只能找到2個參數(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%。電磁線和漆包線用聚酯環(huán)氧粉末涂料參考配方.

    3 粉末涂料的制造

    電磁線用靜電粉末涂料的制造方法與一般靜電噴涂用粉末涂料的制造方法大致相同，主要工藝流程如下：

    原材料在高速混合機(jī)中預(yù)混合→在擠出機(jī)中熔融擠出混合→擠出物冷卻和破碎→漆片細(xì)粉碎和旋風(fēng)分離→細(xì)粉在過篩機(jī)中過篩分離→分離磁性物→包裝

    因為這種粉末涂料是絕緣性粉末涂料，所以對粉末涂料的絕緣性能要求很高。從原材料的選擇開始防止金屬物和磁性物的帶入，同時在生產(chǎn)過程中也要防止金屬雜質(zhì)的帶入。為了達(dá)到這種要求，最好使用在擠出機(jī)的加料口帶有磁性物質(zhì)分離器的裝置；在成品的包裝前使用磁性物質(zhì)消除裝置。另外，從涂膜外觀的流平性和最大限度地降低涂膜中的針孔和縮孔考慮，擠出機(jī)的熔融混合效果要好。為了防止涂膜表面的顆粒（或質(zhì)點(diǎn)），在粉末涂料生產(chǎn)環(huán)境方面比一般粉末涂料生產(chǎn)的條件要高。在生產(chǎn)快速固化聚酯環(huán)氧絕緣粉末涂料時，為了防止粉末涂料產(chǎn)生膠化粒子，盡量使用擠出機(jī)的熔融擠出物料溫度比較低的設(shè)備。根據(jù)鋁線粗細(xì)規(guī)格的不同，對涂膜厚度的要求也不同，因此應(yīng)根據(jù)涂膜厚度的要求生產(chǎn)滿足粉末涂料粒度分布的粉末涂料。

     4 粉末涂料和涂膜的性能

    電磁線用靜電粉末涂料的技術(shù)指標(biāo)見表2；粉末涂料的涂膜性能。

    5 粉末涂料的涂裝工藝

    電磁線用靜電噴涂聚酯環(huán)氧絕緣粉末涂料的涂裝工藝如下：

    鋁錠→擠壓拉絲→熱處理→除油→水洗→鈍化→__烘干→粉末噴涂→烘烤固化→冷卻→收線（產(chǎn)品）

    在電磁線用靜電噴涂聚酯環(huán)氧絕緣粉末涂料中，鋁線外觀的光潔度和表面處理的質(zhì)量對涂膜的電擊穿性能有決定性的影響。如果鋁線的表面光潔度不好，有毛刺等弊病，容易引起涂膜厚度的不均勻，涂膜厚度比較薄的部位容易電擊穿，最終使涂膜的電絕緣性很不好，達(dá)不到預(yù)期的要求。甚至有些毛刺使涂膜產(chǎn)生針孔或漏出底材造成短路。另外，如果鋁線表面處理不好，涂膜與鋁線的附著力不好，同樣影響涂膜的電絕緣性和電磁線的機(jī)械強(qiáng)度等性能。

    粉末涂料的涂裝結(jié)果說明，金屬鋁線的雜質(zhì)含量、熱處理情況等因素對涂膜的絕緣性能和使用性能有很大的影響。要想得到涂膜的絕緣性能和絕緣導(dǎo)線的使用性能均好的產(chǎn)品，不僅要求金屬鋁（或銅）線的材質(zhì)好、材質(zhì)表面的處理（前處理）效果好，而且粉末涂料的質(zhì)量和涂膜的質(zhì)量也要好。特別是涂膜的厚度要均勻、邊角覆蓋力好、沒有針孔、縮孔或顆粒（質(zhì)點(diǎn)）等弊病。要達(dá)到這個目的，噴粉系統(tǒng)供粉室的粉末涂料流化效果好，供粉速度均勻；噴槍的移動速度穩(wěn)定，噴粉量均勻；金屬線的排列間隔和排列幅度合理；特別是隨著金屬線直徑大小的變化，被涂物的熱容量變化很大，對烘烤固化過程中的烘烤時間或烘烤溫度進(jìn)行必要的調(diào)整，才能達(dá)到涂膜完全固化的目的。

    6 涂裝產(chǎn)品的應(yīng)用

    電磁線和漆包線用絕緣靜電粉末涂料，目前主要應(yīng)用在代替金屬鋁線濃硫酸處理的絕緣氧化膜電磁線上，也可以應(yīng)用在絕緣漆涂裝的漆包線上。因為一般的粉末涂料的涂膜厚度適用于金屬線的直徑在1.6mm以上的圓線或?qū)挾取梁穸葹?.6mm×1.6mm以上的扁線，涂膜厚度在40μm以上的絕緣涂層，所以對于要求薄涂層的涂膜時還不能適用。如果使用超薄型粉末涂料還可以做到20～40μm的厚度，但是由于涂料加工成本和涂裝的難度大，還不能大量推廣應(yīng)用。當(dāng)涂膜厚度太厚時，涂膜的柔韌性等性能下降，不適用于金屬線彎曲角度過大的產(chǎn)品上。由于涂膜厚度的限制，太細(xì)的金屬線不適合使用粉末涂裝工藝。

    目前粉末涂裝的電磁線主要應(yīng)用在電焊機(jī)、電磁鐵、干式變壓器等電器產(chǎn)品上。

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