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安徽亨利儀表電纜有限公司
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繞組線用絕緣漆的發展
2017-5-27 閱讀(602)
我國繞組線市場，有總趨勢是穩中有升。這種情況的根本原因是繞組線作為國家工業的基礎材料，處于*的地位，特別是由于城鄉人民生活條件的改善，家用電器的增多，與之配套的電機、電器、通訊器材等所需的繞組線必然增加。可以肯定的說，只要國家經濟增長，繞組線的國內需求量必呈上升趨勢。而且，由于我國是幅員遼闊，人口眾多的發展中國國家、正是發達國家心目中繞組線生產和貿易的地區。近年來國外獨資企業在我國逐步出現就是的證明。據報告，*繞組線銷售量約41％在亞洲，而其中又以中國為99%大，約占亞洲市場的28.5％。因此可以預料，若干年后中國將可能成為世界繞組線生產和貿易的主要地區。相應的也可以說，中國將可能成為世界繞組線用絕緣漆的99%大市場。
二、從繞組線質量看絕緣漆的性能
由電機電器等使用部門反饋，我國繞組線與國家主要差距，大致可歸納為：
1.產品結構的差別：我國繞組線以B級聚酯漆包線和醇酸樹脂粘結的玻璃絲包線為主，占繞組線總量的85％左右，而工業發達國家，以F級及以上產品為主。
2.性能均勻性差、加工性差，具體表現為： ⑴尺寸不均勻（包括導體尺寸及幾何形狀，絕緣厚度及同心度，外部尺寸）；
⑵性能（特別是電性能和表面）不穩定，不均勻；
⑶卷繞加工性能差，剛性大、柔韌性差。
事實上，我國引進的某些電氣產品生產線中所使用的繞組線如微細漆包線、高性能自粘性復合漆包線等大部分仍需要進口，因為國產品常因上述質量問題，無法使用。
繞組線生產純粹是一種加工工業，其性能和質量*取決于使用的材料（導體和絕緣）及加工方式（裝備和工藝）。在這里，我們不得不提到我國絕緣漆的質量存在著嚴重的問題。難怪進的繞組線生產廠寧愿使用進口的絕緣漆。
三、提高質量意識，積極參與化進程
回顧我國繞組線發展的歷程，在80年代的技術引進熱潮中，部局組織絕緣漆制造技術方面的引進，全國性就有兩次。一是哈爾濱絕緣材料廠和常州絕緣材料廠為主，桂林電科所和上海電纜研究所參加的從聯邦德國Dr.Beek公司引進F、H級絕緣漆的制造，一是以沈陽電纜廠、上海電磁線廠，上海電工機械廠和上海電纜研究所組成的從意大利SICME公司引進漆包線全套制造技術，其中包括從SIVA廠引進漆包線漆的制造技術。以后隨著改革開放的進展，逐步向市場經濟的轉變，各地各企業也有一些絕緣漆配方和制造技術的引進，并有中外合資銅陵西瓦絕緣公司等的建立。我國繞組線絕緣漆的制造技術有了一定的提高。但是，從總體來說，到目前為止，我國絕緣漆的質量水平仍落于*水平。
經濟化是當今世界發展的客觀進程，是在現代高科技的條件下經濟社會化和化的歷史新階段。目前實力強大的企業實行世界性兼并，這在絕緣行業已很明顯，與我們有關的如意大利Deatech-SIVA公司、德國Dr.Wiedeking公司、奧地利Rembrantin公司、美國P.D.George公司等已并入德國Altana集團，德、英Dr.Beck公司已與美國Schenectady合并。而國外企業在中國大地的競爭我們早已覺察。
化帶來新的機遇和嚴峻挑戰，中國加入WTO后，在我們絕緣漆行業，將產生何種影響，這是我們關心的問題。看來不管怎樣，這里的競爭激烈程序，將會超過繞組線。在這樣的新情況下，預料未來五至十年，我國絕緣漆行業，將要發生巨大的變化。在公開的殘酷的競爭中，有遠見的企業家必須使自己的企業盡快向*水平靠攏，必須提高質量意識，在技術進步和技術創新上，跨出更大的步伐，以保證自己處于不敗的地位。
繞組線的制造涉及較多的學科，可以說是邊緣學科的一種產物，而絕緣漆的制造是線纜行業中技術密集的部分，大體屬于化學化工領域。圍繞我國繞組線質量水平低下、性能穩定性、均勻性差的問題，在絕緣漆制造上，談及技術進步和技術創新能力，就必須充分運用化學化工的科技成果，這主要包括：
⑴原材料的質量控制；
⑵的配方技術；
⑶工藝過程的精密控制；
⑷反應終點的判斷；
⑸后處理及添加劑的選擇。
在99%終聚合物和絕緣漆產品上，突出表現在分子量及其分布。只有合適的分子量及其均勻分布才可能有漆膜的均勻性能，保證繞組線具有穩定而均勻的性能。
這方面，另一個值得注意的普遍問題是表面潤滑。近年來由于現代高速繞線機的應用和電機線槽尺寸的更加緊湊，對繞組線的繞線性（Windability）和嵌線性（Insertability）提出了很高的要求，在美、日、歐進行了加工性能（Workability）和模擬測試設備的廣泛研究。從材料角度說，其實質問題是表面的潤滑性。可以想象，同樣漆種的繞組線，漆膜潤滑性較好的產品，必將在市場上取得優勝地位。提高繞組線表面潤滑性的方法很多，基本上可歸納為二：一是對繞組線表面進行處理，二是改進絕緣漆膜本身的潤滑性，而以后者更為本質，更受歡迎。
這是對所有漆種的要求，從聚酯漆到高熱級的聚酰胺酰亞胺漆，都存在著改善和提高漆膜潤滑性的需要。
四、幾個產品發展的展望
1.聚酯漆
雖然從工業國家80～90年代發展情況看，F、H級及以上耐熱漆包線的比例快速上升，我國這段時間的發展也已有增高趨勢，但我國以B級聚酯漆包線及玻璃絲包線為主的局面，估計并不是很快就能改變。
基本上可以肯定的說，在未來五至十年中我國將仍然維持著大量小企業共同生產B級繞組線的局面。然而，社會畢竟是發展的，以科技進步為基礎的質量競爭將是新世紀中涉及企業生存發展的關鍵。對聚酯漆來說，首先要穩定和提高質量，然后要跟上產品發展的潮流。例如，近幾年已有使用單位提出聚酯漆包線表面的潤滑問題，因此所謂的改性不單局限于熱級，而是包含滿足隨時出現的使用上所需要的性能要求，這部分或全部落在絕緣漆的制造上，這也是老產品煥發青春提高經濟效益的途徑。
2.F、H級及以上耐熱性漆
從當前世界繞組線產品的情況看，F、H級應成為本行業的主導產品，因此改性聚酯漆、聚酯酰亞胺漆、聚酯酰胺酰亞胺漆等必將逐步加快發展，99%后從產量上超過聚酯漆。前些年，在全國范圍內曾出現漆膜性能不穩定（主要是存放后擊穿電壓下降），經過有意識或無意識的全行業攻關，已得出技術結論，現在可以說已經穩定。但個別企業仍出現不穩定情況，從絕緣材料角度講應該檢查自己的配方及制造工藝，或幫助制線廠提高和改進涂制工藝。
聚酯酰亞胺漆和聚酰胺酰亞胺漆是通用型高性能復合涂層漆包圓線的主要原料，也應是扁線漆的主要品種，近年來還需部分進口。一般說，聚酰胺酰亞胺漆和聚酰亞胺漆，已經滿足耐熱性繞組線制造上的需要，但實際上，隨著工業的發展使用上的需要是無止境的。例如，聚酰亞胺漆包線可使用于220℃，短期使用于350℃，但在更高的溫度下就難于應付。硼硅氧烷制成的線就是替代的例子，它可在450℃下工作，這是由于B－O高能鍵（128kcal/mol）具有良好的耐高溫性。其結構為：
這說明在耐熱性漆方面并無極頂可言。此外，我國繞包線粘結漆，目前大部分仍采用2240＃醇酸樹脂漆，雖曾研制F、H級粘結漆，但應用量不大，特別是H級粘結漆在特種高溫電機電器上用量不大。從產品結構調整意義上講，今后有必要擴大F、H級及以上耐熱性粘結漆的應用。
3.自粘性漆
自粘性漆包線99%初使用在黑白電視機的偏轉線圈，后來電視機由黑白到彩色，發展至大屏幕，無例外的采用自粘性線，因為這些線圈形狀復雜。控制微電機通常在自動控制系統計算裝置中作檢測、放大、執行和解算工具，其基本要求是高可靠性、高精度和快速響應，這些電機的繞組，如伺服電機的無骨架杯形線圈，用了自粘性線才能達到技術要求。一般電機線圈的制造，要經過預烘、浸漆、滴干和烘干等工序，除化費很長的時間，還需要龐大浸漬設備，既耗費浸漬漆，還嚴重污染車間環境，因此作為工藝改造在普通的電機、微電機中也使用自粘性線，其優點不但在工藝上的*性，還能改善線圈的整體性，提高線圈的質量。80～90年代，自粘性漆包線已成功地擴大應用于三相電動機、密封電機和變壓器中。至于家電（如吸塵器、微波爐等）、音響設備等各個方面，更是自粘性線的常用場合。同時自粘性漆層材料也從縮丁醛、聚酯、環氧等發展到脂族聚酰胺、聚酯酰亞胺和芳族聚酰胺等品種上。
我國自粘性漆有少量生產，但性能要求較高的品種主要還依賴于進口。
4.可焊性漆
可焊性漆包線使用范圍很大，凡是不宜用機械和化學方法去漆的電機、電器、儀表、電訊器材線圈的制造都可使用。
80年代前直焊性漆包線只有聚氨酯線，熱級為A和E，焊錫溫度一般為375℃，以后發展為B、F級，直到H級。90年代出現了可焊性聚酯和聚酯亞胺、熱級分別為B級和H級，焊錫溫度相應的提高到475℃以上。
可焊性漆包線在工業國家是漆包線的一個主要品種，如日本1997年已占全國產量的20％。
我國可焊性漆包線1990年代也有了較快的發展，有的廠幾乎全部生產可焊性線。但就全國的產品比例來說，還是很小，估計不到5％。而可焊性聚酯亞胺線雖已研制成功，但尚未形成生產規模。在性能方面，主要問題是工藝性和焊錫性能差，因此每年還要大量進口可焊性漆。
可見，我國可焊性漆在數量上今后將會上升，質量還有待提高。
因此變頻調速將逐步取代直流調速，在冶金、礦山、石油、機械、造紙、電力、鐵路、化工、電梯、家電等需要調速的領域，擴大應用。然而隨著變頻電機應用的迅速擴大，其使用壽命問題卻日益突出。采用IGBT（絕緣柵雙極性晶閘管）技術的PWM（脈沖寬度調制）型變頻器后，經常發生電動機絕緣系統的過早損壞。
有時絕緣壽命只有1－2年，有時甚至只有幾個月絕緣就損壞了。研究絕緣系統損壞的機理成為絕緣工作者的當任不讓的事。現在一般認為，這不是單一因素引起的，而是由局部放電、局部介質發熱和空間電荷積聚等多種因素綜合造成的。而作為絕緣系統的重要組成部分的繞組線絕緣的損壞是主要原因之一。繞組線絕緣在變頻條件下的耐局部放電性（耐電暈性）是其中的關鍵問題。
近年來工業國家為了適應變頻電機的發展，開發了繞組線的新絕緣品種。 如Dupont公司推出了耐電暈性能優良的KaptonCR薄膜，PhelpsDodge公司新近也將一種新型漆包線TZQS推向市場。據介紹，使用這種線制造的變頻電機其壽命可大大提高。此外P.D.Geordge公司據稱已能提供抗電暈漆，Herberts公司也作過研究性介紹。
在我國IGBT變頻電機的生產已經起步，變頻調速取代直流調速，已是重點推廣的高新技術之一。適用于變頻電機使用的耐電暈繞組線已在開發，
可以預料抗電暈漆將是很有發展前途的新品種。
6.適用環境保護的品種
繞組線絕緣漆目前世界上幾乎全是有溶劑漆，不但無謂地耗用了有機溶劑，而且在制造和使用中嚴重污染環境，造成對生物（人類及動植物）的傷害。來人們致力于消除這種傷害的努力，尤其是近年來ISO14000的提出將會大大促進這種努力。下面大致歸納這方面的試驗研究及試制情況，作為工業性推廣，尚需一定的時間。預計，在未來五年至十年，可能會有某些品種推向市場。
