Электроизоляционные лаки, эмали, компаунды

Пропиточные лаки

Пропиточные электроизоляционные лаки применяются для изоляции обмоток электрических машин в том числе тяговых, крановых и других электродвигателей, работающих в тяжёлых условиях эксплуатации, катушек трансформаторов и других электротехнических конструкций. Как правило, непропитанная катушка уже имеет слой изоляции стекловолокнистой, полимерной либо слюдинитовой природы.

Пропитка позволяет заполнить воздушные поры, имеющиеся в слое нелакированной изоляции и устранить возможность возникновения внутренней ионизации, предотвратив тем самым разрушение органической части изоляции и выход ее из строя. По завершению пропитки происходит цементирование отдельных витков обмотки слоев и прокладок в одно монолитное целое. Таким образом, исключается возможность перемещения отдельных витков и катушек в пазу ротора и устраняется возможность их вибрации.

Основное назначение пропитки - увеличить срок службы изоляции обмоток и всей конструкции в целом. Огромное значение в получении монолитности и равномерности проникновения пропиточного состава играет правильный выбор оборудования, соблюдение технологи режимов пропитки, а также совместимость химической природы пропиточного состава и связующего, находящегося внутри нелакированного электроизоляционного слоя проводника (слюдинитовой ленты).

Пропиточные лаки должны обладать хорошей пропитывающей способностью, способностью высыхания в толстом слое, цементирующей способностью, а так же не разрушать первичный слой изоляции проводника. Полученная после пропитки лаковая пленка должна иметь высокую электрическую прочность, обладать хорошей теплопроводностью, химической стойкостью.

Выбор пропиточного лака зависит от многих факторов: типа применяемого проводника и уже имеющегося у него нелакированного изоляционного слоя, мощности двигателя (генератора) условий эксплуатации электрической машины (класс нагревостойкости, механические и химические воздействия) и др.

Химическая структура пропиточного лака - модифицированный глифталь, полиэфирэпоксид, модифицированный олигоимидалкид, полиэфирциануратимид и т.д... Сушка пропитанных лаком обмоток производится при температуре 125 –140°С. Отличительная особенность – хорошая высыхаемость в толстом слое.  

Покрывные лаки

Покрывные лаки предназначены преимущественно для создания защитного электроизоляционного покрытия на пропитанных обмотках, а также для покрытия металлов, различных электроизоляционных деталей из гетинакса, текстолита и других материалов. Они образуют механически прочную, гладкую, блестящую, влагостойкую пленку на поверхности твердой изоляции (часто - на поверхности предварительно пропитанной пористой изоляции). Такая пленка повышает напряжение поверхностного разряда и поверхностное сопротивление изоляции, создает защиту лакируемого изделия от действия влаги, растворителей и химически активных веществ, а также улучшает внешний вид изделия и затрудняет прилипание к нему загрязнений.

В отдельных случаях некоторые покрывные лаки (так называемые эмаль-лаки) наносят не на твердую изоляцию, а непосредственнона металл, образуя на его поверхности электроизоляционный слой (например, изоляция эмалированных проводов, изоляция листов электротехнической стали в расслоенных магнитопроводах электрических машин и аппаратов).

В производстве проводов с эмалевой изоляцией наибольшее значение имеют синтетические клеящие лаки, на долю которых приходится около 90% всех эмалированных проводов. Остальная часть изготавливается при помощи масляных лаков. Покрывные лаки должны иметь хорошие электрические характеристики, влагостойкость и нагревостойкость, оптимально быстро высыхать, проявлять хорошую адгезию к покрываемой поверхности и способность образовывать твердую и механически прочную пленку. Как и к пропиточным лакам, в зависимости от условий эксплуатации и назначения электротехнического оборудования к покрывным лакам могут быть предъявлены и дополнительные требования, как, например, повышенная влаго- и термостойкость, стойкость к воздействию нефтяных масел и химически активных сред.

Клеящие электроизоляционные лаки

Клеящие лаки применяются в производстве слюдяных, фольгированных, пленочных и других композиционных материалов, а также для склеивания листов расслоенных магнитопроводов. С их помощью склеиваются между собой твердые электроизоляционные материалы. Основные требования, предъявляемыми к таким лакам, являются: высокая клеящая способность, хорошие и электрические и механические показатели, технологичность (стабильность пределов вязкости и содержания нелетучих веществ, температурных режимов и интервалов переработки лака.

Клеящие лаки, ровно как и лаки покрывные, имеют ту же химическую природу, что и пропитывающие, т.е. существуют алкидно-фенольные, битумно-масляные и др. виды клеящих лаков. Полиэфирноэпоксидный клеящий лак применяется для изготовления слюдопластовой ленты для электрической изоляции машин напряжением до 6,6 кВ и мощностью до 100 кВт.

Кремнийорганический клеящий лак, модифицированный эпоксидной смолой, служит для цементации полюсных катушек электрических машин.  

Классфикация по технологии применения

Лаки печной (горячей) сушки

У лаков печной сушки отвердевание пленки возможно лишь при температурах значительно выше комнатной (от 100° С и выше). В лаках печной сушки применяют термореактивные пленкообразующие вещества (глифталевые, резольные и другие смолы),отвердевание которых обусловлено процессами полимеризации, требующими повышенных температур.

Лаки горячей сушки, как правило, обладают более высокими механическими и электрическими характеристиками. Лаки горячей сушки на основе блокированных изоцианатов могут применяться для электроизоляционных покрытий медныхпроводов, пригодны для работы в условиях тропического климата. Лаки горячей сушки, полученные смешением равных частей полимерных глицидных эфиров бисфенола А с температурой размягчения 85 - 100е и феноло-формальдегидного конденсата ( 1 моль фенола и 1 8 моля формальдегида) с добавкой 2 % фенолята натрия.

Эпоксидно-меламиновые лаки горячей сушки сочетают в себе достоинства эпоксидных и меламиновых лаков. Полученные из них покрытия обладают высокой прочностью и светостойкостью меламиновых лаков, а также высокой эластичностью и отличнойадгезией к металлу-свойствами, присущими эпоксидным лакам. Кроме того, эти лаки имеют хорошую стойкость к действию многих химических реагентов и обладают хорошими электроизоляционными свойствами. Они применяются для лакирования консервных банок, холодильников, стиральных машин. В электротехнике их используют в качестве покрытий для медной проволоки.

Лаки воздушной (холодной) сушки

У лаков воздушной сушки отвердевание пленки происходит при комнатной температуре. К лакам воздушной сушки относятся шеллачные, эфироцеллюлозные и некоторые другие. Время высыхания лака воздушной сушки определяется следующим образом. Пропитывают испытуемым лаком полоски бумаги толщиной 0,05 мм и площадью 100x200 мм2. В случае испытания лака воздушной сушки пропитанные бумажные полоски сушат при температуре 20° С в хорошо вентилируемом помещении. Затем на поверхность лакированной бумаги накладывается кусочек фильтровальной бумаги размером 20x20 мм, который прижимается к поверхности лакированной бумаги грузом 200 г, действующим на металлическую пяту площадью в 1 см2. Это испытание продолжается в течение 30 сек. Лак считается высохшим, если после снятия груза фильтровальная бумага не прилипает к поверхности лакированной бумаги и не оставляет на ней волокон. При этом отмечается время высыхания лака при 20° С.

Электроизоляционные эмали

Электроизоляционными эмалями называют лаки, в пленкообразующую основу которых, введены мелкодисперсные неорганические пигменты. В электротехнике наиболее востребованы покрывные эмали. Они служат для образования финишного электроизоляционного слоя деталей электрических машин (лобовые части катушек двигателей, детали и элементы соединение электрических цепей подверженных поверхностному воздействию электрической дуги). Полученное покрытие должно обладать хорошей адгезией к покрываемому материалу, повышенной твердостью, химостойкостью, трекингостойкостью, низкой влагопроницаемостью. Пленка должна быть гладкой, не иметь отлипа, чтобы на ней не задерживались пыль и прочие загрязнения.

Элеткроизоляционные компаунды

В электроизоляционной промышленности под компаундами подразумевают составы без растворителей, применяющиеся для пропитки обмоток, заливки, заполнения пустот электрических машин. По этой причине, как правило, требуется однократнаяпропитка обмоток. В сравнении с пропиточными лаками преимуществами компаундов являются высокая механическая прочность обмоток, хорошая теплопроводность и низкое значение tg δ( тангенса угла диэлектрических потерь) при повышенных температурах.