Вся РоссияКомпании
здесь будут опции для поиска

Эмалевая изоляция


Эмалевая изоляция состоит из слоя эмалевого лака, нанесенного за 3-12 покрытий с последующей сушкой и полимеризацией. Наиболее распространенным видом изоляции эмалированных проводов является эмальлак на поливинилацеталевой основе. Ацеталями называют простые эфиры, получаемые при конденсации спирта и альдегида выделением воды. Продукт взаимодействия поливинилового спирта с формальдегидом называют формалем, а с масляным альдегидом - бутиралем. Поливинилформаль и резольная смола являются основой эмальлака формекс и других выпуска в ряде стран лаков. Этот ацеталь имеет ограниченную растворимость в органических растворителях. В качестве растворителя этого лака применяют крезол, обладающий повышенной токсичностью. Эмальлак металвии представляет собой раствор поливинилформаля, реальной смолы и стабилизатора в метапаракрезоле с разбавлением последнего сольвентнафтом. Готовый лак содержит 15,8-16,2%:лаковой основы.

Смола эмалевого лака винифлекс получается в результате взаимодействия поливинилового спирта, формальдегида и ацетальальдегида. В состав лака вини-флекс, помимо смолы винифлекс, входит раствор термореактивной феноло-формальдегидной (резольной) смолы в этилцеллозольве. В качестве растворителя лака винифлекс применяют менее токсичный растворитель: смесь этилцеллозольва и хлорбензола (растворитель РВЛ). Лак винифлекс содержит 23-25%' лаковой основы. Эмалированные провода с изоляцией винифлекс и металвин предназначены для длительной работы при температурах до 105°С (класс А).*

По электроизоляционным и физико-механическим свойствам эмалированные провода с. изоляцией металвин и винифлекс равноценны. По стойкости к действию растворителей и воды наибольшие преимущества имеет лак металвин.

Следующим по распространенности лаком является полиэфирный лак. Полиэфирные смолы получаются в результате поликонденсации двух основных кислот и многоатомных спиртов. В результате реакции терефталевой (ортофталевой) кислоты и этиленгликоля получаются политерефталаты. Добавление глицерина или других компонентов в процессе конденсации смолы и изготовления лака обеспечивает получение пространственной структуры (лак ПЭ-943). В основе процесса изготовления другого полиэфирного лака (03-939) использована частичная деструкция смолы лавсан и переэтерефикация ее глицерином с добавлением окиси свинца в качестве катализатора.

Полиэфирные эмальлаки широко .применяются в зарубежных странах. Провода с полиэфирной изоляцией предназначены для длительной работы при температурах до 130°С (класс В).

Для изоляции высокопрочных эмалированных проводов применяются также эмальлаки на основе эпоксидных смол. Эти смолы обычно имеют линейную структуру, растворимы в ацетоне, целлозольве и их смесях с ксилолом. При сочетании с другими соединениями эпоксидные смолы при повышенной температуре способны превращаться в неплавкие и нерастворимые соединения. Это свойство увеличивает эксплуатационную надежность электрических машин при повышенных температурах и коротких замыканиях. Такие провода предназначены для длительной работы при температурах до 130°С (класс В).

Эмалевая изоляция па основе акрилнитрильных смол относится по нагревостойкости к классу Е (120°С). Она обладает высокой стойкостью против фреона и эластичностью. Провода с акрилнитрильной изоляцией применяются для обмотки электродвигателей холодильников.

Полиуретаны являются продуктом взаимодействия диизоционатов с гидроксилсодержащими соединениями. В качестве гидроксилсодержащих продуктов эмалевых лаков используются соединения глицерина, гексантриол и пентаэритрит. Для получения полиуретанов эти соединения предварительно этерефицируются двухосновными карбоновыми кислотами (адипиновой, фталевой и др.). Изоционаты являются реакционноспособными вещества-ми, при смешивании которых с полиэфирами происходит реакция даже при комнатной температуре. Для изготовления эмалевых лаков применяются стабилизированные диизоционаты (получаемые при реакциях с фенолами и крезолами), благодаря которым лаки могут длительно храниться и подвергаться горячей сушке. При повышенных температурах (180°С и выше) монофенилуретан разлагается на исходные вещества - фенол и диизоционат, что и используется при эмалировании, так как диизоционат вступает в глубокую реакцию со вторым компонентом лака - полиэфиром, образуя нерастворимые эластичные эмальпленки. Растворителем этого эмальлака является циклогексанон или смесь цикло-гексанона, ксилола и бутилацетата. Изоляция эмалевых проводов на основе полиуретановых лаков обладает высокими электроизоляционными свойствами и длительной нагревостойкостью, соответствующей классу Е (120°С). Провода, изолированные этими лаками, обладают способностью облуживаться без предварительной зачистки эмали. Это положительное свойство используется при выпуске проводов, для электрических приборов и в радиотехнике (высокочастотные обмоточные провода). При температурах выше 160-180°С, которые могут быть в электрических машинах при коротких замыканиях, термопластичная полиуретановая изоляция размягчается, что может приводить к межвитковым замыканиям.

Кремнийорганические лаки (например, К-62) обеспечивают нагревостойкость эмалированных проводов до 180 С (класс Н), но эмалевая пленка обладает повышенной термопластичносгою и пониженной механической прочностью, что ограничивает области применения проводов с изоляцией из этих лаков.

В результате поликонденсации диангидрида пиромеллитовой кислоты и диамина получаются полипиромеллитимиды - полимеры из большой группы полиимидных соединений. Эмалевая изоляция на этой основе обладает высокой нагревостойкостью. Объясняется это большим содержанием ароматических колец, симметричностью строения и т. п. Они имеют высокую температуру плавления (практически выше температуры разложения) и не растворимы в обычно применяемых растворителях. В процессе пленкообразования происходит замыкание боковых групп около бензольного кольца с выделением воды. Благодаря линейно-кольцевой структуре полиимидные пленки обладают высокой стойкостью против тепловых ударов (в течение 1 ч при 400° С). По нагревостойкости изоляция на основе этих лаков превосходит все другие виды изоляции для эмалированных проводов, обеспечивая работу при 220°С и выше в течение не менее 20 000 ч. Длительная работа проводов с изоляцией этими лаками определена до 180° С (класс Н). Производство полиимидных соединений и лаков на их основе связано с применением дорогих и трудно получаемых (из-за весьма высокой токсичности) материалов. В связи с этим представляют интерес эмальлаки, модифицированные полиимидными соединениями. Введение в полиэфирный лак 15-20% полиимидных соединений значительно повышает нагре-востойкость изоляции (особенно при токах короткого замыкания).

Длительная работа проводов на этих лаках допускается до 155° С (класс F).

Лак ПЛ-2 на основе сополимера капролактама и соли АГ (адипиновокислого гексаметилендиамина) содержит до 36-42% пленкообразующих веществ при малой вязкости. Лак АД-93 вместо резольных смол содержит толуилендинзоционат. Пленки этого лака обладают более высокой эластичностью. Эмалированные провода с изоляцией на основе полиамидных смол обладают высокой механической прочностью, но недостаточно влагостойкости и имеют пониженные значения ρ V и tg δ. Предназначены эти провода для длительной работы при температурах до 105°С (класс А).

Наряду с синтетическими эмальлаками применяются масляносмоляные эмалевые лаки. Основными пленкообразующими веществами в этих лаках являются тунговое и полимеризованное льняное масла. Тунговое масло содержит около 85% эфиров (глицеридов) элеостеариновой кислоты и глицерина. Льняное масло состоит из глицеридов олеиновой, линолевой и линоленовой кислот жирного ряда. Чем больше в льняном масле двойных связей, тем быстрее происходит процесс пленкообразования. В состав масляных лаков входит ксиленольный копал - маслорастворимая смола, получаемая конденсацией ксиленола и формальдегида в присутствии канифоли. Резинат кальция - соль кальция и канифоли входит в состав масляного лака для повышения твердости и нагревостойкости изоляции. Резинат марганца является ускорителем (сиккативом) процесса пленкообразования и сушки лака. Эмалированные провода на масляно-смоляных лаках предназначены для длительной работы при температурах до 105°С (класс А).

Наложение эмальлаков на провод производится путем погружения провода в лак, нанесения лаковой пленки с помощью фитилей, фетровых обжимов и металлических калибров. Толщина эмалевой пленки, получаемой за одно покрытие, зависит от состава лака, скорости эмалирования, размера эмалируемого провода и т. п., а полный слой изоляции на провод наносится за 3- 12 покрытий.

После каждого покрытия провод проходит через печь, в которой при определенных температурах для разных лаков происходит процесс пленкообразования и сушки лакового слоя.

Дополнительные покрытия эмалированных проводов значительно повышают их механическую прочность, нагревостойкость, эластичность и стойкость к тепловым ударам. Поливинилацеталевый или поливинилбутиралевый лак создает термопластичный слой, который при нагревании склеивает витки намотанных катушек. Однако эти покрытия сохраняют термопластичные свойства, и при нагревании катушка может деформироваться. Применение эпоксидных лаков обеспечивает дополнительное покрытие на проводах, переходящее в терморе-активное состояние при нагревании.


к содержанию