聚脂水散體漆及漆包線的試制

一、試制經(jīng)過

目前我國制造漆包線所用聚酯漆，毎年需從國外進(jìn)口大量的甲酚、二甲笨等化工原料，不僅耗費(fèi)大量外匯，而且受到國外的控制_。電磁線廠職工在電子線生產(chǎn)廠家研究所科研人員的配合下，遵照領(lǐng)導(dǎo)關(guān)于“自力更生”的教導(dǎo)，發(fā)揚(yáng)敢想敢干的革命精神，在電工廠進(jìn)行小樣試制的基礎(chǔ)上，經(jīng)過反復(fù)試驗，于1971年初試制成功以水代替甲酚、二甲笨作溶劑的聚酯水散體漆，并應(yīng)用于漆包線的工業(yè)生上。

1971年2?4月共生產(chǎn)了 1.56?2.44逛米各種規(guī)格的漆包圓鋼線85噸，經(jīng)檢驗產(chǎn)品質(zhì)量全部符合部頒標(biāo)準(zhǔn)JB660-68的要求，但后來由于某新電子線生產(chǎn)廠家反映了一些問題而停止生產(chǎn)。在停產(chǎn)期間為弄清問題，由上磁廠和上纜所一起派出調(diào)查人員走訪了上海、重慶、柳州、湘潭、杭州、沈陽、西安等地區(qū)使用數(shù)量較大的一些電機(jī)、電器廠，對聚酯水散體漆包線進(jìn)行了實地使用情況調(diào)查，聽取了用戶反映。調(diào)査結(jié)果表明，除某新電子線生產(chǎn)廠家發(fā)現(xiàn)―些問題外，其他地區(qū)電機(jī)、電器廠均未發(fā)現(xiàn)因漆包線質(zhì)量問題而引起電機(jī)、電器損壞的現(xiàn)象他們普遍反映其質(zhì)量與原有溶劑的Q Z型高強(qiáng)度聚酯漆包線一樣。至于某新電機(jī)廠生產(chǎn)近80臺發(fā)電機(jī)中，曾有7臺在定子線圈同一部位有損壞現(xiàn)象.經(jīng)調(diào)査及試驗研究認(rèn)為，一方面是由于聚酯水散體漆包線在最初生產(chǎn)階段工藝規(guī)律還沒有很好掌握，其次是電機(jī)浸漬操作中洗余漆用苯乙烯太多所致，自了解情況后，上磁廠生產(chǎn)車間經(jīng)調(diào)整烘焙工藝后己經(jīng)解決了這一問題_。在此情況下，于去年年底，由某市電機(jī)公司召開了一次聚酯水散體漆包線工作會議，到會的許多電機(jī)廠用實踐中的大量數(shù)據(jù)說明聚酯水散體漆包線的性能是可靠的，會上作出了恢復(fù)生產(chǎn)的決定。通過一系列的準(zhǔn)備和改進(jìn)后，上磁廠從今年第二季度起又恢復(fù)了生產(chǎn)。

實踐證明，使用聚酯水散體漆有下述優(yōu)點：

1.政治上，用水代替甲酚、二甲苯，打破了外國公司對溶劑的控制和封鎖。

2.經(jīng)濟(jì)上，不但節(jié)約了大量外匯，而且大大降低了漆的成本。按上磁廠目前可以推廣使用的4臺漆包機(jī)計算，一年可節(jié)約甲酚、二甲苯150余噸，降低成本36萬多元，此外，還可節(jié)約大量輔助材料（如毛氈等）。

3.在勞動保護(hù)方面，根除了有害氣體對操作工人身體的危害和對周圍空氣的污染。

4.   消除了可燃性氣體，保證了儲存和生產(chǎn)中的安全。

5.  對生產(chǎn)設(shè)備的維修和清理較為方便，可節(jié)約輔助時間，提高生產(chǎn)效率。

6.蒸餾水制備簡單，容易取得。

二、生產(chǎn)工藝及性能

1.聚酯水散體漆的生產(chǎn)一包括樹脂制備、球磨、砂磨、過濾等工序。

(1)樹脂制備：

樹脂工業(yè)生產(chǎn)是在500立升不銹鋼反應(yīng)釜中進(jìn)行的。關(guān)于聚酯樹脂配方的選擇，我們通過實踐認(rèn)為，一般有溶劑聚酯漆的樹脂配方、工藝都是可以采用的，但在實踐中我們體會到，配方中的甘油量不能太低，如果太低，漆包線的表面光澤會受到一定影響。我們認(rèn)為，采用對笨二甲酸二甲酯：乙二酔:甘油為1.00:1.60:0.6的克分子比的配方較為合適，實際制備用量如下：

對苯二甲酸二甲酯    200公斤

乙二醇                    102.2公斤

甘　油                    56.9公斤

醋酸鋅                    40克

工藝過程是這樣的：配方中物料全部加入反應(yīng)釜中，在4小時內(nèi)升溫至165℃，開始攪拌，在12小時內(nèi)溫度逐步升到245℃，開始減壓抽真空，攪拌速率由慢到中到快逐步加快，以防二酯升華和物料沖出。真空度由200毫米汞柱逐淅升到750毫米汞柱，時間約6小時左右。用膠化時間和粘度判斷終點，一般膠化時間為90土 10秒。測膠化時間熱板溫度保持在290°C。達(dá)到反應(yīng)終點后出料，出料前在反應(yīng)釜底閥門管處采用電熱保溫，出料時通氮?dú)饧訅?，漆料盛在鐵盤內(nèi)，冷卻后粉碎待用。

(2)球磨:

樹脂粉碎后，用1000立升鐵殼石襯球磨機(jī)研磨。

水散體漆配方：

聚酯樹脂　　　　　200公斤
　　蒸餾水　　　　　　　400公斤

三乙醇胺鈦酸鹽　　　6.4公斤（自制）（作固化劑用）

均笨四甲酸二酐　　　400克?。ㄗ鞴袒瘎┯茫?br style="text-indent: 2em; text-align: left;"/>　　單油酸甘油酯　　　　1公斤　　作分散劑用

球磨工藝及操作條件:

球磨時間　　36小時以上

瓷球用量　　600公斤

瓷球比例　?。?span style="font-size:7.0pt">吋:1.5吋:2吋＝300公斤：200公斤：100公斤

球磨機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)　　24轉(zhuǎn)／分

球磨后用45目篩子粗濾，濾去大顆粒，轉(zhuǎn)入砂磨。

(3)砂磨:

砂磨機(jī)利用具有水夾套平底300立升不銹鋼圓筒制成，上口用兩塊半圓硬塑料板做蓋。工藝條件如下：

砂磨時間　　　　　5小時

玻璃細(xì)珠用量　　　　200公斤

玻璃細(xì)珠尺寸　　　Φ 1～2毫米

攪拌速度　　　　　100轉(zhuǎn)／分

砂磨投料量　　　　200公斤

(4)    過濾：

砂磨后，用200 目篩子過濾，并控制固體
含量在30%左右。

(5)    固化劑——三乙醇胺

鈦酸鹽的制備：

三乙醉胺鈦酸鹽系正鈦酸丁酯和三乙醇胺酯交換反應(yīng)后的產(chǎn)物，其配方如下：

正鈦酸丁酯                    20.42公斤

三乙醇胺                       35.81公斤

異丙醇                          25.62公斤

制備工藝是這樣的：將正鈦酸丁酣和三乙醇胺加入反應(yīng)釜中，攪拌升溫，控制溫度不超過210°C，并以正丁醇的流出量控制反應(yīng)，待流出量達(dá)到理論值（17.76公斤〉的95%以上時，認(rèn)為反應(yīng)結(jié)束。物料冷卻至70°C以下，加入異丙醇溶劑，攪拌均勻后出料。

2.聚酯水散體漆包線的生產(chǎn)

由于聚酯水散體是懸浮液，具有沉淀效應(yīng)，故在涂制漆包線時，與甲酚、二甲笨作溶劑的漆有不同的涂法：

①漆缸采用離心泵循環(huán)噴射，以防止沉淀;

②因水散體漆固體含量高（30%左右）,而粘度低，可不用毛氈控制漆層，而采用自流式，漆膜厚度可用水調(diào)整漆液含固量的方法來控制；

③爐溫分辦熱點要往上移，下部爐溫稍低，上部爐溫較高。有關(guān)設(shè)備參數(shù)及工藝記錄舉例如下：

電子線生產(chǎn)廠家小樣試制用漆包機(jī)參數(shù)

電子線生產(chǎn)廠家試101號機(jī)漆包工藝記錄

電磁線廠雙頭試生產(chǎn)漆包機(jī)工藝記錄

　　這里，關(guān)鍵是漆缸的設(shè)計問題。為了保證水散體漆包線的正常生產(chǎn)，保持漆液循環(huán)，不使漆液沉淀，這是設(shè)計的原則。通過一段時間的實踐，我們認(rèn)為采用離心泵噴射循環(huán)方式，基本上是成功的。其形式如下圖所示：

水散體漆涂線漆槽圖

3.聚酯水散體漆包線的性能

通過生產(chǎn)、質(zhì)量檢驗和調(diào)査證明，聚酯水散體漆包線性能完全符合一機(jī)部部頒標(biāo)準(zhǔn)JB660-68要求，使用情況和檢驗標(biāo)準(zhǔn)與原QZ型商強(qiáng)度聚酯漆包線都一樣，因而完全可以代用。詳見附錄1，表中列出了以1.56毫米規(guī)格為例的漆包線性能的比較。我們曾在元太電業(yè)繞制了64千瓦發(fā)電機(jī)線圈，抽其中兩臺做了苛刻試驗，電機(jī)質(zhì)量完全達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，見附錄2。

三、存在的問題和我們的看法

使用聚酯水散體漆，優(yōu)點很多，但由于生產(chǎn)時間尚短，經(jīng)驗不多，還有一些問題有待解決：

1.由于聚酯水散體漆是懸浮液，具有凝聚不穩(wěn)定性，介沉淀效應(yīng)，因此，在使用時，必須備有循環(huán)噴射裝置。目前只能在立式漆包機(jī)上進(jìn)行0.72?2_44毫米規(guī)格的漆包圓線生產(chǎn)。

附錄1

2.水散體漆的生產(chǎn)，雖然按照一定的操作條件，容易做出合格的產(chǎn)品來，但對中間指標(biāo)的控制，如水散體的顆粒度，尚無良好的測量方法。

3.生產(chǎn)聚酯水散體漆，雖然省去了甲酚等有機(jī)溶劑，去掉了稀釋生產(chǎn)工序，但增加了粉碎、磨制等工序。我們認(rèn)為，聚酯水散體漆是一項有著廣泛發(fā)展前途的新工藝，雖然目前尚存在一些問題，但通過不斷實踐是可以逐步加以解決的。

(錄自元太電業(yè)試驗報告)

附錄2

用聚脂水散體漆包線制成的６４千瓦發(fā)電機(jī)的試驗結(jié)果

試驗對象:

“4664” 64千瓦發(fā)電機(jī)兩臺，系采用元太電業(yè)新產(chǎn)品Φ56毫米水散體漆包銅線制造的。

試驗步驟:

1.        空載超壓（520伏）１小時。

2.      負(fù)載超壓(520伏)１小時，此時磁場電流增加10%，電樞電流降低10%。

3.        在電樞電壓為420伏時，作一次突然短路，

4.      突然短路后，又作空載超壓(520伏）５分鐘。

試驗結(jié)果：

通過上述試驗初步合格，未曾發(fā)現(xiàn)任何故障。