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涂料技术

研究高耐热性热熔自粘漆的配方及性能

时间:2011-11-23 15:46:19 来源: 作者:孙慧 点击:
3.2.2溶剂体系的选择

混合溶剂的挥发一般属非理想液体的挥发行为,不符合拉乌尔定律[2]。由于溶剂挥发出来的组成之比不同于原始配方组成之比,因而残留在漆膜内的溶剂组成之比就随着溶剂的挥发而改变。真溶剂在残留溶剂中的比例减少,则溶解能力减弱,湿膜就会处于不良的溶解状态甚至不溶,出现相分离现象。因此混合溶剂配方中快、中、慢挥发组分的用量要平衡,混合溶剂的蒸馏曲线应呈平稳上升的形状,应尽量使混合溶剂的气相组成和液相组成在环境温度下的挥发过程中始终保持一致,从而使残留溶剂具有良好的溶解力[3]。Ⅳ号漆样品中除了少量正丁醇和异丙醇外,主要溶剂的比例为m(甲酚)︰m(苯酚)︰m(二甲苯)=2︰2︰5,保证了漆膜的连续性。

3.2.3助剂的选择

根据漆液表面的表面张力作用,不均匀的表面其各处的曲率不同,各点的正压力不平衡,带漆铜线出毛毡后,漆液形状呈橄榄形,这时漆液在表面张力作用下,克服漆液自身的粘度,有一个拉圆过程。若线的规格较小时,漆的粘度较小,所需拉圆的时间也较少;若线的规格增大,漆的粘度也增大,所需拉圆的时间也较多。在高粘度的漆中,有时表面张力不能克服漆液的内摩擦力作用,则造成漆膜不均。漆膜的均匀程度除受流平作用的影响外,还受重力作用的影响,是二者合力的结果。若拉圆作用时间很短,则橄榄形的尖角很快消失,重力作用对其影响时间很短,导线上漆层比较均匀;若拉圆作用时间较长,则两端尖角存在时间较长,重力作用时间也较长,这时尖角处的漆液层有向下淌流的趋势,使局部地区漆层增厚,表面张力又促使漆液拉成球形,而成为粒子。这就是Ⅰ号漆样品由于粘度大,造成漆包线起颗粒的原因之一。因此,稀释剂和流平剂的选择及其用量控制非常关键,稀释剂和流平剂不溶漆基树脂,但可以与溶剂体系互溶,降低漆的粘度,并使漆液具有合适的表面张力,增加涂覆时的流平性,提高漆膜的平整性。为了对比,测试了Ⅳ号漆样品未加稀释剂(苎烯)和流平剂(聚醚改性聚硅氧烷),以及加用量为3%稀释剂和0.1%流平剂时漆液的表面张力(采用K100表面张力仪,板法,25℃),发现漆液的表面张力由31.859mN/m下降到30.988mN/m,漆液的流平效果较未加稀释剂和流平剂前优异。

在自粘漆中加入润滑剂是为了提高漆包线表面的润滑性能,避免高速绕线时漆膜受到损伤。但润滑剂的加入会破坏漆包线的粘结力,特别是采用液态润滑剂对粘结力破坏最大,这是因为液态润滑剂破坏了粘结层的分子间作用力,润滑剂的含量越高,对粘结力的破坏越大。因此合理选用润滑剂,且严格

控制其含量,才能使制得的漆包线符合技术标准要求。漆包线表面的摩擦系数一般在0.04~0.09之间为合格。本自粘漆选择聚乙烯蜡为润滑剂,用量为0.02%。

3.3涂漆工艺对漆包线性能的影响

首先是涂漆的道次,由于重力作用在漆层厚时非常突出,所以一般要采取“薄漆多涂”才能形成良好漆膜。涂漆道次的多少受漆液的固含量、粘度、表面张力、漆层厚度等的影响,生产细规格线时,涂漆道次的多少直接影响外观和针孔等性能。

其次是蒸发区的温度,如果蒸发区温度低,漆包线的表面形成缩漆毛,这是因为铜线涂漆后在线上形成一层均匀的漆液,如果不迅速焙烘成膜,由于漆液的表面张力和润湿角作用造成缩漆,当蒸发区温度低时漆液的温度也低,溶剂蒸发时间长,漆液在溶剂蒸发时的运动性小,流平性差;当蒸发区温度高时漆液的温度也高,溶剂蒸发时间短,漆液在溶剂蒸发时的运动性大,流平性好,漆包线的表面就光滑;如果蒸发区温度过高,则涂好漆层的铜线一进入烘炉其外层的溶剂就急速蒸发使漆基树脂很快形成“冻胶”从而阻碍内层溶剂继续向外迁移,结果内层大量的溶剂随着线的行进进入高温区后受到强制性挥发或沸腾,破坏了表层漆膜的连续性,造成漆膜的针孔、气泡等质量问题

除了上述因素外,固化反应非常重要,它直接关系到漆包线的多项性能。铜线经蒸发区后进入固化区,主要发生的是漆基的交联固化,固化反应中,溶剂气体的密度大或气体内的湿度大都影响结膜反应,使漆膜耐刮性差,固化不足或固化过度都将使粘结强度受到破坏。漆膜的适当固化,主要取决于烘焙时间(也就是行线速度)和烘焙温度,在同样的条件下,烘焙温度高,固化程度大,同样的烘焙温度下,行线速度慢固化程度大。采取同样的行线速度和烘焙温度,同一种漆对于不同线径的铜线,固化程度是不一样的,从实验中发现烘焙温度不变时,线径与线速满足经验值D(mm)×V(m/min)=16~20时,漆膜固化较充分。

4结语

(1)筛选合适的共聚酰胺热熔胶及溶剂体系,通过复配各种助剂,控制合成工艺条件,研制了可用于高耐热性线圈线材外层的的热熔自粘漆。该漆具有高固含量、低粘度、流平性好等特点。

(2)该面漆与聚酯酰亚胺底漆在有关线缆厂进行了工艺性试涂,经涂覆、固化后的漆包线各项性能指标均合格,无表面缺陷,粘结性能好,耐热等级达到C级(180℃以上)。

 
关键词: 研究耐热性配方
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