Что такое электроизоляционный лак и для чего его использовать?

Электроизоляционные лаки

Электроизоляционные лаки представляют собой коллоидные растворы различных пленкообразующих веществ в специально подобранных органических растворителях. Пленкообразующими называются такие вещества, которые в результате испарения растворителей и процессов отвердевания (полимеризации) способны образовать твердую пленку.

К пленкообразующим веществам относятся смолы (природные и синтетические), растительные высыхающие масла, эфиры целлюлозы и др. В качестве растворителей пленкообразующих веществ применяют легкоиспаряющиеся (летучие) жидкости: бензол, толуол, ксилол, спирты, ацетон, скипидар и др.

Чтобы создать электроизоляционный лак , удовлетворяющий ряду требований, подбирают несколько пленкообразующих веществ, которые составляют основу лака.

Для полного растворения лаковой основы и равномерного высыхания лака иногда приходится применять несколько растворителей. Для разбавления загустевших лаков в них вводят разбавители, которые отличаются от растворителей меньшей испаряемостью. Кроме того, они могут растворять лаковую основу только в смеси с растворителями. В качестве разбавителей применяют бензин, лаковый керосин, скипидар и некоторые другие жидкости.

В состав электроизоляционного лака могут еще входить пластификаторы и сиккативы. Пластификаторы — вещества, придающие лаковой пленке эластичность. К ним относятся касторовое масло, жирные кислоты льняного масла и другие маслообразные жидкости. Сиккативы представляют собой жидкие или твердые вещества, вводимые в некоторые лаки (масляные и др.), чтобы ускорить их высыхание.

При сушке слоя лака, нанесенного на какую-либо поверхность, содержащиеся в нем органические растворители улетучиваются (испаряются), а пленкообразующие вещества в результате процессов полимеризации образуют твердую лаковую пленку. Эта пленка может быть гибкой (эластичной) или негибкой и хрупкой в зависимости от свойств пленкообразующих веществ, составляющих лаковую основу.

По своему назначению электроизоляционные лаки делятся : на пропиточные, покровные и клеящие.

Пропиточные лаки применяют для пропитки обмоток в электрических машинах и аппаратах с целью цементации (соединения) витков обмотки друг с другом, а также с целью устранения пористости в изоляции обмоток.

Пропиточный лак, проникая в поры изоляции обмоток, вытесняет оттуда воздух и после своего отвердевания делает обмотку влагостойкой. При этом повышается электрическая прочность изоляции обмотки и ее коэффициент теплопроводности. Одной из главных характеристик пропиточных лаков является их пропитывающая способность.

Покровные лаки применяют для создания на поверхности уже пропитанных обмоток влагостойких или маслостойких лаковых покрытий. К покровным лакам также относятся эмальлаки, применяемые для эмалирования обмоточных проводов, а также лаки, применяемые для изоляции листов электротехнической стали в магнитопроводах.

Клеящие лаки применяют для склеивания различных электроизоляционных материалов: листочков слюды (в производстве слоистой слюдяной изоляции), керамики, пластмасс и др. Основное требование, предъявляемое к клеящим лакам, состоит в том, чтобы эти лаки обладали хорошим прилипанием (адгезией) и образовывали бы прочный шов.

Следует заметить, что в практике бывает так, что один и тот же лак может применяться в качестве пропиточного и покровного или в качестве покровного и клеящего.

Все лаки по способу сушки делятся на две группы : лаки воздушной (холодной) сушки и лаки печной (горячей) сушки.

У электроизоляционных лаков воздушной сушки отвердевание пленки происходит при комнатной температуре. К лакам воздушной сушки относятся шеллачные, эфироцеллюлозные и некоторые другие.

У электроизоляционных лаков печной сушки отвердевание пленки возможно лишь при температурах значительно выше комнатной (от 100 о 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.

По лаковой основе электроизоляционные лаки делятся на смоляные, масляные, масляно-битумные и эфироцеллюлозные.

Смоляные лаки представляют собой растворы природных или синтетических смол в органических растворителях. К смоляным лакам относятся шеллачные, глифталевые, бакелитовые, кремнийорганические и др. Смоляные лаки могут быть термопластичными (поливинилацеталевые, полихлорвиниловые и др.) и термореактивными (глифталевые, бакелитовые и др.).

Масляные лаки представляют собой растворы растительных (высыхающих и полувысыхающих) масел в органических растворителях. К высыхающим маслам относятся тунговое и льняное масла.

Тунговое масло добывается из орешков тунгового дерева, оно быстро высыхает, образуя эластичную влагостойкую пленку. Льняное масло получается из семян льна. Уваренное до определенной плотности льняное масло служит основой масляных лаков.

В масляные лаки обычно вводят сиккативы — вещества, ускоряющие высыхание лаков. Пленки масляных лаков являются термореактивными веществами, т. е. не размягчаются при нагревании.

Область применения масляных лаков в электротехнике весьма ограничена по сравнению со смоляными лаками. Масляные лаки применяют для пропитки электроизоляционных лакотканей, эмалирования обмоточных проводов и как покровные лаки, отличающиеся стойкостью к влаге.

Масляно-битумные лаки представляют собой растворы масляно-битумных смесей в органических растворителях (скипидар, толуол, ксилол и др.). Для этого применяют битумы нефтяные и природные (асфальты). Из растительных масел применяется главным образом льняное масло.

Пленки этих лаков имеют черный цвет. Они обладают хорошими электроизоляционными свойствами, отличаются эластичностью и водостойкостью. Пленки масляно-битумных лаков термопластичны и легко растворяются в минеральных маслах и в ряде растворителей, что является их недостатком. Масляно-битумные лаки широко применяют в качестве пропиточных лаков для обмоток электрических машин.

Эфироцеллюлозные лаки представляют собой растворы эфиров целлюлозы (нитроцеллюлоза, ацетилцеллюлоза и др.) в смеси растворителей (амилацетат, ацетон, спирты и др.). Пленки этих лаков прозрачны, имеют характерный блеск и обладают стойкостью к минеральным маслам, бензину и озону.

Читайте также:
Для чего нужен аквалак по древесине и как с ним работать

Эфироцеллюлозные лаки применяют преимущественно для лакирования хлопчатобумажных оплеток проводов с резиновой изоляцией — для защиты резины от действия бензина, минеральных масел и озона. К металлам эти лаки прилипают плохо. Применение эфироцеллюлозных лаков облегчается тем, что они являются лаками воздушной сушки, но область применения их в электротехнике относительно невелика.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Что такое электроизоляционный лак и для чего его использовать?

Работа электрического двигателя зависит от многих факторов, среди которых одним из основных является качественная пропитка. Она защищает структуру устройства от влаги, а также представляет собой дополнительную теплопроводящую изоляцию.

Пропитка двигателей выполняется только специальными растворами, которые могут работать при определенных условиях. Ознакомиться с такими продуктами можно на сайте https://lakokraska-ya.ru/lak-fl-98.

Предназначение

  1. Пропиточные. Применяются как соединительное средство витков обмотки между собой, в том числе и для уменьшения пористости в изоляции обмоток. Раствор, проникая в поры, заполняет пространство, тем самым придавая элементам влагоотталкивающие свойства. Повышается электроизоляционная прочность, улучшается электропроводимость.
  2. Покровные. Применяются как дополнительное защитное покрытие на уже пропитанных влагостойких или маслостойких поверхностях. Растворы такого характера еще используются для изоляции листов электротехнической стали в магнитопроводах.
  3. Клеящие. Из названия группы становится понятным основное назначение веществ – склеивание между собой отдельных электроизоляционных элементов, например, листочков слюды, керамики, пластмасс и так далее. Одна из важных характеристик – высокие адгезивные свойства раствора.

Несмотря на столь строгое разграничение по группам, почти все из этих растворов можно применять для выполнения сразу двух задач, например, пропитки и покрытия.

Классификация электроизоляционных лаков включает распределение не только по назначению, но и по другим параметрам:

  • по способу просушки: холодная (в естественных условиях) и горячая (под действием высоких температур – более 100 градусов Цельсия);
  • по основе: смоляные, масляные, масляно-битумные, эфироцеллюлозные.

Основные способы

Выполнение пропитки трансформаторов в домашних условиях может выполняться несколькими способами. Каждый из них в своей мере позволяет улучшить технические характеристики устройства.

В свечном воске или парафине

Выполнение пропитки с использованием парафина в домашних условиях осуществляется в несколько этапов:

  • На плите без использования открытого огня плавится парафин или свечной воск. Состав должен стать жидким и лишенным включения комков. Количество рассчитывается с учетом возможности полного погружения в жидкий парафин или свечной воск трансформатора.
  • Трансформатор расклинивают и сжимают на должном уровне. Его подвешивают на проволоке и полностью погружают в кастрюлю. Оставляют минут на пять. За этот срок он полностью пропитывается.
  • Достают трансформатор из кастрюли и подвешивают примерно на три часа, чтобы парафин или свечной воск полностью высох.
  • Остатки подсохшего средства аккуратно счищают с контактов и устанавливают трансформатор в штатное место.

При отсутствии этих веществ, альтернативным вариантом становится использование парафинового лака.

Пропитка в лаке

Для выполнения нанесения такого защитного слоя могут использоваться различные типы лаков. Чаще всего в домашних условиях используется алкидный лак. Также можно использовать ПВФ-170 или ПВФ-171, мебельные лаки. Такая технология также готова существенно повысить эксплуатационные характеристики работы трансформатора.

Характеристики лака МЛ 92

МЛ 92 с электроизоляционными свойствами – это жидкая по консистенции смесь глифталевого лака с добавлением меламино-формальдегидной смолы. В качестве разбавителя выступают органические растворители. Обычно раствор продается в готовом для использования виде. Но для уменьшения вязкости субстанции допускается разбавление толуолом, ксилолом или смесью этих веществ с Уайт-спиритом.

После полимеризации на обработанной поверхности образуется блестящая однородная защитная пленка коричневатого оттенка. Предположительный расход вещества – 40-50 г на квадратный метр. Время полимеризации однослойной лакировки – 60 минут в условиях высокого температурного режима +105-110. При многослойной пропитке в тех же условиях сушки (или на 10 градусов выше) отверждение наступит примерно через 16 часов.

Важными техническими характеристиками МЛ 92 являются показатели электрической прочности и удельного объемного электросопротивления покрытия:

  1. Электрическая прочность, МВ/м:
  • при +18-22°С – от 70;
  • при +128-132°С – от 40;
  • после намокания в течение суток при +18-22°С – от 30;
  1. Удельное объемное электрическое сопротивление:
  • при +18-22°С – от 1.E+12 Ом.*м;
  • при +128-132°С – от 1.E+9 Ом.*м;
  • после намокания в течение суток при +18-22°С – от 5.E+10 Ом.*м.

Ввиду того, что в растворе присутствуют летучие химические вещества, следует придерживаться правил работы с продуктом и соблюсти меры индивидуальной безопасности. Еще одна предосторожность – элементарные правила пожарной безопасности.

Виды лаков

Современный рынок предлагает несколько видов растворов для пропитки электрических двигателей. Среди всего этого разнообразия можно выделить такие типы лака:

  • ФЛ-98. Основным компонентом смеси является модифицированный глифталь. Лак очень хорошо сохнет, а также выдерживает значительные нагрузки. Поэтому он часто используется для обработки двигателей кранов и других тяговых систем;
  • МЛ-92. Химически этот лак во многом похож на предыдущий тип. Но его рекомендовано использовать уже для пропитки обмоток на электрических машинах и трансформаторах. Смесь после высыхания очень хорошо цементируется, а также качественно противостоит воздействию влаги и масла;
  • ГФ-95. Лак хорошо и долго сохраняет пластичность, что позволяет использовать его для обработки различных видов обмоток. Зачастую его применяют для систем, которые работают внутри масляной жидкости. Лак практически не повреждается этим веществом, а также прекрасно противостоит образованию дуг.
Читайте также:
Какие бывают лаки без запаха?

Существует еще много лаков для пропитки обмоток. При их выборе важно учитывать технические характеристики растворов и консультироваться со специалистами, которые помогут подобрать оптимальный вариант.
Твитнуть

Состав и технические характеристики лака 318

Масляно-битумный лак 318 образует на поверхности защитную пленку черного цвета. Применяется для пропитки при ремонте электрических машин низкого напряжения. Содержит органические растворители. Разбавляется Уайт-спиритом и сольвент-нафтой.

Рекомендованный режим сушки – печной (горячий) при температуре от +105 градусов Цельсия.

Из явных достоинств масляно-битумного лака 318 с электроизоляционными свойствами следует выделить:

  • повышенную влагостойкость;
  • нагревостойкость класса А.

Однако лак 318 слабо устойчив к влиянию технических (трансформаторных) масел, способен к растворению.

Способы пропитки

Пропитка предполагает собой покрытие лаком всех элементов обмотки. При этом важно смазать им все поверхности. Выполняется пропитка с помощью нескольких технологий:

  1. Погружение статора в раствор. При этом деталь опускается только вертикально. Пропитка завершается лишь после того, как из смеси перестанут выходить пузыри воздуха.
  2. Обливание. Для этого статор также располагают вертикально и медленно наносят лак.

Что касается роторов, то они пропитываются только прокатыванием в специальных ваннах. После завершения этой операции все компоненты нужно расположить на поверхности, чтобы дать возможность стечь лишнему лаку. Остатки лака на механизме удаляют с помощью тряпки и бензина. Выполняют это только для тех мест, где этот состав не нужен.

Акриловый лак с изоляционными свойствами

Если вы ищите вещество с высокими диэлектрическими характеристиками, можно попробовать акриловый изоляционный лак. Он также применяется для защиты от коррозийных процессов и атмосферных явлений обмоток двигателей и трансформаторов, а также для печатных плат.

Сохнет довольно быстро. Образует прозрачную защитную пленку, достаточно прочную и устойчивую к различным влияниям. Из несомненных преимуществ раствора выделим:

  • влагостойкость;
  • грязестойкость;
  • защита от окислительных реакций;
  • химическая инертность;
  • высокие диэлектрические способности;
  • широкий диапазон рабочей температуры – от -70°С до +100°С.

Электроизоляционные лаки и другие аналогичные средства нужны для того, чтобы безопасно и эффективно использовать электрооборудование различной комплектации.

Особенно, если такие устройства работают в автоматическом режиме и выполняют важные технологические функции (на производстве, в быту).

Для чего нужна пропитка

Использование трансформаторного лака улучшает эксплуатационные характеристики. Его использование делает устройство тихим в работе даже в условиях перегрузки. В большинстве случаев выполнение пропитки на начальном этапе осуществляется еще на стадии промышленного производства в заводских условиях. Использование специализированных лаковых составов:

  • увеличивает электродинамическую стойкость при КЗ;
  • сокращению негативного влияния контрольных толчков и нагрузок;
  • устраняет последствия частых включений.

Итогом становится повышение электродинамичной стойкости. Нанесение защиты снижает негативный контакт с влагой и пылью, скрепляет витки.

Как залить

Трансформатор готовят к обработке, как и в случае с парафином. Чтобы пропитка прошла успешно, выбирают емкость большой вместительности. Трансформатор должен погружаться в нее полностью и заливаться составом с верхом. Далее емкость чаще всего приходится выбрасывать. По этой причине в домашних условиях удобно использовать пятилитровую пластиковую бутылку, у которой обрезается верх.

Далее пропитка выполняется в следующей последовательности:

  • положить трансформатор в емкость;
  • залить лаком полностью, состав может покрывать устройство на 1-2 см выше верней части, можно просто облить со всех сторон два или три раза;
  • трансформатор достают из емкости и дают лаку слиться, полностью на эту процедуру требуется минимум пять минут;
  • остатки лака можно будет использовать повторно;
  • трансформатор подвешивают на проволоку и оставляют просушиваться, в зависимости от условий эта процедура составит разную продолжительность, если пропитка выполняется в закрытом помещении и проводится при комнатной температуре, будет достаточно выделить на просушку сутки, если пропитка выполняется на улице, потребуется до трех суток.

После этого необходимо выполнения тестирование аппаратуры.

При помощи вакуумной камеры

Использование вакуумной камеры позволяет улучшить качество пропитки трансформаторов. В такой ситуации трансформатор погружают в емкость и после заливки герметично её закрывают. Следующим шагом становится откачка из емкости воздуха. Он пузырьками выходит из пустот и собирается на поверхности.

Обмоточные провода. Виды и маркировка. Изоляция и применение

Обмоточные провода служат для производства обмоток трансформаторов, электродвигателей, электромагнитных реле и многих других механизмов.

Провод обмоточный в отличие от других типов проводников имеет в качестве основного параметра диаметр токопроводящей жилы, а не ее сечение. Существует очень тонкий провод для обмоток, и имеющий ничтожный слой изоляции. Тончайшие обмоточные проводники изготавливают по специальной технологии производства для особо тонких проводников и материалов электрической изоляции.

Длительное время обмоточные провода делались исключительно медными. Сегодня для них часто используют алюминий и другие сплавы, обладающие значительным сопротивлением. Алюминий позволяет экономить дорогостоящую и дефицитную медь.

Классификация

Обмоточные провода классифицируется по материалу изоляции, по форме сечения и материалу жилы.

Материал изоляции
Провод обмоточный изготавливается со следующими видами изоляции:
  • Волокнистая.
  • Эмаль.
  • Комбинированная.
Волокнистая

Провода, имеющие волокнистую изоляцию, имеют повышенную механическую прочностью. Толщина волокнистой изоляции довольно большая, и может достигать до 0,4 мм на сторону. Химическая стойкость и влагостойкость таких проводов невысока.

Читайте также:
Каким лаком покрыть деревянную лестницу в доме?

Волокнистая изоляция проводов, использующихся для перемотки электрических двигателей и производства катушек масляных трансформаторов, может включать в себя бумагу, хлопчатобумажную ткань, стеклянные, а также асбестовые волокна, лавсан, шелк. Эти волокна и ткани накладываются в несколько слоев по подобию плетеного чулка.

Каким лаком пропитать обмотку

Работа электрического двигателя зависит от многих факторов, среди которых одним из основных является качественная пропитка. Она защищает структуру устройства от влаги, а также представляет собой дополнительную теплопроводящую изоляцию.

Пропитка двигателей выполняется только специальными растворами, которые могут работать при определенных условиях. Ознакомиться с такими продуктами можно на сайте https://lakokraska-ya.ru/lak-fl-98.

Особенности пропитки тороидальных трансформаторов

Отличием этого типа устройств становится наличие изогнутого кольцом замкнутого сердечника. Для этого типа устройств за счет особенности конструкции оптимальным способом надежной пропитки становится использование вакуума. Именно эта технология позволяет полностью заполнить лаком все пустоты в устройстве нетипичной формы.

Для просушки потребуется также не более трех суток в зависимости от температуры и влажности. При этом в случае, когда такой трансформатор работает только в сухих условиях, от проведения процедуры пропитки можно отказаться. Такой трансформатор и так в большинстве работает с минимальным гулом и шумом.

Что такое лак с электроизоляционными свойствами и где его применяют

Все электроизоляционные ЛКМ можно разделить на определенные подгруппы: с пропиточными функциями, для склеивания и покровные.

Так, лак с электроизоляционными качествами МЛ-92, № 318 и много других применяются как пропитка с защитными функциями.

Также, электроизоляционные типы средств часто применяют для обмоток трансформаторов, различных машин с электрическим приводом и отдельных электрических деталей.

Назначение

  1. Пропитка. Такое вещество используют для соединения витков друг с другом, также для того, чтобы убрать пористую структуру в изоляции обмотки. Так, вещество пропитывает поры, закрывает всю пустоту, таким образом элементы получают способность отталкивать воду. Таким образом становится лучше уровень прочность электро изоляции, а также становится лучше проводимость электричества.
  2. Покровные. Такие вещества дают дополнительный слой защиты для поверхностей, которые уже пропитаны и устойчивы к маслам. Такие электроизоляционные лаки также применимы для изоляции стальных листов с электротехническими свойствами в магнитных проводах.
  3. Клеящие составы. По названию видно, что главная функция средства – это соединить друг с другом разные части электро изоляции, например, листья керамики, пластмассы, слюды и так далее.

Даже при таком строгом разделении в использовании таких лаков, почти все применяются для двух направлений, так одно средство может пропитывать и покрывать поверхность.

Разделение ЛКМ с электроизоляционными качествами делят по функциям, но также и по другим особенностям:

  • По методу сушки: холодный вариант (при существующих погодных условиях) и горячий вариант (при использовании температуры до +100).
  • По базе: на основе смолы, масла, масло битума, эфироцеллюлозных веществ.

Параметры МЛ 92

Такое электроизоляционное средство – это жидкая смесь лака из глифталя, куда добавлена смола на основе меламина формальдегида. Тип растворителя – органический.

Чаще всего средство выпускают уже в готовом виде, который можно сразу использовать. Но, чтобы лак был не такой вязкий, можно в него добавить толуол, ксилол или же Уайт-спирит.

После того, как затвердело основание получается пленка с защитными свойствами, с однородной структурой, с блеском темно-бежевого цвета.

Примерный расход средства будет около 40 г/кв.м. Время затвердевания одного слоя электроизоляционного лака – час, если температура будет около +110.

Если будет накрашено несколько слоев с такой же температурой (или чуть выше), то полимеризация произойдет за 16 часов.

Важными техническими показателями для покрытия из МЛ-92 будет уровень прочности и показатель удельного сопротивления к электричеству:

1. Прочность (МВ/м):

  • 70 и выше при температуре примерно 20 градусов тепла.
  • 40 и выше при температуре примерно +130.
  • при намокании в течение 24 часов 30 и выше при температуре около +20.

2. Показатель удельного сопротивления к электричеству:

  • от 1Е+12 Ом/м при температуре около 20 градусов тепла.
  • от 1Е+9 Ом/м при температуре приблизительно 130 градусов тепла.
  • после намокания за 24 часа от 5Е+10 Ом/м при температуре примерно 20 градусов тепла.

Учитывая то, что в составе есть летучая химия, нужно соблюдать меры личной безопасности, правила работы с лаком, а также важно соблюдать пожарную безопасность.

Составные части и технические параметры № 318

Масло битумный материал № 318 создает на основании пленку с защитными функциями черного тона.

Его применяют для пропитывания при ремонте машин с электрическим приводом и с низким напряжением.

В составе есть органические разбавители. Можно разводить с помощью Уайт-спирита или сольвент-нафтой.

Лучшие условия для подсушки – горячий вариант (при +110 градусов).

Из главных плюсов такого электроизоляционного лакокрасочного материала стоит заметить:

  1. Высокий уровень стойкости к влаге.
  2. Уровень А к стойкости к нагреву.

До данный тип средства плохо переносит технические масла, может просто раствориться.

Лак на основе акрила с изоляционными особенностями

Если нужно где-то найти средство с хорошим диэлектрическим свойством, то можно купить лак на основе акрила с изоляционными свойствами.

Также данный материал хорошо защищает от коррозии и от атмосферных влияний обмотки электрических элементов, трансформаторов и печатных плат.

Для сушки данного вещества нужно мало времени. После высыхания получается пленка бесцветная, с защитными функциями, очень прочная к разным нагрузкам.

Читайте также:
Как удалить лак с деревянной поверхности?

Из самых главных плюсов стоит заметить:

  1. Высокий уровень стойкости к влаге.
  2. Высокий уровень стойкости к загрязнениям.
  3. Не дает окисляться поверхности.
  4. Химическая инертность.
  5. Хорошие диэлектрические функции.
  6. Можно работать с этим средством при -70 до +100.

ЛКМ с электроизоляционными свойствами и похожие составы важны для качественной обработки электрооборудования, тогда его можно безопасно эксплуатировать.

Важно, если такие аппараты работают в автоматическом режиме и делают разные технологические процессы.

Что такое электроизоляционный лак и для чего его использовать?

Все лакокрасочные материалы с электроизоляционными качествами можно поделить на такие группы: пропиточные, покровные, склеивающие. Например, электроизоляционный лак МЛ 92, № 318 и ряд других используются больше в качестве защитной пропитки. Кроме того, МЛ 92 и 318 используют для обработки обмоток электрических машин, аппаратов, трансформаторов, отдельных электроизоляционных деталей.

Предназначение

  1. Пропиточные. Применяются как соединительное средство витков обмотки между собой, в том числе и для уменьшения пористости в изоляции обмоток. Раствор, проникая в поры, заполняет пространство, тем самым придавая элементам влагоотталкивающие свойства. Повышается электроизоляционная прочность, улучшается электропроводимость.
  2. Покровные. Применяются как дополнительное защитное покрытие на уже пропитанных влагостойких или маслостойких поверхностях. Растворы такого характера еще используются для изоляции листов электротехнической стали в магнитопроводах.
  3. Клеящие. Из названия группы становится понятным основное назначение веществ – склеивание между собой отдельных электроизоляционных элементов, например, листочков слюды, керамики, пластмасс и так далее. Одна из важных характеристик – высокие адгезивные свойства раствора.

Несмотря на столь строгое разграничение по группам, почти все из этих растворов можно применять для выполнения сразу двух задач, например, пропитки и покрытия.

Классификация электроизоляционных лаков включает распределение не только по назначению, но и по другим параметрам:

  • по способу просушки: холодная (в естественных условиях) и горячая (под действием высоких температур – более 100 градусов Цельсия);
  • по основе: смоляные, масляные, масляно-битумные, эфироцеллюлозные.

к содержанию ↑

Характеристики лака МЛ 92

МЛ 92 с электроизоляционными свойствами – это жидкая по консистенции смесь глифталевого лака с добавлением меламино-формальдегидной смолы. В качестве разбавителя выступают органические растворители. Обычно раствор продается в готовом для использования виде. Но для уменьшения вязкости субстанции допускается разбавление толуолом, ксилолом или смесью этих веществ с Уайт-спиритом.

После полимеризации на обработанной поверхности образуется блестящая однородная защитная пленка коричневатого оттенка. Предположительный расход вещества – 40-50 г на квадратный метр. Время полимеризации однослойной лакировки – 60 минут в условиях высокого температурного режима +105-110. При многослойной пропитке в тех же условиях сушки (или на 10 градусов выше) отверждение наступит примерно через 16 часов.

Важными техническими характеристиками МЛ 92 являются показатели электрической прочности и удельного объемного электросопротивления покрытия:

  1. Электрическая прочность, МВ/м:
  • при +18-22°С – от 70;
  • при +128-132°С – от 40;
  • после намокания в течение суток при +18-22°С – от 30;
  1. Удельное объемное электрическое сопротивление:
  • при +18-22°С – от 1.E+12 Ом.*м;
  • при +128-132°С – от 1.E+9 Ом.*м;
  • после намокания в течение суток при +18-22°С – от 5.E+10 Ом.*м.

Ввиду того, что в растворе присутствуют летучие химические вещества, следует придерживаться правил работы с продуктом и соблюсти меры индивидуальной безопасности. Еще одна предосторожность – элементарные правила пожарной безопасности.

Состав и технические характеристики лака 318

Масляно-битумный лак 318 образует на поверхности защитную пленку черного цвета. Применяется для пропитки при ремонте электрических машин низкого напряжения. Содержит органические растворители. Разбавляется Уайт-спиритом и сольвент-нафтой.

Рекомендованный режим сушки – печной (горячий) при температуре от +105 градусов Цельсия.

Из явных достоинств масляно-битумного лака 318 с электроизоляционными свойствами следует выделить:

  • повышенную влагостойкость;
  • нагревостойкость класса А.

Однако лак 318 слабо устойчив к влиянию технических (трансформаторных) масел, способен к растворению.

Акриловый лак с изоляционными свойствами

Если вы ищите вещество с высокими диэлектрическими характеристиками, можно попробовать акриловый изоляционный лак. Он также применяется для защиты от коррозийных процессов и атмосферных явлений обмоток двигателей и трансформаторов, а также для печатных плат.

Сохнет довольно быстро. Образует прозрачную защитную пленку, достаточно прочную и устойчивую к различным влияниям. Из несомненных преимуществ раствора выделим:

  • влагостойкость;
  • грязестойкость;
  • защита от окислительных реакций;
  • химическая инертность;
  • высокие диэлектрические способности;
  • широкий диапазон рабочей температуры – от -70°С до +100°С.

Электроизоляционные лаки и другие аналогичные средства нужны для того, чтобы безопасно и эффективно использовать электрооборудование различной комплектации.

Особенно, если такие устройства работают в автоматическом режиме и выполняют важные технологические функции (на производстве, в быту).

Что такое электроизоляционный лак и для чего его использовать?

Под именем лаков в электроизоляционной технике известны смеси различных веществ, жидкие в первоначальном состоянии, но способные затвердевать либо путем испарения жидкой части смеси либо вследствие различных химических процессов (преимущественно процессов окисления и полимеризации).

Читайте также:
Виды и характеристики термостойкого лака для каминов и печей

Виды изоляционных лаков

В зависимости от назначения лаков различают:

Покровные

Покровные, в основном предназначавшиеся для защиты электроизоляционных материалов, а также изделий из них от проникновения влаги. Эти лаки ближе всего подходят по составу и способам применения к обычным антикоррозийным лакам. Покровные лаки сообразно их целевому назначению должны давать плотный влагонепроницаемый покров, способный в некоторых случаях переносить длительный нагрев до 100—120° и обладающий хорошими диэлектрическими свойствами. В отдельных случаях к этим лакам предъявляется ряд дополнительных требований: наличие озоностойкости, маслостойкости и др.

Пропиточные лаки

Пропиточные лаки, предназначающиеся для пропитки обмоток электрических машин, при каковом процессе преследуются цели:

  • а) уменьшения гигроскопичности изоляции,
  • б) повышения электрической прочности изоляции,
  • в) повышения ее механической прочности,
  • г) повышения ее теплопроводности и т. д.

К пропиточным лакам обычно предъявляются требования: хороших диэлектрических свойств, хорошей пропитывающей способности, негигроскопичности, химической нейтральности и т. п.

Клеящие лаки

Клеящие лаки предназначаются для склеивания различных изоляционных материалов. Одним из основных желательных свойств клеящих лаков является хорошая прилипаемость к тому или иному материалу, например к слюде для лаков, идущих на изготовление миканитов, к бумаге для лаков, идущих на изготовление бумажно-смоляной изоляции (гэтинакс). Весьма серьезные требования во многих случаях предъявляются также к электрическим свойствам клеящих лаков, поскольку в данном случае лаковый слой может находиться в электрическом поле большой напряженности (например лак, идущий на изготовление лакослюдяной изоляции стержней высоковольтных генераторов). В большинстве случаев от лакового слоя требуется также способность размягчаться при нагреве для возможности горячей прессовки склеенной изоляции. Если учесть еще, что во многих случаях от клеящих лаков требуются влагостойкость и озоностойкость, то следует признать, что клеящие лаки являются едва ли не наиболее «трудными» лаками.

Специальные лаки

Специальные лаки, к числу которых относятся лаки для изготовления лако-тканей и лакобумаг. По существу эти лаки близки к покровным, отличаясь однако от них рядом существенных показателей. Так, от них требуются весьма высокие электрические свойства как при нормальной, так и при повышенной температуре. Далее, эти лаки должны быть весьма прочны и эластичны, покрывать ткани ровным слоем и противостоять действию повышенной температуры в течение длительного срока. Наконец лак не должен действовать разрушающим образом на ткань или бумагу, которые он покрывает. К специальным лакам могут быть отнесен лак для эмалировки проводов, затем полуподводящий лак для выравнивания электрического поля и др.

Отнесение лака к той или иной категории часто делается весьма условно в виду возможности применения лака одной и той же рецептуры для разных назначений. Технология изоляционных лаков не отличается существенно от технологии обычных покровных лаков.

Классифокация в зависимости от состава

В зависимости от состава они делятся на два основных типа:

  1. масляные лаки
  2. лаки с летучим растворителем.

Наиболее важными для изоляционной техники являются масляные лаки, обладающие хорошими электрическими свойствами, мало гигроскопичные, мало вязкие и дешевые. В состав масляных лаков входит около 50—60% пленкообразующих веществ (высыхающие масла, смолы, асфальты) и ок. 40—50% растворителя. Нормально масляный лак доставляется в концентрированном виде с уд. в. 0,88—93 и при употреблении разжижается (бензином, бензолом, уайт-спиртом и т. п). до нужной консистенции.

Масляные лаки по их составу делятся на лаки асфальтовые (черные) и смоляно-масляные (светлые); в зависимости от скорости высыхания — на лаки воздушной сушки и лаки печной сушки.

В американской лаковой технике в зависимости от пропорции масла и твердой части лака различают:

  1. лаки с избытком твердого компонента — hort oil varnishes,
  2. лаки с избытком масла — long oil varnishes,
  3. лаки приблизительно равного состава обоих компонентов — medium oil varnishes.

Скорость высыхания масляного лака

Скорость высыхания масляного лака зависит как от соотношения компонентов лаковой пленки, так и от количества введенных сикативов — каталитических ускорителей высыхания. Одним из самых важных практических применений масляных лаков в изоляционной технике является применение их для пропитки обмоток электромагнитных механизмов. Основная цель процесса пропитки — заполнение пор внутри изоляции.

Способы и технология пропитка

Каждый лак содержит наряду с затвердевающими компонентами летучий растворитель и разжижитель; очевидно с точки зрения более совершенного заполнения пор важно, чтобы в пропиточном лаке содержалось по возможности меньше летучих частей. Но минимальное количество летучих частей определяется требуемой рабочей вязкостью лака, иначе лак не будет обладать достаточной пропитывающей способностью.

В масляных лаках этих летучих частей могут быть немного (порядка 40%), в то время как например в эфироцеллюлозных лаках процент летучих частей доходит до 90. Значение растворителя для масляных лаков заключается не только в понижении вязкости лака, но и в создании необходимых условий для его высыхания внутри обмотки. Из соображений лучшего заполнения пор можно было бы вовсе отказаться от растворителя (разжижителя) и понижать вязкость лака при пропитке путем его нагревания. Опыт однако показывает, что высыхание такого лака внутри обмотки идет крайне затруднительно. Полезная роль летучих компонентов заключается по-видимому в том, что они в начальной стадии сушки, выходя из слоев лака, расположенных во внутренних частях обмоток, оставляют за собой канальцы, по которым может проникать внутрь обмоток необходимый для высыхания кислород воздуха.

Читайте также:
Поделки из проволоки и лака для ногтей: лучшие мастер-классы

При пропитке обмоток масляными лаками применяются два способа — способ горячего погружения (hot dipping) и вакуумный способ. При пропитке обмоток (например полюсных катушек или якорей) по способу горячего погружения процесс начинается с просушки обмоток, для чего обмотка помещается в хорошо вентилируемую печь на 6—12 ч. при t° = 105—110°, после чего охлаждается до 60— 70° и затем уже погружается в бак с лаком на 20—30 мин.

После пропитки обмотку вынимают из бака, дают стечь излишку лака и помещают в печь, где при t° = 110—115° и постоянном притоке свежего воздуха происходит сушка лака в течение 12—36 ч. Цифры длительности отдельных операций могут весьма сильно варьировать в зависимости от рода лака и размеров пропитываемых изделий. Для лучшего заполнения пор и создания хорошего внешнего покрова пропитку полезно произвести 2 раза. Этот способ пропитки и сушки не может гарантировать, с одной стороны, полного проникновения лака во внутренние части обмоток, а с другой, —полного высыхания лака во внутренних частях обмотки. Повидимому в замедлении высыхания лака важную роль играет образование с поверхности затвердевшей пленки, прекращающей доступ воздуха и кислорода внутрь. Присутствие летучего компонента не всегда может предупредить это нежелательное явление.

Вакуумный способ пропитки отличается тем, что предварительная сушка и пронитка ведутся под вакуумом в специальных котлах, окончательная сушка ведется так же, как и в предыдущем случае. Этот способ очевидно может обеспечить лучшее проникновение лака, но полное высушивание лака еще более затруднительно.

В специальной литературе описывается аппаратура, а также способ пропитки масляным лаком, устраняющий эти недостатки. Главной особенностью этого способа является то, что высушка пропитанных частей производится так, что вначале циркулирующий воздух содержит пониженное количество кислорода, вследствие чего предупреждается образование поверхностной пленки, препятствующей высыханию внутренних частей обмотки.

При невозможности применить пропитку, например вследствие больших размеров обмотки, лак наносится обливанием, кистью или пульверизацией. Конечно в этом случае не приходится говорить о сколько-нибудь полной пропитке. Во многих случаях этого и не требуется, так как получающийся при двукратном покрывании плотный слой лака, частично проникший вглубь обмотки, достаточен для целей, ставящихся пропиткой машин низкого напряжения, работающих в нормальной влажности.

Для машин с повышенными требованиями к их влагостойкости этот способ конечно непригоден, как впрочем мало пригодны и описанные выше методы вакуумной пропитки и горячего погружения. Влагонепроницаемость в таких машинах достигается особым выбором всей изоляции, применением тщательной лакировки, пропитки и компаундировки отдельных частей изоляции, а также и особой лакировкой или компаундировкой собранной обмотки.

Лаки с летучим растворителем

Важнейшие лаки с летучим растворителем, применяемые в изоляционной технике, следующие:

  1. шеллачные лаки,
  2. бакелитовые лаки,
  3. глифталевые лаки,
  4. эфироцеллюлозные лаки и др.

Шеллачные лаки принадлежат к числу самых старых лаков, применяемых в изоляционной технике, но за последнее время употребление их сильно сократилось. Шеллачные лаки выделяются исключительной клейкостью, в связи с чем главное применение их в изоляции — клеящие лаки.

Шеллак хорошо растворяется в спиртах, раствор получается мутный из-за содержания шеллачного воска, нерастворимого в спирте. Серьезного влияния на свойства шеллачного лака этот воск не имеет. Концентрация шеллачного лака, идущего для целей клейки, весьма различна — от 5% для изготовления некоторых микафолиевых лаков до 50% для клейки бумаги. Шеллачная пленка обладает сравнительно высокими электрическими свойствами, но заметно гигроскопична. При длительном нагреве шеллак повышает свою температуру плавления и в значительной степени теряет растворимость. При применении шеллака в качестве покровного лака его иногда пластифицируют прибавкой трикрезилфосфата.

Бакелитовый лак представляет собой раствор бакелита А в спирте или ацетоне. Иногда при изготовлении лака бакелит сначала растворяют в небольшом количестве ацетона и затем уже разбавляют спиртом. Бакелитовый лак применяется как клеящий лак при производстве гэтинакса и прочей смолянобумажной изоляции, а также и для целей пропитки обмоток. При пропитке и покрывании обмоток толстым слоем бакелита можно получить весьма влагостойкую изоляцию, но следует иметь в виду, что ремонт такой обмотки весьма затруднен в связи с тем, что бакелит А переходит после полимеризации в бакелит С, который нерастворим и не размягчается при нагревании.

Процесс пропитки обмоток выполняется примерно следующим образом:

  1. обмотка сушится под вакуумом в специальном автоклаве при f = 100 — 110° в течение 2—6 ч.;
  2. температура внутри автоклава снижается до 70°, и в него впускается лак, причем дается давление порядка 2—4 at на время около 1 ч.;
  3. лак выпускают и сушат обмотку 2—3 ч. при температуре не выше 60° (удаляют растворитель);
  4. окончательная бакелизация лака при температуре 150° и давлении 8—10 at в течение 3—4 часов.

Для получения лучших результатов операцию пропитки полезно произвести два раза. Начали применять бакелитотунговые лаки, очень эластичные, могущие работать при повышенных температурах.

Глифталевые лаки

Глифталевые лаки получили также известное распространение в изоляционной технике. Они хорошо клеят, маслостойки, обладают довольно высокими электрическими свойствами. Сорта глифталевых лаков весьма разнообразны; среди них есть лаки, приближающиеся по своим свойствам к светлым масляным лакам; наряду с этим есть лаки, близкие к эфироцеллюлозным лакам.

Читайте также:
Выбор и особенности применения водного лака для пола

Все глифталевые лаки являются полимеризующимися и для своей окончательной стабилизации требуют более или менее длительного нагрева. Эфироцеллюлозные лаки, получившие в настоящее время столь широкое применение в автопромышленности как покровные, в электроизоляционной промышленности еще не получили значительного распространения.

В качестве основы для этих лаков применяется нитроцеллюлоза, ацетилцеллюлоза или бензинцеллюлоза. Эфироцеллюлозные лаки в изоляционной промышленности применяются главным образом как покровные лаки для лакировки катушек, оплеток проводов и т. п.

Нитроцеллюлозные лаки обладают очень хорошей эластичностью, мало гигроскопичны, но зато очень горючи. Ацетилцеллюлозные лаки безопасны в пожарном отношении, но более дороги и менее прочны. Бензинцеллюлозные лаки пока применяются редко, но повидимому в ряде случаев могут дать хорошие результаты. Они очень мало гигроскопичны и обладают весьма высокими электрическими свойствами.

Стирольные лаки представляют раствор полимеризованного стирола в бензоле или ксилоле. Лак дает негигроскопичную пленку высоких электрических свойств, но имеющую невысокую теплостойкость (80—100°) и недостаточную стабильность вследствие склонности стирола к дальнейшей полимеризации и улетучиванию следов моностирола. Пластификация стирола может уменьшить эти недостатки, но обычно при пластификации стирола увеличивается его гигроскопичность и ухудшаются электрические свойства.

Что такое электроизоляционный лак и для чего его использовать?

  • Главная
  • Лекционный модуль
    • Теоретический материал
    • Презентации
    • Видеоматериалы
  • Контрольный модуль

9. Электроизоляционные лаки. Электроизоляционные эмали. Компаунды.

Лаками называют коллоидные растворы высыхающих масел, смол, битумов, эфиров целлюлозы, полиэфирных и кремнийорганических соединений, составляющих лаковую основу в летучих растворителях. В процессе изготовления изоляции лаки используются в жидком виде. При сушке лака растворитель улетучивается, а основа переходит в твердое состояние, образуя тонкую лаковую пленку.

В качестве растворителей используют бензол, спирт, ацетон, керосин. Для ускорения процесса сушки и придания пленкам специфических свойств в лаковый раствор добавляют сиккативы (жидкие или твёрдые вещества, вводимые для ускорения высыхания), пластификаторы (вещества, придающие лаковой плёнке эластичность) и красители.

Лаки классифицируют по режиму сушки (горячая (печная) и холодная (воздушная)), назначению и химическому составу. Горячая сушка при температуре более 70°С применяется для лаков с термореактивной основой. Эти лаки обладают лучшими электрическими и механическими свойствами. Холодная сушка (t = 20—25 °С) применяется для лаков с термопластичной основой.

По химическому составу, в зависимости от лаковой основы, все лаки подразделяются на смоляные, масляные, битумные, масляно-смоляные, масляно-битумные.

Смоляные лаки − растворы синтетических, искусственных или природных смол. К этому классу относятся кремнийорганический, бакелитовый, эпоксидный, поливинилхлоридный, полиэфирный лаки. Их в зависимости от назначения подразделяют на пропитывающие и покрывные.

Основу масляных лаков составляют высыхающие масла. Эти лаки применяются для производства лакотканей, пропитки многослойной изоляции.

Битумные лаки − растворы битумов в органических растворителях. Пленка этих лаков обладает малой гибкостью, низкой нагревостойкостью и небольшой стойкостью к растворителям. Такие лаки используются для антикоррозийных покрытий.

Масляно-смоляные лаки − масляные лаки на основе природных или синтетических смол, обладают повышенной эластичностью, низкой гигроскопичностью, и высокой механической прочностью.

Масляно-битумные лаки помимо битумов содержат высыхающие масла. Пленки этих лаков более гибкие и менее подвержены воздействию растворителей, чем чисто битумных.

По назначениюна пропиточные, покрывные и клеящие.

Пропиточные лаки применяются для пропитки волокнистых и пористых материалов. В результате пропитки из пор вытесняется воздух (газы), освободившееся пространство заполняется лаком, который после высыхания отвердевает.

Пропитанные материалы обладают более высокой электрической прочностью, повышенной теплопроводностью, меньшей гигроскопичностью и лучшими механическими свойствами. Органическая изоляция после пропитки в меньшей мере подвергается окислительным процессам, что повышает ее нагревостойкость.

Пропиточные лаки должны обладать хорошими проникающими, скрепляющими (клеящими) свойствами, быстро затвердевать и обеспечивать длительное функционирование изоляции в диапазоне рабочих температур.

Для пропитки изоляции используют масляно-битумные, масляно-алкидные, кремнийорганические, алкидно-резольные лаки.

Покрывные лаки предназначены для защиты изделий от воздействия внешней среды и паров агрессивных веществ. К ним предъявляются следующие требования:

-хорошая адгезия к покрываемой поверхности;

-высокие электроизоляционные свойства;

-хорошая защита поверхности от проникновения влаги и других веществ;

-отсутствие отрицательного воздействия на оптические характеристики оптоэлектронных устройств;

-улучшение внешнего вида поверхности, предотвращение загрязнения.

К покрывным относятся кремнийорганический лак, лаки на поливинилацетатной и полиуретановой основе, полиамидный и полиимидный лаки, масляные лаки.

Клеящие лаки (клеи) предназначены для склеивания твердых материалов, листов, пластин, пакетов, расщепленной слюды, фольгированных и других диэлектриков.

К клеящим лакам относятся полиуретановые и эпоксидные клеи, применяющиеся для склеивания пластмасс, стекол, керамики и др.

Карбонильный клей, обладающий высокой механической прочностью и стойкостью к воздействию масел, керосина, бензина, применяют для склеивания керамики.

Глифталевый лак − синтетическая алкидная смола, модифицированная канифолью и растительными маслами, применяется для приклейки пластин и кристаллов полупроводниковых материалов подложки.

Эмали представляют собой разновидность покрывных лаков, в состав которых вводят неорганические наполнители (пигменты) − железный сурик, оксиды цинка, титана. Пигменты повышают твердость, теплопроводность, влагостойкость лакового покрова и придают соответствующую окраску.

Эмали в основном используются в качестве защитных покрытий поверхностей различных деталей, элементов радиоэлектроники, корпусов приборов.

Широкое применение находят глифталевые и эпоксидные эмали.

Компаунды − это смесь различных изоляционных материалов, не содержащих растворителей. В исходном состоянии могут быть жидкими, твёрдыми и пастообразными. В процессе изготовления изоляции или отдельных деталей в жидкие компаунды вводят отвердитель.

Читайте также:
Как покрыть деревянную столешницу лаком?

Свойства компаундов зависят от исходной смолы и отвердителя. Для улучшения механических и температурных характеристик (уменьшение усадки, растрескивания, повышение теплопроводности) в жидкие компаунды добавляют наполнители (кварц, фарфоровую муку и др.).

Твердые компаунды предварительно нагревают до определенной температуры для получения массы требуемой вязкости. В зависимости от исходной смолы, компаунды подразделяют на термореактивные и термопластичные.

Термореактивные компаунды обладают более высокой термостойкостью по сравнению с термопластичными. Однако изоляция на их основе при повреждении не подлежит ремонту.

Термопластичные компаунды размягчаются при нагревании и отвердевают при охлаждении. При пропитке изоляции температура жидкого компаунда не должна вызывать повреждение изоляции (изделия), а температура размягчения должна быть выше допустимой рабочей температуры, чтобы исключить вытекание компаунда при работе.

По назначению компаунды подразделяются на пропиточные и заливочные.

Пропиточные компаунды, как и лаки, обладают малой вязкостью, служат для пропитки волокнистых и пористых материалов.

Заливочные компаунды используют для заполнения сравнительно больших полостей и полостей между деталями, а также для нанесения относительно толстых покрытий на детали, блоки, узлы.

И заливочные и пропитывающие компаунды должны обладать хорошими адгезийными свойствами. Широкое применение получили синтетические компаунды − эпоксидные, кремнийорганические, полиэфирные.

Эпоксидные компаунды представляют собой модификацию эпоксидных смол с отвердителями, пластификаторами и наполнителями. Они обладают хорошей адгезией к металлам, пластмассам, волокнистым материалам, керамике; малой усадкой; повышенной механической прочностью; широким диапазоном рабочих температур (-60. + 130 °С).

Эпоксидные компаунды применяются в качестве заливочных при изготовлении трансформаторов (измерительных и малой мощности), блоков резисторов, в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Кремнийорганические компаунды представляют собой вязкие жидкости, которые после полимеризации образуют упругие твердые вещества. Они обладают высокими механическими и диэлектрическими свойствами, высокой пропитывающей способностью, термостойкостью ( -60. +25 °С).

Кремнийорганические компаунды применяются для опрессовки и герметизации интегральных схем и полупроводниковых приборов, для пропитки и заливки трансформаторов (малой мощности).

Полиэфирные компаунды. Их недостатком является значительная усадка. Область применения − герметизация оптоэлектронных приборов и интегральных схем.

По сравнению с лаками все компаунды обеспечивают лучшую влагостойкость и герметизацию благодаря отсутствию следов испаряющегося растворителя.

Электроматериаловедение – Электроизоляционные лаки

Содержание материала

§ 59. Электроизоляционные лаки
Лаки представляют собой коллоидные растворы* различных пленкообразующих веществ в специально подобранных органических растворителях. Пленкообразующими называются такие вещества, которые в результате испарения растворителей и процессов отвердевания (полимеризации) способны образовать твердую пленку.
К пленкообразующим веществам относятся смолы (природные и синтетические), растительные высыхающие масла, эфиры целлюлозы** и др. В качестве растворителей пленкообразующих веществ применяют легкоиспаряющиеся (летучие) жидкости: бензол, толуол, ксилол, спирты, ацетон, скипидар и др.

*Коллоидные растворы отличаются от молекулярных (истинных) растворов тем, что состоят из некристаллизующихся частичек, которые по размерам превосходят молекулу.

**Эфиры целлюлозы — аморфные вещества, получающиеся в результате химической переработки растительной клетчатки.

Чтобы создать электроизоляционный лак, удовлетворяющий ряду требований, подбирают несколько пленкообразующих веществ, которые составляют основу лака. Для полного растворения лаковой основы и равномерного высыхания лака иногда приходится применять несколько растворителей.
Для разбавления загустевших лаков в них вводят разбавители, которые отличаются от растворителей меньшей испаряемостью. Кроме того, они могут растворять лаковую основу только с растворителями. В качестве разбавителей применяют бензин, лаковый керосин, скипидар и некоторые другие жидкости.
В состав лака могут еще входить пластификаторы и сиккативы.
Пластификаторы — вещества, придающие лаковой пленке эластичность; к ним относятся касторовое масло, жирные кислоты льняного масла и другие маслообразные жидкости.
Сиккативы представляют собой жидкие или твердые вещества, вводимые в некоторые лаки (масляные и др.), чтобы ускорить их высыхание.
При сушке слоя лака, нанесенного на какую-либо поверхность, содержащиеся в нем органические растворители улетучиваются (испаряются), а пленкообразующие вещества в результате процессов полимеризации образуют твердую лаковую пленку. Эта пленка может быть гибкой (эластичной) или негибкой и хрупкой в зависимости от свойств пленкообразующих веществ, составляющих лаковую основу.
По своему назначению электроизоляционные лаки делятся: на пропиточные, покровные и клеящие.
Пропиточные лаки применяют для пропитки обмоток в электрических машинах и аппаратах с целью цементации (соединения) витков обмотки друг с другом, а также с целью устранения пористости в изоляции обмоток.

Рис. 113. Прибор для определения пропитывающей способности лаков
Пропиточный лак, проникая в поры изоляции обмоток, вытесняет оттуда воздух и после своего отвердевания делает обмотку влагостойкой. При этом повышается электрическая прочность изоляции обмотки и ее коэффициент теплопроводности. Одной из главных характеристик пропиточных лаков является их пропитывающая способность. Эта характеристика определяется с помощью прибора, представленного на рис. 113. Прибор состоит из металлического основания 1 и металлической плиты с вертикально расположенной на ней трубкой 3. Высота трубки равна 110 мм, а ее внутренний диаметр 35 мм.

Для определения пропитывающей способности лака между основанием 1 прибора и его верхней плитой 2 закладывается стопка из 50 листов специальной пропиточной бумаги или батиста (площадь листа 100×100 мм). При помощи четырех барашков 5 стопка из листов батиста плотно зажимается между плитой и основанием прибора, после чего через отверстие в крышке 4 в трубку 3 заливают лак до отметки 100 мм. Пропитку лаком листов батиста производят в течение 15 мин, после чего лак из трубки сливают. Разобрав прибор, определяют, сколько листов бумаги пропитал данный лак. Чем больше листов бумаги пропитано лаком, тем выше его пропитывающая способность. У пропиточных электроизоляционных лаков пропитывающая способность составляет от 30 до 50 листов бумаги.
Покровные лаки применяют для создания на поверхности уже пропитанных обмоток влагостойких или маслостойких лаковых покрытий. К покровным лакам также относятся эмальлаки, применяемые для эмалирования обмоточных проводов, а также лаки, применяемые для изоляции листов электротехнической стали в магнитопроводах.
Клеящие лаки применяют для склеивания различных электроизоляционных материалов: листочков слюды (в производстве слоистой слюдяной изоляции), керамики, пластмасс и др. Основное требование, предъявляемое к клеящим лакам, состоит в том, чтобы эти лаки обладали хорошим прилипанием (адгезией) и образовывали бы прочный шов.
Следует заметить, что в практике бывает так, что один и тот же лак может применяться в качестве пропиточного и покровного или в качестве покровного и клеящего.
Все лаки по способу сушки делятся на две группы: лаки воздушной (холодной) сушки и лаки печной (горячей) сушки.
У лаков воздушной сушки отвердевание пленки происходит при комнатной температуре. К лакам воздушной сушки относятся шеллачные, эфироцеллюлозные и некоторые другие.
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.
По лаковой основе лаки делятся на смоляные, масляные, масляно-битумные и эфироцеллюлозные.
Смоляные лаки представляют собой растворы природных или синтетических смол в органических растворителях. К смоляным лакам относятся шеллачные, глифталевые, бакелитовые, поливинилацеталевые, кремнийорганические и др. В зависимости от основы смоляные лаки могут быть термопластичными (поливинилацеталевые, полихлорвиниловые и др.) и термореактивными (глифталевые, бакелитовые и др.).
Масляные лаки представляют собой растворы растительных (высыхающих и полувысыхающих) масел в органических растворителях. К высыхающим маслам относятся тунговое и льняное масла. Тунговое масло добывается из орешков тунгового дерева, оно быстро высыхает, образуя эластичную влагостойкую пленку. Льняное масло получается из семян льна. Уваренное до определенной плотности льняное масло служит основой масляных лаков. В масляные лаки обычно вводят сиккативы — вещества, ускоряющие высыхание лаков.
Пленки масляных лаков являются термореактивными веществами, т. е. не размягчаются при нагревании. С целью повышения твердости пленок в масляные лаки вводят иногда природные или синтетические смолы.
Область применения масляных лаков в электротехнике весьма ограничена по сравнению со смоляными лаками. Масляные лаки применяют для пропитки электроизоляционных лакотканей, эмалирования обмоточных проводов и как покровные лаки, отличающиеся стойкостью к влаге.
Масляно-битумные лаки представляют собой растворы масляно-битумных смесей в органических растворителях (скипидар, толуол, ксилол и др.). Для этого применяют битумы нефтяные и природные (асфальты). Из растительных масел применяется главным образом льняное масло. Пленки этих лаков имеют черный цвет. Они обладают хорошими электроизоляционными свойствами, отличаются эластичностью и водостойкостью. Пленки маслянобитумных лаков термопластичны и легко растворяются в минеральных маслах и в ряде растворителей, что является их недостатком.
Масляно-битумные лаки (марки БТ-95; БТ-987, БТ-980 и др.) широко применяют в качестве пропиточных лаков для обмоток электрических машин.
Эфироцеллюлозные лаки представляют собой растворы эфиров целлюлозы (нитроцеллюлоза, ацетилцеллюлоза и др.)* в смеси растворителей (амилацетат, ацетон, спирты и др.). Пленки этих лаков прозрачны, имеют характерный блеск и обладают стойкостью к минеральным маслам, бензину и озону. Эфироцеллюлозные лаки применяют преимущественно для лакирования хлопчатобумажных оплеток проводов с резиновой изоляцией — для защиты резины от действия бензина, минеральных масел и озона. К металлам эти лаки прилипают плохо **.

Читайте также:
Как сделать лак из пенопласта для бетона и дерева

*Эфиры целлюлозы — высокополимерные аморфные вещества, представляющие собой продукты химической переработки растительной целлюлозы.

**При лакировании металлических деталей на их поверхность предварительно наносят слой грунтового лака (грунт), который надежно соединяется с поверхностью металла. На слой грунта наносят слой эфироцеллюлозного или другого лака, плохо прилипающего к данному металлу.

Применение эфироцеллюлозных лаков облегчается тем, что они являются лаками воздушной сушки, но область применения их в электротехнике относительно невелика.
Основными характеристиками лаков в жидком состоянии являются: вязкость, время высыхания и пропитывающая способность. У лаковых пленок определяют термоэластичность, водопоглощаемость и электрические характеристики.
Вязкость лаков определяется с помощью приборов — вискозиметров. Для определения вязкости лаков чаще всего используют вискозиметр ВЗ-4 (см. рис. 89). Он вмещает 100 мл испытуемой жидкости лака.
Сосуд вискозиметра вначале промывают бензином или другим растворителем и дают высохнуть на воздухе. Затем его заполняют испытуемым лаком и дают отстояться в течение 5 мин. После этого, подставив какую-нибудь емкость под сточное отверстие вискозиметра, открывают пробку и пускают в ход секундомер. За вязкость принимается время (сек) истечения 100 мл данного лака из вискозиметра ВЗ-4. Вязкость является очень важной характеристикой лака, так как она определяет пропитывающую способность лаков и другие их свойства.
Время высыхания лака воздушной сушки определяется следующим образом. Пропитывают испытуемым лаком полоски бумаги толщиной 0,05 мм и площадью 100×200 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 20×20 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.
Если определяют время высыхания лака горячей сушки, то пропитанные лаком бумажные полоски сушат при повышенной температуре, указанной в технологической инструкции на данный лак. В остальном процесс испытания проводят так же, как и лака воздушной сушки. При очень высоких температурах высыхания (150—200° С) лакируют не полоски бумаги, а медные пластинки толщиной 1 мм.
Пропитывающая способность пропиточных электроизоляционных лаков определяется с помощью прибора (см. рис. 113), который был описан ранее.
Термоэластичность — время (ч) теплового старения лаковой пленки при заданной температуре, по истечении которого на пленке появляются трещины при изгибании ее вокруг стального стержня диаметром 3 мм.
Для определения этой характеристики испытуемый лак наносится (погружением) на тонкие (толщиной 0,1 мм) медные полоски шириной 15 мм и длиной 150 мм. Толщина высушенной лаковой пленки на медной полоске должна составлять 0,045—0,055 мм. Заготовленные лакированные полоски свободно подвешивают в термостате (обогреваемой камере), где поддерживается заданная температура испытания (105, 150, 200°С). При постоянном воздействии температуры и доступа кислорода воздуха лаковые пленки претерпевают процесс теплового старения, в результате чего становятся хрупкими. Через определенные промежутки времени из термостата вынимают по одной лакированной медной полоске. После охлаждения до комнатной температуры полоску изгибают на 180° вокруг стального стержня диаметром 3 мм. Затем через лупу с пятикратным увеличением наблюдают за появлением трещин на наиболее растянутом участке изогнутой лаковой пленки.
Водопоглощаемость лаковой пленки — это увеличение веса лаковой пленки, нанесенной на металлическую полоску (толщиной 0,1 мм и площадью 50X50 мм2), после пребывания ее в дистиллированной воде в течение 24; 48 ч и более. Увеличение веса лаковой пленки (водопоглощаемость) выражают в процентах по формуле

где Gо — вес металлической пластинки без лаковой пленки; G— вес металлической пластинки, покрытой лаком в исходном состоянии; G2 — вес металлической пластинки, покрытой лаком, но после пребывания в воде.
Для определения электрических характеристик лак наносят ровным слоем толщиной 0,045—0,055 мм на медные пластинки толщиной 0,2 мм и площадью 150×125 мм2. Медные пластинки
предварительно обезжиривают каким-либо растворителем: бензином, толуолом и др. Затем, окуная пластинки в лак с последующей сушкой, наносят слой лака необходимой толщины. Пленка лака толщиной 0,045—0,055 мм образуется в результате многократного погружения медной пластинки в лак. Температуру и время сушки выбирают согласно технологической инструкции на данный лак. На готовые лаковые пленки наклеивают электроды из фольги и производят электрические измерения (изложены в § 39).
Следует заметить, что очень трудно подобрать электроизоляционный лак, удовлетворяющий одновременно нескольким требованиям, например, чтобы он быстро высыхал, был теплостойким и водостойким. Обычно быстровысыхающие лаки — нетеплостойки, а лаки с высокой теплостойкостью, например кремнийорганические, требуют высоких температур для сушки (180—200° С).
Перед применением вязкость лака должна быть доведена до требуемой величины. С этой целью в загустевшие лаки небольшими порциями вводят разбавители (бензин, керосин и др.).
Растворители и разбавители являются легковоспламеняющимися жидкостями, а пары их в смеси с воздухом (при определенной концентрации) могут образовать взрывчатые смеси. Поэтому при работе с лаками должны соблюдаться меры предосторожности. Разведение больших количеств лака разбавителями следует производить в вытяжных шкафах или в хорошо вентилируемых помещениях, так как пары растворителей и разбавителей токсичны. Пропитка обмоток лаками должна производиться в специальных пропиточных установках, в которых объекты пропитки и лак находятся в герметически закрытых металлических емкостях.
Опасность пожара и опасность для работающего персонала в значительной мере устраняются при применении водно-эмульсионных лаков, растворителем в которых является водопроводная пода. В настоящее время получили распространение несколько видов пропиточных водно-эмульсионных лаков, в состав которых не входят дорогостоящие органические растворители. Кроме воды и лаковой основы, в состав водно-эмульсионных лаков вводят еще эмульгаторы. Это вещества, препятствующие оседанию частичек лаковой основы, взвешенных в воде. Перспективными являются лаки без растворителей на основе синтетических смол, тунгового масла и полиэфиров. Характерной особенностью этих лаков является способность быстро отвердевать в толстом слое. Для пропитки обмоток это имеет важное значение. Основные характеристики нескольких электроизоляционных лаков приведены в табл. 32.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: