聚脂水散體漆及漆包線的試制

一、試制經過

目前我國制造漆包線所用聚酯漆，毎年需從國外進口大量的甲酚、二甲笨等化工原料，不僅耗費大量外匯，而且受到國外的控制_。電磁線廠職工在電子線生產廠家研究所科研人員的配合下，遵照領導關于“自力更生”的教導，發揚敢想敢干的革命精神，在電工廠進行小樣試制的基礎上，經過反復試驗，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，并應用于漆包線的工業生上。

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

實踐證明，使用聚酯水散體漆有下述優點：

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.經濟上，不但節約了大量外匯，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臺漆包機計算，一年可節約甲酚、二甲苯150余噸，降低成本36萬多元，此外，還可節約大量輔助材料（如毛氈等）。

3.在勞動保護方面，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，保證了儲存和生產中的安全。

5.  對生產設備的維修和清理較為方便，可節約輔助時間，提高生產效率。

6.蒸餾水制備簡單，容易取得。

二、生產工藝及性能

1.聚酯水散體漆的生產一包括樹脂制備、球磨、砂磨、過濾等工序。

(1)樹脂制備：

樹脂工業生產是在500立升不銹鋼反應釜中進行的。關于聚酯樹脂配方的選擇，我們通過實踐認為，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釜中，在4小時內升溫至165℃，開始攪拌，在12小時內溫度逐步升到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。達到反應終點后出料，出料前在反應釜底閥門管處采用電熱保溫，出料時通氮氣加壓，漆料盛在鐵盤內，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　　１吋:1.5吋:2吋＝300公斤：200公斤：100公斤

球磨機轉數　　24轉／分

球磨后用45目篩子粗濾，濾去大顆粒，轉入砂磨。

(3)砂磨:

砂磨機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

玻璃細珠用量　　　　200公斤

玻璃細珠尺寸　　　Φ 1～2毫米

攪拌速度　　　　　100轉／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后的產物，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，待流出量達到理論值（17.76公斤〉的95%以上時，認為反應結束。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

由于聚酯水散體是懸浮液，具有沉淀效應，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。有關設備參數及工藝記錄舉例如下：

電子線生產廠家小樣試制用漆包機參數

電子線生產廠家試101號機漆包工藝記錄

電磁線廠雙頭試生產漆包機工藝記錄

　　這里，關鍵是漆缸的設計問題。為了保證水散體漆包線的正常生產，保持漆液循環，不使漆液沉淀，這是設計的原則。通過一段時間的實踐，我們認為采用離心泵噴射循環方式，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、質量檢驗和調査證明，聚酯水散體漆包線性能完全符合一機部部頒標準JB660-68要求，使用情況和檢驗標準與原QZ型商強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毫米規格為例的漆包線性能的比較。我們曾在元太電業繞制了64千瓦發電機線圈，抽其中兩臺做了苛刻試驗，電機質量完全達到國家標準的要求，見附錄2。

三、存在的問題和我們的看法

使用聚酯水散體漆，優點很多，但由于生產時間尚短，經驗不多，還有一些問題有待解決：

1.由于聚酯水散體漆是懸浮液，具有凝聚不穩定性，介沉淀效應，因此，在使用時，必須備有循環噴射裝置。目前只能在立式漆包機上進行0.72?2_44毫米規格的漆包圓線生產。

附錄1

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

3.生產聚酯水散體漆，雖然省去了甲酚等有機溶劑，去掉了稀釋生產工序，但增加了粉碎、磨制等工序。我們認為，聚酯水散體漆是一項有著廣泛發展前途的新工藝，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。

(錄自元太電業試驗報告)

附錄2

用聚脂水散體漆包線制成的６４千瓦發電機的試驗結果

試驗對象:

“4664” 64千瓦發電機兩臺，系采用元太電業新產品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。

試驗結果：

通過上述試驗初步合格，未曾發現任何故障。