自粘漆

自粘漆膜:与普通自粘漆包线相比，单面自粘漆包线也是在缩醛漆上涂环氧自粘漆，唯一的差别是后者仅在导线的宽面涂自粘漆而窄面不涂 。 单面涂自粘漆的基本要求:

自粘漆膜厚度:研究表明，粘结力随自粘漆膜厚度的增加而增加，但当漆膜厚度达到一定值时，粘结力不再增加，漆膜太厚时，粘结力反而下降。 试验证明自粘漆膜在 0.02-0.04㎜之间时，粘结力最强，因此单面涂自粘漆时，漆膜选 0.02㎜;双面涂自粘漆时，漆膜厚度选 0.04㎜ 。

自粘漆膜宽度:对于单面涂自粘漆的漆包线，自粘漆膜到底应涂多宽，目前各变压器厂家都无标准，实践证明只要自粘漆膜宽度为漆包扁线宽度的50%-80%时，就能满足粘合强度的要求。通常涂覆宽度为导线宽度的60% 。

直流电阻率:当导线的屈服强度 Rp0.2≤240 MPa 时，在 20℃时的直流电阻率应不大于 0.017241Ω· mm2/m;当导线的屈服强度 Rp0.2>240 MPa 时，在20℃时的直流电阻率最大应不大于 0.01740Ω· mm2/m 。

附着性试验:应将漆包扁线拉伸 15%，绝缘失去距离应小于 1×导体宽边尺寸 。

热冲击:扁线在直径为六倍于导体窄边尺寸的圆棒上进行宽边弯曲后，绝缘应不开裂。对 120 级缩醛漆包线，最小热冲击温度为 155℃ 。

击穿电压:室温下，五个试样中至少应有四个在小于或等于表 1 规定的电压下不发生击穿，另一个试样在小于表 1 规定值 50%的电压下不应发生击穿。用户要求时，应进行高温试验，缩醛漆包线的高温试验温度为120℃ 。

漆包线粘合强度试验:要 求 在 105℃ 下 绷 紧 状 态 时 两 根 导 线 间 的 最 小 粘 合 强 度 为5N/mm2。试验程序如下:两根导线(每根长约 200mm)在平台上仔细伸直，两根导线宽面上下重叠搭接在一起，搭接长度 25㎜。然后放进一个带 1N/mm2 压力的夹紧装置中。导线在(120±5)℃下固化 20-24小时，整个固化过程中压力应为 1N/mm2。 试样在温度 105℃烘箱放置至少 15 分钟做拉力试验，试验在 30 分钟内结束 。

导线的整体抗弯试验:

(1)试样的制备:准备三根长度为 450-600mm 的连续换位导线或组合导线试样。每根试样的长度:对换位导线，n<33 的连续换位导线为 450mm;n≥33 的连续换位导线为 600mm。组合导线取 450mm 长。每根试样应从原线盘上剪取，不要弯折导线。 采用适当方式将导线股固定 。

热处理:通过一个装置，将导线试样加工成直径为 1000mm 的形状且轴向用夹子压紧。热处理在温度为 120±5℃空气循环烘炉中处理 24 小时，或在 110±5℃下处理 48 小时。之后在室温下冷却至少 6 个小时 。

(2)试验方法:每个试样应放置在凹面朝上折弯机的圆柱支架上，凸面朝着弯曲机的下部。对试样施加压力直至导线坍塌为止。支架之间的距离 d 取 150mm 或 300mm，对连续换位导线取决于线股数 。

N<33 的连续换位导线为 150mm;N≥33 的连续换位导线为 300mm。对组合导线 d 取 150mm。导线的抗弯试验在变压器油或硅油中进行，试样应在油中放置 30 分钟左右，使试样和油温一致时，即可进行试验。导线在常温下进行固化前和固化后的两种弯曲，固化后的导线还需在105℃进行抗弯试验。 绘制承载与弯曲曲线图，即应力与挠度曲线图，试验结果取平均值 。

自粘性 漆包线是本世纪 4 0 年代问世的。 起初仅用于电视机偏转线圈 , 品种主要是 A 、 E级 缩醛类 自粘漆 包线 。由于其特殊的加工性 , 使得 线圈的 制造简便易行 , 既节 约了劳 动 力和原材料 , 又减 少了 由浸渍过 程带来的环 境污 染 , 并且 易于 工业 自动化 。 因 此 , 自粘漆包线 发 展很快 , 国外 已有各 种耐热等级的 自粘性漆包 线 。 应 用范围 已扩展到 电器 , 仪表 , 电机 等领域 。 是近年来研 究的一个 非常活跃 的方 面 。国 内对 自粘性 漆包 线的开发 始于 6 0 年 代 , 品种一直 以 聚乙 烯 醇缩醛为 主 , 直到 8 0 年代才出现 了环氧类 , 聚酞胺类 自粘漆包 线 。 品种 少 , 耐热等级 低 , 应 用范 围小 。 为 此我 们研 制 了一种新 型 自粘 漆包线 漆 。 用 该漆涂 制的 自粘 漆包线 有较 好的综 合性能 。

自粘性漆包线能在溶剂的作用或是在热风、通电、烘烤加热下实现线与线之间的粘合成型，主要应用于无骨架线圈的制造，目前大量应用在电机、电视机、显示器的偏转线圈领域。近年来，随着产品设计水平的提高，电机、电器和电子产品朝着体积小的方向发展，线圈在使用过程中会产生非常大的热量，所以对绝缘材料的耐热等级要求也在不断提高，漆包线除了要求有良好的电性能、机械性能、化学性能以及适应高速自动绕线、机械嵌线所需的耐加工性能外，还必须有优良的耐热性。但是在高耐热等级(如 H 级)的自粘漆的研制发展上，中国与国外先进水平相差很远，甚至还有进一步拉大距离的可能，国内所需的高耐热自粘漆基本上依赖进口。因此，研制并最终生成出符合技术标准及应用要求的高耐热自粘漆，彻底替代进口产品，具有重大的现实意义 。

在各种用作自粘漆料组分中，由于缩丁醛在高温下的粘合强度较差，环氧树脂在粘合时需用强电流加热，因此这两种材料用作自粘漆料组分时均有一定的局限性。多年以前，漆包线用的自粘材料已逐步转向聚酰胺树脂。对于全芳香族聚酰胺树脂，其主链结构中没有可以粘结的单元，即使是升温至260 ℃，它也不会相互粘结成型;全脂肪族聚酰胺树脂虽然有很好的粘结能力，可是其耐潮湿性能和耐冷冻剂性能却很差，同时树脂本身的耐热性能也较低 。

近年来，随着电压的不断升高，变压器的电压和容量也不断增加。与此同时，大型电力变压器因突发短路引起的绕组损坏也明显增高，为了解决突发短路给绕组带来的损坏，增强线圈的机械强度，自粘换位导线应运而生。 自粘换位导线，它多是由奇数根的自粘漆包线组成宽面相互接触的两列，按要求在两列漆包扁线上沿窄面做同一转向换位并用绕包材料紧密绕包的绕组线。自粘漆包线是在普通缩醛漆包线的基础上四个面涂敷自粘漆而形成的复合涂层漆包线。 当绕组经气相干燥后，漆包线会粘结成一个整体，从而提高了绕组的机械强度，进而增强了变压器的抗短路能力。 但随着研究的深入，上述自粘漆包线的缺点也逐渐暴露出来，主要有以下几点:(1)自粘换位导线由于四面均涂自粘漆，经固化后自粘漆大量溢出，堵塞油道，影响变压器散热效果，甚至对变压器局放也产生不良影响;(2)由于导线四个面涂漆，外形尺寸增大，造成线圈体积变大，成本增加。为了克服普通自粘漆包线的上述缺点，单面涂自粘漆的漆包线应运而生 。

单面自粘漆包线根据其用途，分为两种:a)用于自粘组合导线:此时仅在缩醛漆包线的一个宽面上涂自粘漆，另一个宽面和两个窄面不涂自粘漆，这是真正意义上的单面自粘漆包线，组合时，两个涂有自粘漆的面贴在一起，再包绝缘纸形成组合导线。b)用于换位导线:此时需在缩醛漆包线的两个宽面上涂自粘漆，两个窄面不涂自粘漆，严格讲这时应叫两面涂自粘漆的漆包线，但人们仍习惯称为单面涂漆。使用单面自粘漆包线生产的自粘组合导线和自粘半硬换位导线在我国云广±800kV 和宁东±660kV 直流输电工程中已成功首次使用，并且在不远的将来其必将取代传统自粘漆包线而广泛应用 。

单面涂自粘漆的漆包导线，通常自粘漆涂覆宽度为导线宽度的60%左右，漆膜厚度根据自粘组合导线和自粘换位导线的应用而分别取 0.02mm 和 0.04mm。自粘导线的热粘合性能最为重要。因此热粘合强度和油中抗弯试验是非常重要的两个指标，它直接决定单面自粘导线是否合格。 经大量试验数据分析和研究，使用国产自粘漆的导线，其判定指标如下:(1)105℃单面自粘漆包线的粘合强度不小于 5Mpa;(2)导线整体抗弯试验:常温下，固化后的抗弯力应是未固化时抗弯力的 6 倍以上;导线在 105℃时油中的抗弯力应为常温时未固化导线抗弯力的 4 倍以上 。

但是，近年来对变压器突发短路的越来越重视，对变压器抗突发短路的能力也越来越高，变压器厂家甚至要求在导线在 120℃的指标也能达到上述要求。据笔者了解，国外导线厂家已可以达到上述指标，而影响上述两个指标的关键因素是自粘漆，国产自粘漆在温度升高的过程中，粘结强度衰减过快，已成一大隐患。因此国内生产自粘漆的厂家对此必须高度重视，尽快提高自粘漆的质量，从而提高导线在高温下的粘结强度，进而提高导线的抗短路能力 。

(1)外观:将漆样倒入 15 mm 的干燥洁净无色透明管中，在室温下静置至气泡消失后，在白昼散射光下对光观察漆的颜色是否透明，有无机械杂质和不溶解的粒子 。

(2)流平性:将 0.1×80×100 mm 铜片用酒精洗干净后，晾干备用。准备原漆一份，把备用铜片放在漆液内浸 1 min，取出挂在理化室内把多余的漆流去后，放置在 180±3 ℃恒温箱内，烘焙 30 min 后取出，观察涂片的色泽变化(或与前批漆板对比)，漆膜不应有堆积和微粒、杂质现象 。

(3)固体含量:玻璃皿直径 7.5 mm，高约 15~20 mm，预先在 120 ℃烘箱中加热 30 min，在干燥皿中冷却后称量，在皿中加入 1.5~2.0 g 漆，使其均匀分布在皿底。在空气中放置30 min 后，水平放置在 180 ℃烘箱中，加热 1 h。试样取出，放在干燥皿内冷却到室温，再称量计算固含量 。

(4)粘度: 25 ℃， NDJ-79 型旋转粘度计， <10000 mPa∙s 。

(1)外观:漆包线的表面光滑，色泽均匀，常温下无漆膜粘接(目测) 。

(2)漆膜连续性:取约 6 m 长的漆包线样品，将样品放入125 ℃的烘箱中加热 10 min，加热处理后，样品不能受到弯曲也不能受到拉伸。将样品放入 0.2 %食盐水中，食盐水中滴入适量 3 %酚酞的乙醇溶液，漆包线浸液长度应为 5 m。然后将溶液作为正极，试样的导体作为负极施加 12 V 直流电压 1 min，检查产生的针孔数 。

(3)粘结力:将漆包线样品紧密绕制在直径为 3.0 mm 的抛光圆棒上，绕制圈数为 45 圈，加在线圈上的负荷为 0.5 N，然后将螺旋线圈样品放入 170±2 ℃的烘箱中加热 30 min，取出冷却至常温后，在其下端垂直挂上负荷来测定试样是否能承受规定的负荷。测得粘接断开(第一圈和最后一圈除外)时的负荷即为粘结力 。

(4)耐热性:将漆包线样品用纸管绕线法绕成线圈，在线圈的一个端点放上载荷，载荷为允许最小粘结力的一半。然后将线圈套上心蕊，悬空吊入恒温箱中逐渐升温，直到重载将导线拉长，完全脱落时的温度为其耐热等级 。

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，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 。

(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) 。