電磁線用靜電粉末涂料配方設計和涂裝工藝分析

陳家流

摘 要：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國現(xiàn)代化工業(yè)呈現(xiàn)一個高速增長的發(fā)展趨勢，機電、電子以及自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度也比較快，這些產(chǎn)業(yè)對電磁線的需求量相對比較大，對電磁線的質(zhì)量要求也相對比較高。近年來國內(nèi)不少企業(yè)關(guān)注電磁線的粉末涂料研究與生產(chǎn)工作，本文主要從電磁線的靜電粉末涂料配方設計以及電磁線的靜電粉末涂裝工藝分析兩個角度來進行分析。

關(guān)鍵詞：電磁線;靜電粉末;涂裝

現(xiàn)在許多機電行業(yè)所使用的電磁線都是使用濃硫酸處理之后的金屬鋁線。濃硫酸能夠有效促使金屬鋁線得到氧化最終造成電磁線的絕緣層，但是在使用濃硫酸的時候會造成大量刺激性的氣體，這些氣體對人身體造成一定的傷害，也對大氣環(huán)境造成嚴重污染，因此使用濃硫酸處理后的金屬鋁線固然能夠滿足機電行業(yè)的發(fā)展需求，但是同樣也造成了非常嚴重的污染和危害。本文主要從靜電粉末涂料配方入手簡單介紹如何使用靜電粉末涂料配方來進行電磁線的絕緣處理并對靜電粉末涂料的涂裝工藝進行分析。

1 粉末涂料的研制

電磁線用靜電噴涂絕緣聚酯環(huán)氧粉末涂料是以聚酯樹脂和環(huán)氧樹脂為主要成膜物質(zhì)，并添加電絕緣性顏料和填料以及特殊助劑而組成[1]。電磁線的靜電粉末涂料對于成膜材料的選擇也是不一樣的，聚酯樹脂是經(jīng)過不同生產(chǎn)廠家不同生產(chǎn)規(guī)格的聚酯環(huán)氧粉末來進行合成制作，聚酯樹脂的配方與環(huán)氧樹脂的配方是完全不同的，因此經(jīng)過聚酯樹脂的涂抹之后，整個電磁線的成膜是相對完成的。無論是從電磁線的外觀來看，光澤成膜都趨向于完美，還是從電磁線的實用性來看，電磁線的彎曲性、絕緣性都方面都是可以通過試驗的標準涂膜，能夠很好地起到絕緣隔離作用。另外，環(huán)氧樹脂也與聚酯樹脂的配方不同，環(huán)氧樹脂的樹脂結(jié)構(gòu)、軟化點、環(huán)氧值以及整體的環(huán)氧樹脂所搭配呈現(xiàn)出來的粉末涂料也是與聚酯樹脂完全不同的，無論是涂膜的外觀、色澤，還是電磁線的包裹性，彎曲程度以及絕緣性等方面都有比較大的差別，而且環(huán)氧樹脂的靜電粉末涂料配方都是能夠經(jīng)過試驗之后的標準化涂膜形式，能夠達到客戶與工廠的滿意。

靜電粉末涂料配方中的顏料和填料的選擇大多都是經(jīng)過挑選之后的單一品種和復合品種，這種原料配合之下的涂膜更具有粘性，但是最重要的是原料的配方整合后的最終性能的篩選是需要經(jīng)過電磁線的電性絕緣試驗來確定的。電磁線原料的電性絕緣性直接決定著靜電粉末涂料的原料性能，因此顏料與填料的百分比含量也是通過對最終成膜的絕緣性能的試驗測試來進行選擇的，不同材料的絕緣性能不同[2]。有些材料本身不具有導電性和磁性所以能夠達到一個相對比較好的絕緣效果，同時也有一些材料的導電性效果不錯，所以在進行配方原材料的選擇的時候要注意中和不同材料的特點來進行選擇，可以經(jīng)過多次搭配與磨合來選擇出最合適的原料品種和原料用量搭配。

粉末涂料既有優(yōu)點也有缺點，優(yōu)點在于粉末涂料能夠通過多次重疊性涂膜來達到一個相對比較好的厚度來提高整個靜電粉末涂料的質(zhì)量;缺點在于粉末涂料本身的流動性比較大，粘度也比較大，因此在粉末涂膜的過程中非常容易出現(xiàn)穿針孔的情況，而針孔又不能夠通過簡單的疊涂進行處理，所以就會出現(xiàn)一個比較大的問題。為了克服這方面的問題，我們可以選擇在粉末涂料中加入溶劑，溶劑能夠減小涂料的粘度，這樣就能夠在涂膜的過程中減少穿針孔情況的出現(xiàn)，而且有實驗表明，加入溶劑的粉末涂料在聽過多次重疊涂抹之后能夠大大降低成膜針孔的情況。同樣針孔問題也是電磁線成膜中容易出現(xiàn)的問題，所以在粉末涂料的配方處理過程中一定要將這個問題考慮其中，這就要求電磁線粉末涂料的質(zhì)量要達到一個更好的水平，尤其是針對整個涂膜的流平性方面，要保證整個涂膜的邊角覆蓋性，能夠保證電磁線的圓形弧度的邊緣位置的涂膜厚度，力求保證整個電磁線的粉末涂膜的電絕緣性。

2 粉末涂料的制造

電磁線使用靜電粉末涂料的涂膜制造方法與一般靜電噴涂用粉末涂料的制造方法大致相同，它的主要工藝流程也大致相同，主要分為在高速混合機中預混合原材料，利用擠出機來熔融前面的原料進行混合處理，再將擠出機的擠出物進行冷卻處理，隨后使用漆片細粉碎和旋風分離，最后使用篩選機過篩處理細粉進行分離包裝工作。至此整個粉末涂料的制造流程大致已經(jīng)完成的。

粉末涂料的主要用途是針對電磁線的絕緣靜電處理所以對粉末涂料的絕緣性要求比較高，這就要求在對原料進行選擇和生產(chǎn)的過程中注意不要帶入摻雜金屬雜質(zhì)的原料進入到粉末涂料之中。為了更好地達到金屬隔離的效果可以選擇在擠出機的入料口的位置加入磁性物質(zhì)分離器，這樣就能夠在原料加工之前進行磁性物質(zhì)的分離工作，保證原料的絕緣屬性。其次，還可以選擇在擠出機的熔融混合效果之中加入一些溶劑，為了防止和減少涂料在涂膜的過程中出現(xiàn)顆粒感和針孔，盡量使用擠出機的熔融擠出物料溫度比較低的設備[3]。這個過程主要是為了針對粉末涂料在涂膜使用的過程中經(jīng)常出現(xiàn)的顆粒狀和針穿孔問題，而這些問題可能會導致整個粉末涂料的使用出現(xiàn)不良情況，最后可能需要經(jīng)過多次的涂膜厚度處理才能夠使得粉末涂料的使用得到一個不錯的效果。

3 粉末涂料的涂裝工藝

電磁線用靜電噴涂聚酯環(huán)氧絕緣粉末涂料的涂裝工藝主要有以下幾個步驟：鋁錠→擠壓拉絲→熱處理→除油→水洗→鈍化→烘干→粉末噴涂→烘烤固化→冷卻→收線（產(chǎn)品）[4]。簡單地說，使用靜電粉末涂料配方進行電磁線的絕緣性處理的時候，一個最基本的問題就在于涂裝的平整性，也就是整個電磁線外觀的光潔度，這一點是最直觀的感受，是在進行粉末涂料的涂裝中最先看到的基本點，因此在進行涂裝的時候，首先要注意整個電磁線外觀的光潔度，這一點主要是由涂膜的電機穿性所決定的。換句話說，如果電磁線表面的光潔度不夠高，或者存在顆粒和毛刺的情況，那么必然整個電磁線的涂膜存在涂裝不均勻的情況，而那些涂膜厚度相對比較薄弱的位置就很容易出現(xiàn)電穿孔的情況，那么這個位置的電性絕緣程度必然存在一個很大的問題，也遠遠不能夠滿足電磁線絕緣性的要求，甚至還可能會出現(xiàn)類似于電穿孔、漏電短路等不良情況。

另外，如果電磁線的鋁線表面如果處理不好，那么必然整個鋁線的涂膜也受到影響，這樣就無法真正保證粉末涂料涂膜的機械強度性能，換句話說，粉末涂料的涂裝結(jié)果說明，金屬鋁線的雜質(zhì)含量、熱處理情況等因素對涂膜的絕緣性能和使用性能有很大的影響[5]。因此，想要真正保證電磁線涂膜的絕緣性能和絕緣導線的使用性能，就必須選擇容易進行處理的金屬線，而且金屬線的表面最好是相對比較平整，能夠很好地進行粉末涂料的涂膜工作，最終形成一個平整且對邊緣包裹情況相對比較好的涂膜，而且涂膜的表面不存在顆粒感和針孔。而想要真正達到這樣一個目的與效果，對粉末涂料的涂裝工藝的要求也比較高，首先在進行粉末噴涂的時候，要保證粉末的涂粉速度和流化狀態(tài)都比較好，噴槍的移動速度以及噴槍的出粉情況都保持均勻一致;而且進行烘烤固化的時候也要跟隨著金屬線的直徑大小來進行處理，保證整個涂膜的完整包裹程度以及涂膜在金屬線邊緣區(qū)域的完整包裹，這一點可以在烘烤固化的處理過程之中進行調(diào)整，最后力圖達到一個平整的涂膜固化效果。

綜上所述，本文主要從靜電粉末涂料配方的研制、制作以及粉末涂料的涂裝工藝等三方面進行分析，電磁線用靜電粉末涂料配方需要根據(jù)電磁線的絕緣性能要求進行粉末原料的選擇工作，在進行具體的搭配與制作的時候要特別注意原料之中不要摻雜入具有磁性的物質(zhì);而在進行涂裝工藝的時候要特別注意的是電磁線涂膜的包裹性，這一點不僅僅需要注意噴槍涂料的涂膜，還需要關(guān)注金屬線的邊緣烘烤與固化。這些都是使用靜電粉末涂料進行電磁線絕緣性處理工作需要特別關(guān)注的要點。

參考文獻：

[1]高新田，周立華.電磁線用絕緣靜電粉末涂料[J].涂料工業(yè)，2010，40（07）：73-75.

[2]南仁植，薛志榮.電磁線用絕緣粉末涂料[P].中國專利：CN1563216.

[3]陳海兵.我國電磁線行業(yè)發(fā)展特征分析及前景展望[J].智能城市，2018，4（20）：21-22.

[4]胡百九，彭浩民等.電磁線用純環(huán)氧型絕緣粉末涂料的研制[J].涂料工業(yè)，2012，42（10）：53-57.

[5]南仁植.粉末涂料與涂裝技術(shù)[M].化學工業(yè)出版社，2000.