лак горячей сушки что это
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Лаки горячей сушки на основе блокированных изоцианатов могут применяться для электроизоляционных покрытий медных проводов, пригодны для работы в условиях тропического климата. [1]
Эпоксидно-меламиновые лаки горячей сушки сочетают в себе достоин ства эпоксидных и меламиновых лаков. Полученные из них покрытия обладают высокой прочностью и светостойкостью меламиновых лаков, а также высокой эластичностью и отличной адгезией к металлу-свойствами, присущими эпоксидным лакам. Кроме того, эти лаки имеют хорошую стойкость к действию многих химических реагентов и обладают хорошими электроизоляционными свойствами. Они применяются для лакирования консервных банок, холодильников, стиральных машин. В электротехнике их используют в качестве покрытий для медной проволоки. [4]
Такие лаки горячей сушки ( ЛФЭ-23г, ЛФЭ-32г, ЛФЭ-42г) непосредственно готовы к употреблению. [8]
Такие лаки горячей сушки ( ЛФЭ-23г, ЛФЭ-32г, ЛФЭ-42г) непосредственно готовы к употреблению. [9]
Напротив, лаки горячей сушки на основе алкидных смол не проявляют тенденции к поглощению указанных ранее или других каких-либо пластификаторов, относящихся к сложным эфирам. Эти данные доказывают выдвинутое автором предположение о том, что диффузионные процессы, вызываемые разностью концентрации, не могут являться единственной причиной миграции и что основную роль играют сольватационные процессы, Явление миграции представляет большой научный интерес, хотя с практической точки зрения он часто весьма нежелателен. [10]
Что такое электроизоляционный лак и для чего его использовать? (видео)
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
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:
Классфикация по технологии применения
Лаки печной (горячей) сушки
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. Лаки горячей сушки на основе блокированных изоцианатов могут применяться для электроизоляционных покрытий медныхпроводов, пригодны для работы в условиях тропического климата. Лаки горячей сушки, полученные смешением равных частей полимерных глицидных эфиров бисфенола А с температурой размягчения 85 — 100е и феноло-формальдегидного конденсата ( 1 моль фенола и 1 8 моля формальдегида) с добавкой 2 % фенолята натрия.
Эпоксидно-меламиновые лаки горячей сушки сочетают в себе достоинства эпоксидных и меламиновых лаков. Полученные из них покрытия обладают высокой прочностью и светостойкостью меламиновых лаков, а также высокой эластичностью и отличнойадгезией к металлу-свойствами, присущими эпоксидным лакам. Кроме того, эти лаки имеют хорошую стойкость к действию многих химических реагентов и обладают хорошими электроизоляционными свойствами. Они применяются для лакирования консервных банок, холодильников, стиральных машин. В электротехнике их используют в качестве покрытий для медной проволоки.
Лаки воздушной (холодной) сушки
У лаков воздушной сушки отвердевание пленки происходит при комнатной температуре. К лакам воздушной сушки относятся шеллачные, эфироцеллюлозные и некоторые другие. 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.
Электроизоляционные эмали
Электроизоляционными эмалями называют лаки, в пленкообразующую основу которых, введены мелкодисперсные неорганические пигменты. В электротехнике наиболее востребованы покрывные эмали. Они служат для образования финишного электроизоляционного слоя деталей электрических машин (лобовые части катушек двигателей, детали и элементы соединение электрических цепей подверженных поверхностному воздействию электрической дуги). Полученное покрытие должно обладать хорошей адгезией к покрываемому материалу, повышенной твердостью, химостойкостью, трекингостойкостью, низкой влагопроницаемостью. Пленка должна быть гладкой, не иметь отлипа, чтобы на ней не задерживались пыль и прочие загрязнения.
Элеткроизоляционные компаунды
В электроизоляционной промышленности под компаундами подразумевают составы без растворителей, применяющиеся для пропитки обмоток, заливки, заполнения пустот электрических машин. По этой причине, как правило, требуется однократнаяпропитка обмоток. В сравнении с пропиточными лаками преимуществами компаундов являются высокая механическая прочность обмоток, хорошая теплопроводность и низкое значение tg δ( тангенса угла диэлектрических потерь) при повышенных температурах.
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:
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.
Электроизоляционные лаки, эмали, компаунды. Классификация по применению
о своему применению электроизоляционные лаки принято разделять на пропиточные, покрывные и клеящие. Также лаки разделяют по классам нагревостойкости – B (130 C ͦ), F (155 C ͦ), H (180 C ͦ), С (220 С ͦ). По технологии применения электроизоляционные лаки могут быть горячей (печной) и холодной (воздушной) сушки.
Пропиточные лаки
Пропиточные электроизоляционные лаки применяются для изоляции обмоток электрических машин в том числе тяговых, крановых и других электродвигателей, работающих в тяжёлых условиях эксплуатации, катушек трансформаторов и других электротехнических конструкций. Как правило, непропитанная катушка уже имеет слой изоляции стекловолокнистой, полимерной либо слюдинитовой природы.
ропитка позволяет заполнить воздушные поры, имеющиеся в слое нелакированной изоляции и устранить возможность возникновения внутренней ионизации, предотвратив тем самым разрушение органической части изоляции и выход ее из строя. По завершению пропитки происходит цементирование отдельных витков обмотки слоев и прокладок в одно монолитное целое. Таким образом, исключается возможность перемещения отдельных витков и катушек в пазу ротора и устраняется возможность их вибрации.
Основное назначение пропитки — увеличить срок службы изоляции обмоток и всей конструкции в целом. Огромное значение в получении монолитности и равномерности проникновения пропиточного состава играет правильный выбор оборудования, соблюдение технологи режимов пропитки, а также совместимость химической природы пропиточного состава и связующего, находящегося внутри нелакированного электроизоляционного слоя проводника (слюдинитовой ленты).
ропиточные лаки должны обладать хорошей пропитывающей способностью, способностью высыхания в толстом слое, цементирующей способностью, а так же не разрушать первичный слой изоляции проводника. Полученная после пропитки лаковая пленка должна иметь высокую электрическую прочность, обладать хорошей теплопроводностью, химической стойкостью.
Выбор пропиточного лака зависит от многих факторов: типа применяемого проводника и уже имеющегося у него нелакированного изоляционного слоя, мощности двигателя (генератора) условий эксплуатации электрической машины (класс нагревостойкости, механические и химические воздействия) и др.
Химическая структура пропиточного лака — модифицированный глифталь, полиэфирэпоксид, модифицированный олигоимидалкид, полиэфирциануратимид и т.д… Сушка пропитанных лаком обмоток производится при температуре 125 –140°С. Отличительная особенность – хорошая высыхаемость в толстом слое.
Покрывные лаки
Покрывные лаки предназначены преимущественно для создания защитного электроизоляционного покрытия на пропитанных обмотках, а также для покрытия металлов, различных электроизоляционных деталей из гетинакса, текстолита и других материалов. Они образуют механически прочную, гладкую, блестящую, влагостойкую пленку на поверхности твердой изоляции (часто — на поверхности предварительно пропитанной пористой изоляции). Такая пленка повышает напряжение поверхностного разряда и поверхностное сопротивление изоляции, создает защиту лакируемого изделия от действия влаги, растворителей и химически активных веществ, а также улучшает внешний вид изделия и затрудняет прилипание к нему загрязнений.
В отдельных случаях некоторые покрывные лаки (так называемые эмаль-лаки) наносят не на твердую изоляцию, а непосредственнона металл, образуя на его поверхности электроизоляционный слой (например, изоляция эмалированных проводов, изоляция листов электротехнической стали в расслоенных магнитопроводах электрических машин и аппаратов).
производстве проводов с эмалевой изоляцией наибольшее значение имеют синтетические клеящие лаки, на долю которых приходится около 90% всех эмалированных проводов. Остальная часть изготавливается при помощи масляных лаков. Покрывные лаки должны иметь хорошие электрические характеристики, влагостойкость и нагревостойкость, оптимально быстро высыхать, проявлять хорошую адгезию к покрываемой поверхности и способность образовывать твердую и механически прочную пленку. Как и к пропиточным лакам, в зависимости от условий эксплуатации и назначения электротехнического оборудования к покрывным лакам могут быть предъявлены и дополнительные требования, как, например, повышенная влаго- и термостойкость, стойкость к воздействию нефтяных масел и химически активных сред.
Клеящие электроизоляционные лаки
Клеящие лаки применяются в производстве слюдяных, фольгированных, пленочных и других композиционных материалов, а также для склеивания листов расслоенных магнитопроводов. С их помощью склеиваются между собой твердые электроизоляционные материалы. Основные требования, предъявляемыми к таким лакам, являются: высокая клеящая способность, хорошие и электрические и механические показатели, технологичность (стабильность пределов вязкости и содержания нелетучих веществ, температурных режимов и интервалов переработки лака.
Клеящие лаки, ровно как и лаки покрывные, имеют ту же химическую природу, что и пропитывающие, т.е. существуют алкидно-фенольные, битумно-масляные и др. виды клеящих лаков. Полиэфирноэпоксидный клеящий лак применяется для изготовления слюдопластовой ленты для электрической изоляции машин напряжением до 6,6 кВ и мощностью до 100 кВт.
Кремнийорганический клеящий лак, модифицированный эпоксидной смолой, служит для цементации полюсных катушек электрических машин.
Классфикация по технологии применения
Лаки печной (горячей) сушки
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. Лаки горячей сушки на основе блокированных изоцианатов могут применяться для электроизоляционных покрытий медныхпроводов, пригодны для работы в условиях тропического климата. Лаки горячей сушки, полученные смешением равных частей полимерных глицидных эфиров бисфенола А с температурой размягчения 85 — 100е и феноло-формальдегидного конденсата ( 1 моль фенола и 1 8 моля формальдегида) с добавкой 2 % фенолята натрия.
Эпоксидно-меламиновые лаки горячей сушки сочетают в себе достоинства эпоксидных и меламиновых лаков. Полученные из них покрытия обладают высокой прочностью и светостойкостью меламиновых лаков, а также высокой эластичностью и отличнойадгезией к металлу-свойствами, присущими эпоксидным лакам. Кроме того, эти лаки имеют хорошую стойкость к действию многих химических реагентов и обладают хорошими электроизоляционными свойствами. Они применяются для лакирования консервных банок, холодильников, стиральных машин. В электротехнике их используют в качестве покрытий для медной проволоки.
Лаки воздушной (холодной) сушки
У лаков воздушной сушки отвердевание пленки происходит при комнатной температуре. К лакам воздушной сушки относятся шеллачные, эфироцеллюлозные и некоторые другие. 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.
Электроизоляционные эмали
Электроизоляционными эмалями называют лаки, в пленкообразующую основу которых, введены мелкодисперсные неорганические пигменты. В электротехнике наиболее востребованы покрывные эмали. Они служат для образования финишного электроизоляционного слоя деталей электрических машин (лобовые части катушек двигателей, детали и элементы соединение электрических цепей подверженных поверхностному воздействию электрической дуги). Полученное покрытие должно обладать хорошей адгезией к покрываемому материалу, повышенной твердостью, химостойкостью, трекингостойкостью, низкой влагопроницаемостью. Пленка должна быть гладкой, не иметь отлипа, чтобы на ней не задерживались пыль и прочие загрязнения.
Элеткроизоляционные компаунды
В электроизоляционной промышленности под компаундами подразумевают составы без растворителей, применяющиеся для пропитки обмоток, заливки, заполнения пустот электрических машин. По этой причине, как правило, требуется однократнаяпропитка обмоток. В сравнении с пропиточными лаками преимуществами компаундов являются высокая механическая прочность обмоток, хорошая теплопроводность и низкое значение tg δ( тангенса угла диэлектрических потерь) при повышенных температурах.
Механизмы сушки полиуретановых лакокрасочных покрытий
Физическое высыхание лакокрасочных покрытий происходит за счет испарения среды, в которой лакокрасочный материал растворен.
Полимеры, образующие пленку только по механизму физического высыхания, применяют при изготовлении пластмасс и тканей. К таким полимерам относят полиуретаны и полиуретанмочевины, растворенные в органических соединениях.
Физически сохнущие покрытия в виде водных дисперсий используют в рецептурах бытовых материалов для строительства (грунтовки). Однако физически сохнущие системы не образуют пространственно сшитых покрытий: после нанесения материала вода и другие летучие вещества испаряются из пленки, формирование твердых пленок осуществляется ассоциативным взаимодействием между молекулярными цепями. Поэтому они способны к повторному растворению или набуханию в растворителях, моющих средствах.
Использование физически высыхающих высокомолекулярных полиуретановых дисперсий в качестве связующих не обеспечивает получение покрытий, удовлетворяющих требованиям по стойкости и механическим свойствам. Необходимых параметров добиваются последующим сшиванием полимера на поверхности субстрата (т.е. химическим высыханием).
При химическом высыхании формирование пленки происходит путем протекания химических реакций на поверхности субстрата.
Например, существуют однокомпонентные полиуретановые системы, сшивающиеся взаимодействием изоцианатных групп с водой в виде атмосферной влаги – это влагоотверждаемые лакокрасочные покрытия.
Скорость высыхания лакокрасочной пленки зависит от влажности воздуха, температуры, реакционной способности изоцианатных групп, толщины пленки, гидрофильности материала покрытия, степени разветвления (функциональности) полимера, молекулярной массы полимера, природы и количества используемого катализатора.
Лакокрасочные материалы естественной сушки – это однокомпонентные покрытия, отверждающиеся при комнатной температуре, включающие в себя полиненасыщенные углеводородные цепи, сшиваемые кислородом воздуха. Их получают путем введения в структуру полиуретанового полимера соответствующих жирных кислот и спиртов. При добавлении сиккативов (катализаторов для ЛКМ) на основе солей кобальта, свинца и марганца – основные сиккативы, и магния, цинка, кальция и стронция – вспомогательные сиккативы, такие материалы способны к образованию на воздухе пространственно сшитых структур.
Двухкомпонентные лакокрасочные материалы сшиваются реакцией интегрирования изоцианатных и гидроксильных групп с образованием уреатановой группы. Их превосходство перед однокомпонентными материалами заключается в отсутствии пузырьков при отверждение толстых лакокрасочных пленок.
Двухкомпонентные системы высыхают сравнительно быстро без нагревания из-за реакционноспособных NCO-групп. Однако эти системы дополнительно подвергают ускоренной сушке при 80 о С или горячей сушке при 120 о С и выше. Повышенные температуры уменьшают время отверждения, сокращают производственный цикл и повышают эффективность использования оборудования.
Чаще всего в процессе сушки оба механизма высыхания перекрываются. Например, водные полиуретановые покрытия с химическим и физическим механизмами высыхания применяются в финишных покрытиях для автомобилей, в покрытиях для металлов, древесины, пластмасс, а также для окрашивания тканей, стекла и бумаги.
Органоразбавляемые однокомпонентные полиуретановые покрытия (влагоотверждаемые или горячей сушки) используются для окраски паркета, рулонного металла, в качестве вторичной грунтовки при заводском окрашивании автомобилей, для окраски пластмасс.
Радиационное отверждение – застывание покрытий с использованием энергии ускоренных электронов с диапазоном энергии от 90 до 250 кэВ или ультрафиолетового излучения с длинами волн от 240 до 420 нм.
Большинство радиационно-отверждаемых лакокрасочных материалов основано на химии акрилатов (уретанакрилаты, эпоксиакрилаты, сложные и простые эфиракрилаты), которые сшиваются за счет радикальной полимеризации.
Широко распространены УФ-отверждаемые полиуретановые дисперсии для получения напыляемых покрытий для древесины, мебели и пластмасс. Главные задачи в области технологии порошковых красок – уменьшение тепловой нагрузки на окрашиваемые изделия, сокращение времени переработки, разделение этапов растекания и сшивания пленки – удалось решить путем введения метода радиационного отверждения. Новая технология УФ-отверждаемых порошковых покрытий используется для окрашивания мебели из ДВП.
Технология двойного отверждения – это комбинация двух химически отличающихся механизмов сшивания.
Например, изоцианатсодержащие уретанакрилаты используют в лакокрасочных системах, которые сшиваются путем фотоинициированной радикальной полимеризации, а также реакцией с участием изоцианатных групп.
Преимущества технологии двойного отверждения в сравнении с технологией получения покрытий, отверждаемых только УФ:
Сушка лакокрасочных покрытий
Данная статья посвящена сушке лакокрасочных покрытий самыми эффективными на сегодняшний день способами. Для того, чтобы до конца, до самых научных истоков понять их преимущества и особенности, сначала разберемся что же такое сушка вообще?
Сушка лакокрасочных покрытий производится для отверждения лакокрасочного покрытия слоя и может осуществляться либо только путем испарения растворителей (материалы типа нитро-целлюлозных, перхлорвиниловых лаков и эмалей), либо смешанным за счет химических процессов окисления, конденсации и полимеризации (материалы типа масляных, алкидных, кар-бамидных, полиэфирных, эпоксидных полиуре-тановых лаков и эмалей и т. д.).
По способу подвода тепловой энергии сушка подразделяется на конвекционную (передача тепла происходит при непосредственном соприкосновении окрасочного слоя с циркулирующим горячим воздухом); радиационную (при помощи облучения окрашенных изделий инфракрасными или ультрафиолетовыми лучами); за счет аккумулированного тепла предварительно нагретого конвекционным.
Источники инфракрасного излучения.
Мощным источником является Солнце, около 50% излучения которого лежит в инфра красной области. Значительная доля (от 70 до 80%) энергии излучения ламп накаливания с вольфрамовой нитью приходится на И. и. Применение инфракрасного излучения прочно вошло в нашу жизнь. При фотографировании в темноте и в некоторых приборах ночного наблюдения лампы для подсветки снабжаются инфракрасным светофильтром, который пропускает только И. и. Мощным источником И. и. является угольная электрическая дуга с температурой
3900 К, излучение которой близко к излучению черного тела, а также различные газоразрядные лампы (импульсные и непрерывного горения).
Для лучшей концентрации инфракрасного излучения, такие электрические нагреватели снабжаются рефлекторами.
В научных исследованиях, применяют специальные источники инфракрасного излучения: ленточные вольфрамовые лампы, штифт Нернста, глобар, ртутные лампы высокого давления и другие.
В зависимости от механизма подвода тепла, вида теплоносителя различают следующие способы сушки:
Эффективность последнего наиболее значимая. Использование И.к. излучения при проведение работ по восстановлению ЛКМ в условиях стесненных площадей, сокращение времени сушки и отверждения материала дает ощутимое удобство.
Инфракрасные излучатели могут быть:
Газовые инфракрасные излучатели, галогенные лампы инфракрасного излучения, угольные инфракрасные излучатели.
Галогенные лампы ИК-излучения
Угольные ИК излучатели изготовлены таким образом, чтобы отвечать разным техническим требованиям и условиям мощности. Излучатель может также быть создан по индивидуальному заказу клиента для отдельных установок, работающих на определенных нагревательных режимах и отвечающих специальным структурным требованиям.
Мощность нагревательных элементов широко варьируется от минимальной в 300-600 Ватт, средней от 800 до 1 200-1 300 Ватт до мощных от 1500 Ватт и более.
Коротковолновые ИК-сушки широко применя ются при локальной сушке лакокрасочного покрытия автомобилей. Их использование позволяет значительно сократить время и качество высыхания шпатлевочных материалов, грунтов и самих лакокрасочных покрытий. Специфика процесса сушки представляет под собой удаление из состава разбавительных материалов и отверждение, использование ик-излучателя кардинально ее меняет. Сушка и отверждение ЛКМ получает тепло не от наружной температуры излучателя, а от металла, на котором находится сохнущий материал. Инфракрасные волны свободно проходят через нанесенный на поверхность материал и нагревают металл. За счет этого процесс сушки как бы идёт изнутри.
В модельном ряду фирмы Filon Technologies присутствуют и более мощные ИК-сушки. Характерными примерами могут являться модель Helios и Krono.