Что такое электроизоляционные лаки

Историческая справка

Первые упоминания о синтетических полимерах относятся к 1838 и 1839 . Ряд полимеров, возможно, был получен еще в первой половине 19 века . Но в те времена химики пытались подавить полимеризацию и поликонденсацию, которые вели к “осмолению” продуктов основной химической реак- ции, т.е. к образованию по- лимеров . . В 1833 И.Берцелиусом для обозначения особого вида изомерии впервые был применен термин “поли- мерия”. В этой изомерии вещества , имею- щие одинаковый состав, обладали различной моле- кулярной массой, например этилен и бутилен, кислород и озон. Однако этот термин имел несколько другой смысл, чем современные представления о полимерах. “Истинные” синтетические полимеры к тому времени еще не были известны. А.М.Бутлеров изучал связь между строением и относительной устойчивостью молекул, проявляющейся в реакциях полимеризации. После создания А.М. Бутлеровым теории химического строения возни- кла химия полимеров. Наука о полимерах получила свое развитие главным образом благодаря интенсивным поискам способов синтеза каучука. В этих исследованиях принимали участие учёные многих стран, такие как: Г.Бушарда, У.Тилден, немецкий учёный К.Гарриес, И.Л.Кондаков, С.В. Лебедев и другие. Большую роль в развитии представлений о поликонденсации сыграли работы У.Карозерса . В 30-х годах было доказано существование свободнорадикального и ионного механизмов полимеризации. С начала 20-х годов 20 века Г.Штаудингер стал автором принципиально нового представления о полимерах как о веществах, состоящих из макро- молекул, частиц необычайно большой молекулярной массы. До этого пред- полагалось, что такие биополимеры, как целлюлоза, крахмал, каучук, белки, а также некоторые синтетические полимеры, сходные с ними по свойствам , состоят из малых молекул, обладающих необычной способностью дисоциировать в растворе в комплексы коллоидной природы благодаря нековалентным связям . Однако открытие Г.Штаудингера заставила рассматривать полимеры, как качественно новый объект исследования химии и физики .

Основные составляющие электроизоляционных лаков

В результате моей работы над темой «Исследование свойств электро- изоляционных лаков, применяемых в электротехническом оборудовании», выявлено, что основными составляющими лака являются:

• пленкообразующие вещества, способные давать пленку ;
• растворители ;
• пластификаторы – вещест- ва, придающие пленке пластич- ность ;
• сиккативы - твердые или жидкие вещества, которые вводятся в лаки для ускорения высыхания;
• красители;
• разжижжители, добавляемые в лак для получения консистенции в соответствии с требованиями технических условий .

При работе над «Исследование свойств электроизоляционных лаков, применяемых в электротехническом оборудовании» важно подчеркнуть, что при сушке лака растворитель улетучивается, а пленкообразователь в результате химических реакций переходит в твердое состояние, образуя лаковую плен- ку.

Электроизоляционные лаки классифицируются по назначению и режиму сушки.

Основная классификация

Лаки холодной сушки хорошо высыхают при комнатной температуре 20...25°С.

Лаки горячей сушки приобретают оптимальные свойства при температуре сушки выше 70 °С. Они, как правило, обладают более высокими электрическими и механическими свойствами .

Для сушки лаков, основу которых составляют термореактивные смолы, требуется нагревание. Лаки с термопластичной основой не требуют сушки при высокой температуре. Если в состав лака входит высокотемпературный растворитель , требуется сушка при высокой температуре независимо от вида лаковой основы. Для лаков с легкоиспаряющимися растворителями выбор способа сушки определяется пленкообразующей основой.

Изучая свойства электроизоляционных лаков, можно утверждать, что по назначению электроизоляционные лаки делят на пропиточные, покрывные и клеящие.

Работая над темой « Исследование свойств электроизоляционных лаков, применяемых в электротехническом оборудовании» выявлена следующая ин- формация.

Пропиточные лаки служат для пропитки пористой и волокнистой изо- ляции. Изготавливают пропиточные лаки холодного и горячего отвердения.

Пропиточные лаки должны иметь необходимые изоляционные свойства, хорошие пропитывающую и цементирующую способности, быстро отвердевать и нормально функционировать в диапазоне рабочих температур, что очень важно для Вологодской области.

В процессе пропитки воздух вытесняется из пор и заполняется лаком, который после высыхания имеет более высокие электрическую прочность и теплопроводность, чем воздух. После пропитки у изоляции повышается пробивочное напряжение; увеличивается теплопроводность, что важно для отвода теплопотерь; уменьшается гигроскопичность; улучшаются механи- ческие свойства, что актуально для Вологодской области.

Проведённые исследования подтвердили, что органическая изоляция в меньшей мере подвергается окисляющему влиянию воздуха, что повышает ее нагревостойкость.

Покровные лаки служат для защиты изделии от воздействия атмосферной влаги и паров агрессивных веществ, что актуально для нашего региона. К покрывным лакам предъявляются следующие требования:

• высокие электроизоляционные свойства;
• высокая теплостойкость;
• высокая радиационная стойкость;
• не должны вызывать дополнительных механических напряжений вследствие разности коэффициентов линейного расширения и усадки при сушке и поли- меризации;
• высокие гидрофобность и плотность, защищающие поверхность от проник- новения воды и других веществ;
• хорошая адгезия к покрываемым поверхностям;
• для оптоэлектронных устройств должны обладать такими оптическими свойствами, как прозрачность в рабочей области спектра и высокий показатель преломления, которые не должны ухудшаться под воздействием различных климатических факторов;
• процесс нанесения защитного покрытия не должен влиять на электрические характеристики прибора и ухудшать его надежность;
• должны улучшать внешний вид и препятствовать загрязнению поверхностей .

Хотя у лаков и существует характеристика, в некоторых ситуациях она условна, т.к. один и тот же лак может использоваться в качестве пропиточного, покрывного.