维普资讯 http://www.cqvip.com ２Ｏ · 梅山科技 ２００４年化工增刊 绝缘漆的组成、分类及用途 周玉青 摘 要：介绍了绝缘漆的组成和按其用途、所用树脂、耐热等级和涂层固化机理四种不同 的分类方法。重点介绍了根据不同用途分为漆包线漆、浸渍漆的一般常识，并阐述了漆包线绝 缘漆的分类；绝缘漆根据所用树脂不同分为聚酯漆。聚氨酯漆、聚酯亚胺漆、聚酯酰胺酰亚胺 漆的情况；还介绍了绝缘漆用途和生产现状，绝缘漆的国内外发展情况及发展方向。 关键词：绝缘漆；绝缘涂料；分类；发展 Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕｓａｇｅ ｏｆ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｌａｃｕｑｅｒ Ｚｈｏｕ Ｙｕｑｉｎｇ Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｌａｃｕｑｅｒ；Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ；Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ；Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ １ 引 言 涂料中加入颜填料的目的是改进涂料的性能 并配制成要求的颜色。常用的颜填料有钛白、氧 化铁红、碳黑、铬黄、云母粉、滑石粉、硫酸钡、碳酸 钙和二氧化硅等。 绝缘漆，又叫绝缘涂料（ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｃｏａｔｉｎｇｓ）， 是一种具有优良电绝缘性的涂料。它有良好的电 性能、热性能、机械性能和化学性能，多为清漆，也 有色漆。 固化剂（或引发剂）是多数绝缘涂料不可缺少 的组分。在环氧树脂为基料的阻燃涂料中，必须 随着科学技术的发展，人们逐渐认识到，绝缘 材料是电工设备不可缺少的材料，其质量好坏，对 电工设备的经济技术指标和运行寿命起着关键的 作用，并把它比喻为“电机的心脏”。 １９０７年，贝克莱德试制出酚醛树脂，标志着 电绝缘材料的开始诞生。从３Ｏ年代起，又陆续合 成了缩醛树指、氯丁橡胶、聚氯乙烯、聚丁烯、丁苯 橡胶等合成树脂。４Ｏ年代有机硅树酯的合成和 工业化生产，发展了以硅树脂为基础的Ｈ级绝缘 材料。随之又发展了不饱和树脂、环氧树脂等。 绝缘材料在６Ｏ年代和８Ｏ年代得到了快速的发 展 ¨。 加入胺加成物、酸酐衍生物和合成树脂等固化剂； 在烯类树脂为基料的阻燃涂料中，应加入适量的 过氧化物作引发剂。 助剂是绝缘涂料制造、贮存、施工及改进性能 不可缺少的组分之一，是原料的辅助成分。它在 涂料中发挥特效功能，对基料形成涂膜的过程与 耐久性起着相当重要的作用。按其作用机理主要 分为固化促进剂、表面活性剂、流变调节剂、贮存 稳定剂和防老化剂等。固化促进剂，可以降低固 化温度、加快固化速度、降低固化反应放热峰。常 用的固化促进剂有路易斯酸、路易斯碱和羧酸盐 类。 ２绝缘漆的组成 溶剂作为制造涂料的媒介物，可以调节涂料 的施工粘度，满足施工性能。涂料中溶剂不应与 涂料组分进行反应，即采用的溶剂应是相对惰性 绝缘漆由基料、阻燃剂、固化剂、颜填料、助剂 和溶剂等组成。 基料由聚酯树脂、聚酯酰亚胺树脂、聚氨酯、 环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、有机硅树脂等各种 树脂组成。 阻燃剂分为反应型阻燃剂和添加型阻燃剂； 按组成又可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂。 的。常用的溶剂有芳烃类、醇类、溶纤剂、酮类和 酯类。 ３绝缘漆的分类 绝缘漆按其用途、所用树脂、耐热等级和涂层 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００４年化工增刊 梅山科技 · ２１ · 固化机理分为四种。 ３．１按用途分类 绝缘漆按其在电机、电器中的用途可分为漆 包绝缘漆、浸渍绝缘漆、覆盖绝缘漆、硅钢片绝缘 漆、粘合绝缘漆和电子元件绝缘漆雎］。 ３．１．１漆包线绝缘漆 （１）漆包线绝缘漆的功效是使绕组中导线与 导线之间产生一良好的绝缘层，以阻止电流的流 通。漆包线漆属于电气绝缘漆中的一大类，作为 电气绝缘漆，除了要求具有良好的介电性、化学性 能外，还必须具有优良的机械性能和热性能。因 此对于漆包线漆，不仅要求漆膜具有优异的机械 强度和耐磨性、耐刮性以及与导体有良好的附着 性，还须具有良好的弹性和柔韧性，使其能经受加 工过程和电机电器运行过程中的各种错综复杂的 机械应力（如摩擦、弯曲、拉身、压缩、冲击等）和物 理因素的作用，即要求漆膜既要耐热，又要耐寒， 还要能经受应力状态下的温度急变（如热冲试 验）；并且漆膜还必须能够承受热、电、机械应力的 联合作用（如软化击穿试验）。由于使用漆包线漆 的电磁线规格、型号、使用环境等条件不同，同时 也要求漆膜具有较高的力学、电气、耐热及耐化学 药品等性能。要求这层绝缘层能在长时间受潮、 受热、机械作用以及化学品浸蚀等情况下保持它 原来的性能。因此漆包线绝缘漆的基本要求是应 能满足耐热性、耐冲击性、软化击穿温度和耐油性 能，还应具备较高的机械强度、耐氟里昂冷冻剂以 及与浸渍漆良好的相容性。 漆包线漆又分为以下几个品种： （１）Ｅ、Ｂ级漆包线漆主要品种是缩醛、聚氨 酯和聚酯三类，几乎占漆包线用量的８Ｏ 以上。 此外，油性漆、醇酸漆和环氧漆在漆包线上亦有一 定量的应用。 （２）Ｆ、Ｈ级漆包线漆 主要品种是聚酯亚 胺，聚酰胺酰亚胺，以及聚酰亚胺。这类产品在欧 美国家发展较快，约占漆包线漆产量的５Ｏ ～７Ｏ 随着电机向小型化、轻量化发展，Ｆ、Ｈ级漆 包线的需求在继续增长。 （３）低污染漆包线漆 溶剂型漆包线漆中的 有机溶剂占５Ｏ ～６Ｏ ，所用溶剂以甲酚、二甲 苯为最多，它们均属Ｉ、Ⅱ级毒品。发展低污染漆 包线漆也是今后绝缘漆的重点研究方向。 ３．１．２浸渍绝缘漆 为了增加电机绕组或电器线圈的电绝缘性能 和机械强度，改善导热性能并使其具有良好的抗 潮、抗酸碱、抗溶剂、防电晕、防霉菌性能，绕组线 圈必须经过浸渍绝缘处理，然后在一定温度下固 化成型。固化后漆层的致密度、烘焙过程中漆的 流失、绕组的挂漆量、漆液的贮存稳定性都对电气 设备的耐热性和电气性能产生重大的影响。 浸渍漆分为以下几个品种： （１）Ｅ、Ｂ级浸渍漆 主要品种是氨基醇酸树 脂漆、环氧树脂漆和无溶剂环氧树脂漆。 （２）Ｆ、Ｈ级浸渍漆 无论是Ｆ级压电机、牵 引电机，还是高压电机、耐冷冻剂电机，随着电机 设计容量和密度增大，将有更高的运行温度，而与 之匹配的耐高温浸渍漆主要有亚胺一环氧、亚胺 酚醛浸渍漆；有机硅、二苯醚、环氧改性不饱和 聚酯酰胺酰亚胺浸渍漆等。 ３．１．３粘合绝缘漆 粘合绝缘漆是电机主绝缘（即定子线圈的绝 缘）和槽绝缘的重要材料，主要用来粘合云母、磁 极线圈、薄膜、层压板等绝缘材料。目前常用的Ｂ 级粘合漆是以环氧树脂为基料的热固性树脂，近 年来也出现改性的新型环氧树脂；此外还有聚酰 亚胺、聚苯并咪唑、吡隆等芳杂环耐高温粘合剂可 用于耐高温要求的绝缘体系中。 ３．１．４覆盖绝缘漆 覆盖绝缘漆主要用来对已浸渍的绕组构成保 护层以防止机械损伤、大气影响等，有的则为了装 配方便。覆盖漆常配成色漆使用，有自干型，也有 烘干型。使用较多的合成树脂是醇酸树脂、环氧 树脂和有机硅树脂。其中防晕漆又称半导体漆， 是覆盖漆中的一类。由于这类产品在大电机防晕 方面的特殊功效，日益受到人们的关注。 ３．１．５硅钢片绝缘漆 硅钢片绝缘漆是涂覆于硅钢片表面耐油防 锈，防止硅钢片叠合成体后间隙涡流产生和边缘 增厚效应。硅钢片绝缘漆的主要品种有酚醛树脂 漆、二甲苯醇酸树脂漆、二苯醚改性环氧酚醛树脂 漆以及有机硅树脂漆。 ３．１．６ 电讯元件绝缘漆 电讯元件绝缘漆主要用于电阻、电容、电位器 等元件的耐温、绝缘、抗潮，要求电性能稳定、机械 维普资讯 http://www.cqvip.com ２２ · 梅山科技 ２００４年化工增刊 强度高，对某些电子元件的包封材料还需要具备 防潮、防烟雾的性能。 ３．２按基料树脂（成膜物质）分类 绝缘漆的主要成分和关键因素是基料树脂． 树脂的性能直接决定了绝缘漆的性能和适用范 围。按所用树脂的不同，绝缘漆可分为聚酯漆、聚 氨酯漆、聚酯亚胺漆、聚酯酰胺酰亚胺漆、环氧树 脂绝缘漆、有机硅树脂漆、烯类及其它树脂漆等。 ３．２．１ 聚酯漆 聚酯绝缘漆（１７３０）最早由西德Ｂｅｃｋ公司研 制成功，主要用于Ｂ级漆包线，是由对苯二甲酸 二甲酯与多元醇（乙二醇、丙三醇等）为基础进行 缩聚反应而制成的，现在已有５Ｏ多年的历史。它 最高耐热温度是１５５℃，通常使用温度是１３Ｏ℃。 我国在１９６２年后将Ｂ级绝缘材料大量用于机电 工业．目前仍在使用。聚酯漆包线漆作为Ｂ级绝 缘漆的一个老品种，具有优良的弹性、耐热、耐刮、 耐电压等物理与电器性能，被广泛应用于电机、电 器及通讯器材中。但聚酯树脂漆的热冲击性能 差，在密闭的油中迅速老化、分解，这就了它 在油浸式变压器及充油潜水电机中的应用。近年 来在聚酯树脂中引入亚胺基团，或用三（ａ一羟乙 基）不饱和聚酯进行改性的聚酯漆已被广泛应用， 并获得良好的应用效果。虽然从先进工业国家 ８０～９Ｏ年代发展情况看，Ｆ、Ｈ级及以上耐热漆包 线比例快速上升，我国这段时间的发展也已有增 高趋势，但我国以Ｂ级聚酯漆包线及玻璃丝包线 为主的局面，并不是很快就能改变的。 ３．２．２ 聚氨酯漆 聚氨酯漆是以聚氨基甲酸酯为基的漆包线， 它由多羟基聚酯和封闭异氰酸酯两部分组成，在 常温下贮存稳定，在高温下解封放出异氰根（一 ＮＣＯ），它与体系中的羟基（一ＯＨ）等基团反应。 阳它涂制的漆包线，除具有一般漆包线的性能之 外，还具有下列性能： ． （１）自粘性用聚氨酯漆包线绕制的线圈，可 以不必浸漆，只要通过一定时间的热焙烘，线匝间 就能粘合成型，简化了浸漆工艺，提高了线圈质 量。 （２）自焊性好 由于聚氨酯漆膜在高温下会 分解，并能起到焊接作用，因而漆包线需要接头 时，不必事先除去漆膜，只需在３７０℃的锡槽中浸 ０．５ Ｓ，直接搪锡焊接即可。 （３）允许采用较高的车速一般漆包线的涂 线车速只有７～８ ｍ／ｓ，而聚氨酯漆包线允许在４Ｏ ｍ／ｓ。 （４）染色性好漆液无色透明，可以加入各种 耐热染料制成各种彩色漆包线。 （５）高频性能好 在高频条件下介质损耗角 正切值比较小，所以在仪表、电子元件工业上得到 广泛的应用。还用于微电机、电子计算机及需要 多处焊接的场合。 １９８０年美国石堪纳迪化学公司和法国迪纳 摩电线公司分别研制出一种新型Ｆ级直焊性聚 氨酯漆包线漆。日本在１９８５年成功研制出Ｃ级 直焊性聚氨酯漆包线漆，这种漆用三聚异氰酸三 羟乙基酯（ＴＨＥＩＣ）和聚酰亚胺同时改性而得，漆 的特性得到很大改善（ＪＰ昭６３—６９８１９）。 ３．２．３聚脂亚胺漆 聚酯亚胺漆是一种ＴＨＥＩＣ改性的聚酯漆， 是一种耐高温漆包线漆。聚酯亚胺绝缘涂料的主 要组份是聚酯亚胺树脂，这种树脂分子中含有亚 胺键的聚酯树脂，实际上是酰亚胺改性的聚酯树 脂。这种树脂一般由对苯二甲酸、间苯二甲酸或 其低级烷基酯、多元醇和二亚胺二羧酸在高温下 反应得到的，二亚胺二羧酸由１ ｇ的芳香族二胺 与至少２ｇ分子的偏苯三酸酐在高温下反应生成 的。 用聚酯亚胺涂料涂制的漆包线其耐热性能、 耐热冲击性能、耐软化击穿性能、机械强度和耐冻 性能均优于聚酯漆包线漆，但它的涂线性能比较 差，所涂得的漆包线表面和附着性能也较差，某些 性能达不到特殊使用的要求。为了提高聚酯亚胺 的涂线性能，国外已有多种改性方法。 近年来，欧美各国和日本等公司都十分重视 电机电器中的Ｆ—Ｈ级绝缘材料的研究和应用， 聚酯亚胺漆被认为是一种很有前途的产品，在美 国、德国、苏联已广泛应用于电机电器工业，使用 量逐年增加。我国在６Ｏ年代中期对聚酯亚胺进 行研究，并研制出一步法制备Ｆ级聚酯亚胺漆包 线漆。 ３．２．４ 聚酰亚胺（ＰＩ）漆 聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环的一类聚 合物材料。 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００４年化工增刊 梅山科技 · ２３ · Ｐ１因其耐高温、抗氧化、抗辐射、耐腐蚀、耐 湿热、高强度、高模量等独特的综合性能而得到广 泛的关注和应用。 聚酰亚胺漆是以芳香族二酐和芳香族二胺缩 聚而成的一种耐高温漆。用它制成的漆包线可以 在２２０℃下长期使用，也可在３００￣４５０℃的高温 下短期使用。它不但具有优异的耐热性，而且耐 辐射、耐溶剂、耐低温性能也很优良。 ３．２．５ 聚酰胺酰亚胺（ＰＡＩ）漆 在聚酰亚胺中引入酰亚胺基团得到的聚酰胺 酰亚胺树脂同时具有耐热的亚胺环和柔性的酰胺 基团，因此具有优良的耐热性、介电性、机械性能 和化学稳定性，是一种功能卓越的工程材料，尤其 是在电器行业得到广泛的应用。 聚酰胺酰亚胺漆包线漆是一种综合性能优良 的Ｃ级耐高温漆包线漆，它不仅保持了耐热性 高，可在２１０℃下长期使用的性能，并且具有良好 的力学性能、耐化学腐蚀和耐冷冻剂性能，而且大 幅度地提高了与导体的粘合性、可绕性，同时耐磨 性也有所提高。随着线圈小型化、轻量化、耐热温 度提高的要求，在耐热性的绝缘漆中，需求量最大 的莫过于聚酰亚胺漆包线漆。 般工业上合成聚酰胺酰亚胺漆的方法有两 种：一种是采用等摩尔的二苯基甲烷二异氰酸酯 （ＭＤ１）和偏苯三酸酐（ＴＭＡ）在混合溶剂中反应 合成高聚合度的聚合物ＰＡｌ；另一种是先合成低 聚合度的预聚体，然后再加入封闭的异氰酸酯作 固化（扩链）剂，再将二者混合成一体使用。 绝缘漆按耐热等级分类分为：Ｙ、Ａ、Ｅ、Ｂ、Ｆ、 Ｈ、Ｃ级，其电气设备极限使用温度为：９０、１０５、 １２Ｏ、１３０、１５５、１８０、１８０℃以上。 在漆包线漆领域中，人们通常把耐热温度＜ １８０℃的绝缘漆称为一般漆包线漆：如聚酯漆、聚 氨酯漆、缩醛漆、环氧漆、油性漆等；耐热温度≥ １８０℃的漆称为耐高温漆包线漆，包括聚酯亚胺 漆、聚酰亚胺漆、聚酰胺酰亚胺漆等。 绝缘漆按其固化（或交联闭环）机理可分为： 白干型绝缘漆、烘干型绝缘漆和紫外线固化绝缘 漆。 ４绝缘漆用途及生产现状 绝缘漆可应用于特种发电机、电器、电子信 息、通讯器材、航空航天（战斗机、直升机等）、汽车 工业、超导核聚变装置等领域。 绕组线是绝缘漆的一种重要应用领域之一， 随着我国绕组线工业的发展，中国可能成为世界 绕组线生产和贸易的主要国家，也将可能成为世 界绕组线用绝缘漆的最大市场。但我国生产的绝 缘漆在质量与性能方面与发达国家的绝缘漆比 较，还存在较大的差距。产品结构方面，我国绕组 线以Ｂ级聚酯漆包线和醇酸树脂粘结的玻璃丝 包线为主；而发达国家以Ｆ级及以上产品为主； 国产绝缘漆存在均匀性差、加工性差等缺点。提 高绝缘漆的质量和技术含量，绝缘漆制造行业亟 待解决以下问题： （１）原材料的质量控制； （２）精确的配方技术； （３）工艺过程的精密控制； （４）反应终点的判断； （５）后处理及添加剂的选择Ｌ３］。 ５绝缘漆的发展趋势 ５．１ 国内 为解决Ｈ级无溶剂浸渍绝缘漆的耐热温度、 固化速度等问题，华东理工大学的王雪秋等人【５］ 以改性二苯醚树脂为主要原料制成的Ｈ级无溶 剂浸渍漆，这种漆不但粘度低、固化温度低、固化 周期短、储存周期长，而且价格便宜，是一种较为 理想的新材料。俞翔霄等人［６］由环氧树脂改性聚 酯树脂和适量的交联剂制得的Ｆ级快干绝缘漆， 具有快干、烘烤时间短、烘烤温度低及机电性能良 好的特点，在水轮发电机组及中小型电动机制造、 修理上得到成功应用。舒新华等人［７ 对绝缘漆的 生产工艺方法进行研究，在对苯二甲酸酯交换工 艺原设备及原料配比基础上，采用对苯二甲酸常 压酯化新工艺生产１７３０聚酯绝缘漆，产品质量符 合标准。南京大学的杨昌正教授等人发明了一种 固含量高、耐热性好具有低温直焊性能的Ｈ级低 温直焊聚氨酯漆包线漆［８］。 ５．２ 国外 ＪＰ特开平５—２５０９１８介绍了一种耐热和耐 磨性能较好的聚酰胺亚胺绝缘漆，从而解决了磁 性导线在进行高速卷线加工时容易受到电线皮膜 导轨以及模具的损伤。此发明在原来工艺的基础 维普资讯 http://www.cqvip.com ２４ · 梅山科技 ２００４年化工增刊 上添加适量的封闭异氰酸酯组分，这种封闭氰酸 酯组分将与树脂中存在的氨基及残存的羧基、酸 的无水物质等发生反应，生产树枝状长链烷基构 造。这种构造不仅润滑性能好，耐溶剂性能也较 好，并且在进行卷线加工时不容易对导轨产生污 染。 酯亚胺漆、改性聚酰亚胺漆等，这些经过改性的漆 包线漆，不仅保留了原来的优良的特性，还改善了 原来较差的性能。不管是何种绝缘漆，对原料的 选择和要求也越来越严格，尤其高档绝缘漆更是 如此。尽管我国现在对高档绝缘漆的需求量有 限，但随着我国国民经济的发展，高档绝缘漆的需 求量将会越来越大。 参 考 文 献 １涂料工艺编委会．涂料工艺．北京：化学工业出版社， 第三版，下册，１９９７． ２徐应麟主编．电线电缆手册．北京：机械工业出版社 第２版，第２册，２００１，１０． ３杨志清．国外了聚酯亚胺漆包线漆改性方法概述，电 线电缆评书．１９９７，１，２～５． ４楼南寿．我国绕组线用绝缘漆展望．绝缘材料 ＪＰ特开平３—７７７５介绍了一种聚酯亚胺树 脂漆，其耐热冲性、耐湿热性能优良．且涂膜性能 好，可在工业领域广泛应用。 ＪＰ特开平１１—３５８８４公布了他们用掩蔽异 氰酸酯化合物制取的无需剥离绝缘涂膜即可直接 进行焊接的聚亚氨酯系电器绝缘涂料技术。 美国一专利阐述了一种低温直焊而又不影响 其它性能绝缘漆的组成，它的直焊温度在２８５～ ３１５℃，热塑性流动温度为２３０℃Ｌ９］。 国外绝缘漆的发展明显超高于国内，国外绝 ２００１，（１）：２８～３２． 缘漆不仅耐热级别高，而且有许多适合特殊用途 的漆种。我国近几年虽然也作了不少的研究，但 在漆的质量和技术含量方面还有待进一步的提 高。 ５王雪秋，吴缀图等．Ｈ级无溶剂浸渍绝缘漆制备研究 华东理工大学报，１９９８，２５（４）：３８６～３８８． ６俞翔霄，林青．Ｆ级快干绝缘漆的研制及应用．绝 缘材料，２００１（５）：１Ｏ～１２． ７舒新华，范卫荣等．对苯二甲酸常压酯化法生产１７３０ ６结 论 聚酯绝缘漆新工艺．江苏化工，１９９６，２４（３）：１７～２Ｏ． ８南京大学．ＣＮ１３９４９２６４Ａ，申请号：０２１３７９５８．０ ９ ＵＳＰ４。１１５。３４２． 虽然我国使用的一般漆包线绝缘漆占６０ 以上，但发达国家耐高温漆包线漆占有相当大的 比重，并且随电机电器行业的发展，耐高温漆包线 漆是最今后绝缘漆的发展方向。 近年来，国内外均出现了改性聚酯漆、改性聚 信息苑· （编辑：于留春） 化工公司建立酚类分析的３个国家标准 梅山化工分公司在酚类分析方法方面有一定先进性，经国家标准审定会审定，分公司工业酚、苯酚 结晶点测定方法、邻甲酚组成的气象色谱测定方法等三个企业标准最近被作为国家标准实施，以指导其 他企业的酚类分析方法。 随着社会的不断进步，市场经济的发展，有的标准已经不适应市场的需要，有的分析方法也跟不上 经济快速发展的需要。中国钢铁工业协会提出了修订标准的请求，国家标准委员会将修标工作交给了 在酚类分析方法中处于领先地位的梅山分公司。分公司专门成立了修标工作小组，在江苏、上海多家情 报所或标准研究所查找了国内外的一切相关分析标准及有关文献，翻译、整理了法、日、俄等国的分析方 法，走访马钢、上海焦化厂、宝化等多家单位，并向２８家同行发出信函，了解他们的需求和建议，以保证 标准修订的准确性和适用性。 （陈碧波）
