[发明专利]一种使用螺杆挤出法涂覆漆料制造漆包线的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用螺杆挤出法涂覆漆料制造漆包线的装置及方法，属于涂料 技术领域。

背景技术

漆包线涂漆的工艺方法主要有两种，直接涂覆法和树脂挤出法，直接涂覆法就 是将液态漆料直接涂覆于金属导线上，然后经过高温烘烤固化成膜。而涂漆器又包 括毛毡法和模具法。毛毡法设备简单，换线容易，便于处理应急事故，但所用漆料 的黏度较低(导致固含量降低，溶剂用量增加)，一次涂漆之干膜厚度降低，走线速 度不能太快(否则毛毡会发生烧焦现象)，有时毛毡还会带入烘箱中引起火灾，偏心 度较大，表面质量较差(经常发现漆膜内夹杂绒毛)，所以毛毡法是一种质量差，污 染大，效率低的涂漆方法，有逐步被淘汰的趋势，但线径在0.15mm以下的漆包线还 必须使用此法。模具法是近年来我国各漆包线厂商广泛采用的方法，它可直接涂覆 较高黏度的漆料(固含量高，溶剂用量低，环境污染低)；具有“自定中心”作用； 漆膜厚度可控性好，针孔少，表面光滑平整，质量好，走线速度快，效率高；钨钢 芯模具耐磨性好，使用寿命可达5年以上。

树脂挤出法就是将常温下为固体的物料(或高黏度物料)在螺杆挤出机中加温 加压转化成液态物料(或低黏度物料)，并趁热涂覆于金属导线上成膜的方法。而涂 漆器一样也可分为毛毡法和模具法。

直接涂覆法不管是毛毡法还是模具法，其共同特点是都使用室温下为液态的漆 料，这类漆料又可分为溶剂型、水溶性和水乳性漆包线漆，他们都存在着一个黏度、 固含量与性能之间的矛盾，如现在广泛使用的F级或H级溶剂型漆包线漆，当黏度 为60～100秒(涂-4杯，25℃)时，其固含量在25～35％左右。在聚合物分子结构 基本不变的情况下，若想提高固含量，必然导致黏度相应提高，涂漆就会发生困难； 若想要固含量提高而黏度保持较低水平，还要保持漆膜的耐温等级，就要在分子结 构、合成工艺、固化工艺等诸多方面作文章，其技术难度非常高。

特别值得关注的是目前我国通用的漆包线漆所用的溶剂主要是甲苯、二甲苯、 混合甲酚等有毒、有刺激性气味的溶剂，他们大量挥发进入大气，对我国生态环境 造成严重的污染，正因为此，发达国家逐渐缩减中低档漆包线的生产，而将这种灾 难性产业转嫁给我国，而使我国成为漆包线产量的超级大国，但这种局面不会长期 任其自由发展，国家对环境保护的力度必然会加强。目前一些实力较雄厚的厂商在 烘烤装置上又安装了催化燃烧装置，它能将大部分溶剂焚烧掉，所产生的热量一部 分被用于烘箱的加热，一部分排空。但即使这样，还是有不少的溶剂挥发，使车间 内的空气质量严重污染，其污染成分一是少量甲酚，气味特别令人难受，二是从焚 烧器排出的尾气中仍有大量不完全燃烧的成分。

这类传统的漆包线绝缘漆一次施工不能达到过高的干膜厚度，其原因有两点： 一是干膜厚度约等于湿膜厚度×固含量，如对于固含量为35％的漆料，干膜厚度只 有湿膜厚度的三分之一；二是若单次涂漆过厚，会造成烘烤时产生大量气泡。如采 用模具法对Φ1.000mm铜裸线涂漆，漆料为赛克改性聚酯漆(耐温等级为155℃的F 级)，必须使用一组模具：1.010mm、1020mm、1.030mm、1.040mm、1.050mm、1.060mm、 1.070mm、1.080mm、1.090mm共9只模具，走线速度15米/分钟，烘箱温度分布为 200℃、300℃、400℃、500℃，经过涂9道、烘9道的工艺，最后达到的干膜厚度 只有67微米。由此可见其生产效率非常低，能源损耗非常大。其实通过热量分析可 知，主要能源损耗在于反复升温-降温的金属芯材。

随着国内外绿色化学和环保可持续发展的呼声愈加高涨，漆包线行业也相继推 出了各种各样的绿色环保漆包线漆，现综述如下：

一、高固含溶剂型漆：其流动性、施工性没有实质性变化，可以完全沿用现有 漆包机设备，污染相对减小、效率提高、能耗降低。如日本东特涂料株式会社的 NH8750聚酯酰亚胺漆，固含量可达50％，TPU聚氨酯漆达34％；德国Dr.Beck公司 的Terebec F60之固含量高达60％；上海电缆研究所研制成功固含量达50％的聚酯漆， 35％的改性聚酯亚胺漆等等。都是采用模具涂漆法。其共同特点是采用先进的合成工 艺，使漆料的固含量尽量高，黏度尽量低，而性能又不致明显降低。

二、低毒或无酚型：如用乙二醇醚类、丙二醇醚类、N-甲基吡咯烷酮代替苯类 和酚类溶剂。但是成本高、对高性能漆的溶解力受一定局限。