電工熱收縮帶絕緣材料發(fā)展趨勢

絕緣材料作為基礎(chǔ)材料，其決定電機(jī)、電器工業(yè)的水平，每一種新型電機(jī)、電氣產(chǎn)品的開發(fā)，都必須由新型絕緣材料的開發(fā)作為先導(dǎo)。

 

20世紀(jì)80年代，開始出現(xiàn)新的F、H級絕緣材料體系，相繼開發(fā)了聚酯亞胺、聚酰亞胺亞胺、聚酰亞胺、聚馬來酰亞胺、聚二苯醚等耐熱性絕緣漆、粘合劑和薄膜，以及改性環(huán)氧、不飽和聚酯、聚芳酰胺纖維紙及其復(fù)合材料等系列新產(chǎn)品。電工產(chǎn)品耐熱等級大多提升為B級，在冶金、吊車、機(jī)車電機(jī)等特殊電機(jī)中開始采用新的F、H級絕緣材料。

 

20世紀(jì)90年代，相關(guān)機(jī)構(gòu)大規(guī)模的自主開發(fā)F、H級絕緣材料，使其性能得到提高，如改性二苯醚、改性雙馬來酰亞胺、改性聚酯亞胺漆包線漆、聚酰胺酰亞胺漆包線漆、聚酰亞胺漆包線漆、F、H級玻璃纖維制品、高性能聚酰亞胺薄膜、F級環(huán)氧粉云母帶等。無溶劑浸漬樹脂和快干浸漬漆得到迅速發(fā)展，少膠粉云母帶、VPI（真空壓力浸漬）浸漬樹脂開始應(yīng)用。

 

為提高絕緣材料的技術(shù)水平，20世紀(jì)80年代開始引進(jìn)*制造技術(shù)和設(shè)備，對提高我國絕緣材料整體水平起到了重要作用，與20年前比較，增加了200多個品種，年產(chǎn)量是20年前的4倍，目前從高壓絕緣到低壓絕緣，從發(fā)電設(shè)備、輸變電設(shè)備到用設(shè)備絕緣，電工熱收縮帶從*絕緣到C級（200℃級）絕緣，基本上可以滿足國內(nèi)需要，形成產(chǎn)品眾多、門類齊全、符合國情的絕緣材料產(chǎn)品體系，并出口80多個品種到20多個國家和地區(qū)，包括美國和歐洲、日本、澳大利亞、韓國等。

 

電機(jī)、電氣以及電子工業(yè)的發(fā)展，對絕緣材料提出了更高的要求，必須促進(jìn)絕緣材料的發(fā)展。今后一段時期將大力發(fā)展對電工產(chǎn)品有重大影響的產(chǎn)品以及技術(shù)水平高、國內(nèi)外市場前景好、對行業(yè)發(fā)展有有較大帶動效用的產(chǎn)品。

1） 大型發(fā)電設(shè)備配套的關(guān)鍵絕緣材料。重點(diǎn)是高性能的F級多膠粉云母帶、F級少膠粉云母帶及VPI浸漬樹脂。

大型發(fā)電設(shè)備和輸變電設(shè)備都向著高壓大容量的方向發(fā)展，要求絕緣材料具有高的介電強(qiáng)度、低得介電損耗與良好的耐電暈腐蝕能力，大型發(fā)電設(shè)備還要求具有熱態(tài)下的高力學(xué)性能。

2） 發(fā)展500kv及以上輸變電設(shè)備和無油化配電設(shè)備用關(guān)鍵絕緣材料。重點(diǎn)是高強(qiáng)度無氣隙層壓制品、高壓開關(guān)和干式變壓器用澆注膠及配套材料、戶外用絕緣材料等。

3） 中小型電機(jī)用新型F、H、C級絕緣材料、節(jié)能絕緣材料和資源保護(hù)型絕緣材料。重點(diǎn)是F、H級VPI浸漬樹脂和低溫快固化浸漬漆，高固體量漆包線漆，水溶性浸漬漆、新型F級薄膜及H級柔軟復(fù)合材料、F級合成纖維紙和非織布。

4） 高、低壓電器用新型絕緣材料。電工熱收縮帶重點(diǎn)是低壓電器和汽車電器用新型熱固性塑料、增強(qiáng)型熱塑性塑料和高壓電器用耐電弧塑料。

5） 發(fā)展電子絕緣材料，重點(diǎn)是聚酰亞胺薄膜繞性覆銅箔板和高性能封裝材料。

6） 家用電器用絕緣材料，擴(kuò)大絕緣材料應(yīng)用范圍。

 

在發(fā)展各種新產(chǎn)品時，要發(fā)展環(huán)境協(xié)調(diào)型產(chǎn)品，重視絕緣材料產(chǎn)品制造工藝中廢氣、廢液的回收，減少排放、減少污染以及執(zhí)行環(huán)境管理體系認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（ISO14000）等都符合我國的長遠(yuǎn)國策。今后，開發(fā)和選用絕緣材料必須考慮其對環(huán)境的可能影響。

 

絕緣材料由化學(xué)物質(zhì)組成，在其制造、使用和廢棄時，對人類生存環(huán)境可能造成有害影響，人們應(yīng)關(guān)注以下幾點(diǎn)：①毒性，絕緣材料應(yīng)是無毒的，或是低毒的，但實(shí)踐證明，石棉、有機(jī)溶劑等都是重點(diǎn)控制對象②火險性，大多數(shù)電器火災(zāi)常常是由絕緣材料擊穿、燒損或使用不當(dāng)引起的。為防止火患，各國陸續(xù)通過法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)對使用有機(jī)絕緣材料的電氣產(chǎn)品及零部件的防火安全性的要求及管理。現(xiàn)在，阻燃性已成為相當(dāng)一部分電氣產(chǎn)品及元器件設(shè)計時選用絕緣材料的決定性指標(biāo)。

 

應(yīng)考慮絕緣材材料對環(huán)境的可能影響，目前絕緣材料及其組成在大氣中的含量，還不會i造成實(shí)際的影響，但絕緣材料及其揮發(fā)性組分多是化學(xué)穩(wěn)定性的，在大氣中不易分解，壽命很長。因此，減少揮發(fā)性物質(zhì)用量和排放以及絕緣材料的回收利用，減少對環(huán)境的可能影響，也引起更多的關(guān)注。

 

從技術(shù)方向考慮，根據(jù)國家發(fā)展的需要及國內(nèi)外市場需要，還將發(fā)展一批重大關(guān)鍵技術(shù)。

 

為適應(yīng)變頻電機(jī)的發(fā)展，研究開發(fā)變頻絕緣材料及制造技術(shù)，為變頻電機(jī)配套的絕緣材料應(yīng)具備的特性如下：有較高的耐熱性能，有較優(yōu)良的耐電暈、耐局部放電、耐腐蝕等方面和性能。

 

不同耐熱等級的變頻絕緣材料其基本樹脂也不同，如F級可以選用環(huán)氧樹脂、聚酯亞胺等。電力機(jī)車配套的H級、200級變頻絕緣材料選擇聚酰亞胺等為基本樹脂，再采用納米技術(shù)填充足量的TiO₂ ,Al（OH）₃ SiO₂ 或云母粉粒，可以改善其耐電暈、耐局部放電性能，這方面我國已初獲成功。

 

應(yīng)用納米技術(shù)發(fā)展絕緣材料，將納米級（范圍在1-100mm之間）粉料均勻地分散在聚合物樹脂中，也可以采取在聚合物內(nèi)部形成或外加納米級晶粒或非晶粒物質(zhì)，還可形成納米級微孔或氣泡，由于納米級粒子的機(jī)構(gòu)特征使復(fù)合型材料表現(xiàn)出一系列*而又奇異的性能，使納米材料發(fā)展成極有前景的新材料領(lǐng)域。目前我國已經(jīng)開展了這方面的研究，并獲得一定的成功。納米材料的應(yīng)用必將為許多傳統(tǒng)的絕緣材料無法達(dá)到的新異能性，開辟了新材料、新技術(shù)的發(fā)展前景。