Электроизоляционные лаки представляют собой коллоидные растворы различных пленкообразующих веществ: смол, битумов, высыхающих масел (льняное, тунговое и др.), эфиров целлюлозы или композиций этих материалов в специально подобранных органических растворителях (толуол, спирты, скипидар и др.).

По своему назначению электроизоляционные лаки делят на:

• пропиточные,
• покровные,
• клеящие.

Пленкообразующими называются такие вещества, которые в результате испарения растворителей и процессов отвердевания (полимеризации) способны образовать твердую пленку.

Пропиточные лаки применяются для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов с целью улучшения их изоляции, увеличения коэффициента теплопроводности обмоток и повышения их влагостойкости (лак ФЛ-98 или лак МЛ-92).Пропиточный лак, проникая в поры изоляции обмоток, вытесняет оттуда воздух и после своего отвердевания делает обмотку влагостойкой. При этом повышается электрическая прочность изоляции обмотки и ее коэффициент теплопроводности. Одной из главных характеристик пропиточных лаков является их пропитывающая способность.

Покровные лаки позволяют создать защитные (влагостойкие, маслостойкие и др.) покрытия на поверхности пропитанных обмоток, а также на пластмассовых и других электроизоляционных деталях. Покровные лаки также применяются для защиты металлических деталей от коррозии. Клеящие лаки предназначаются для склеивания листочков слюды друг с другом или с бумагой и тканями с целью получения слюдяных электроизоляционных материалов (миканиты, микаленты и др.).

Клеящие лаки применяют для склеивания различных электроизоляционных материалов: листочков слюды (в производстве слоистой слюдяной изоляции), керамики, пластмасс и др. Основное требование, предъявляемое к клеящим лакам, состоит в том, чтобы эти лаки обладали хорошим прилипанием (адгезией) и образовывали бы прочный шов. Следует заметить, что в практике бывает так, что один и тот же лак может применяться в качестве пропиточного и покровного или в качестве покровного и клеящего.

Чтобы создать электроизоляционный лак, удовлетворяющий ряду требований, подбирают несколько пленкообразующих веществ, которые составляют основу лака. Для полного растворения лаковой основы и равномерного высыхания лака иногда приходится применять несколько растворителей. Для разбавления загустевших лаков в них вводят разбавители, которые отличаются от растворителей меньшей испаряемостью. Кроме того, они могут растворять лаковую основу только в смеси с растворителями. В качестве разбавителей применяют бензин, лаковый керосин, скипидар и некоторые другие жидкости. В состав электроизоляционного лака могут еще входить пластификаторы и сиккативы

Пластификаторы — вещества, придающие лаковой пленке эластичность. К ним относятся касторовое масло, жирные кислоты льняного масла и другие маслообразные жидкости. Сиккативы представляют собой жидкие или твердые вещества, вводимые в некоторые лаки (масляные и др.), чтобы ускорить их высыхание. При сушке слоя лака, нанесенного на какую-либо поверхность, содержащиеся в нем органические растворители улетучиваются (испаряются), а пленкообразующие вещества в результате процессов полимеризации образуют твердую лаковую пленку. Эта пленка может быть гибкой (эластичной) или негибкой и хрупкой в зависимости от свойств пленкообразующих веществ, составляющих лаковую основу.

Все лаки по способу сушки делятся на две группы:

• лаки воздушной (холодной) сушки,
• лаки печной (горячей) сушки.

У электроизоляционных лаков воздушной сушки отвердевание пленки происходит при комнатной температуре. К лакам воздушной сушки относятся шеллачные, эфироцеллюлозные и некоторые другие. С целью улучшения характеристик лаков и эмалей воздушной сушки, а также для ускорения отверждения их сушку иногда производят при повышенных температурах — от 40 до 80° С.

У электроизоляционных лаков печной сушки отвердевание пленки возможно лишь при температурах значительно выше комнатной и требуют для своего отверждения высокой температуры — от 80 до 200° С. 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.

Эмали представляют собой лаки, в которые введены пигменты — неорганические наполнители (окись цинка, двуокись титана, железный сурик и др.). Пигментирующие вещества вводятся с целью повышения твердости, механической прочности, дугостойкости и других свойств эмалевых пленок. Эмали являются покровными материалами. Они применяются с целью создания на поверхности уже пропитанных обмоток или изоляционных деталей защитных влагостойких, маслостойких или дугостойких покрытий с повышенной твердостью.

Различают еще эмальлаки, представляющие собой специальную группу лаков без введенных пигментов. Эмальлаки применяются для создания тонких (0,03—0,09 мм) и гибких изоляционных покрытий на обмоточных проводах (провода с эмалевой изоляцией).

По лаковой основе электроизоляционные лаки делятся на:

• смоляные,
• масляные,
• масляно-битумные,
• эфироцеллюлозные,
• глифталевые и масляно-глифталевые,
• водно-эмульсионные лаки,
• лаки и эмали на основе полихлорвиниловых и перхлорвиниловых смол,
• кремнийорганические.

Смоляные лаки представляют собой растворы природных или синтетических смол в органических растворителях. К смоляным лакам относятся шеллачные, глифталевые, бакелитовые, кремнийорганические и др. Смоляные лаки могут быть термопластичными (поливинилацеталевые, полихлорвиниловые и др.) и термореактивными (глифталевые, бакелитовые и др.).

Масляные лаки представляют собой растворы растительных (высыхающих и полувысыхающих) масел в органических растворителях. К высыхающим маслам относятся тунговое и льняное масла. Тунговое масло добывается из орешков тунгового дерева, оно быстро высыхает, образуя эластичную влагостойкую пленку. Льняное масло получается из семян льна. Уваренное до определенной плотности льняное масло служит основой масляных лаков.

В масляные лаки обычно вводят сиккативы — вещества, ускоряющие высыхание лаков. Пленки масляных лаков являются термореактивными веществами, т. е. не размягчаются при нагревании. Область применения масляных лаков в электротехнике весьма ограничена по сравнению со смоляными лаками. Масляные лаки применяют для пропитки электроизоляционных лакотканей, эмалирования обмоточных проводов и как покровные лаки, отличающиеся стойкостью к влаге.

Масляно-битумные лаки представляют собой растворы масляно-битумных смесей в органических растворителях (скипидар, толуол, ксилол и др.). Для этого применяют битумы нефтяные и природные (асфальты). Из растительных масел применяется главным образом льняное масло.

Пленки этих лаков имеют черный цвет. Они обладают хорошими электроизоляционными свойствами, отличаются эластичностью и водостойкостью. Пленки масляно-битумных лаков термопластичны и легко растворяются в минеральных маслах и в ряде растворителей, что является их недостатком. Масляно-битумные лаки широко применяют в качестве пропиточных лаков для обмоток электрических машин. По нагревостойкости эти лаки относятся к классу А (105° С).

Эфироцеллюлозные лаки представляют собой растворы эфиров целлюлозы (нитроцеллюлоза, ацетилцеллюлоза и др.) в смеси растворителей (амилацетат, ацетон, спирты и др.). Пленки этих лаков прозрачны, имеют характерный блеск и обладают стойкостью к минеральным маслам, бензину и озону.

Эфироцеллюлозные лаки применяют преимущественно для лакирования хлопчатобумажных оплеток проводов с резиновой изоляцией — для защиты резины от действия бензина, минеральных масел и озона. К металлам эти лаки прилипают плохо. Применение эфироцеллюлозных лаков облегчается тем, что они являются лаками воздушной сушки, но область применения их в электротехнике относительно невелика.

Глифталевые и масляно-глифталевые лаки и эмали отличаются хорошей клеящей способностью по отношению к слюде, бумагам, тканям и пластмассам. Пленки этих лаков обладают повышенной нагревостойкостью (класс В). Они устойчивы к нагретому минеральному маслу, но требуют горячей сушки при температурах 120—130° С.

Чисто глифталевые лаки на основе немодифицированных глифталевых смол образуют твердые негибкие пленки, применяемые в производстве твердой слюдяной изоляции (твердые миканиты). Масляно-глифталевые лаки после высыхания дают гибкие эластичные пленки желтого цвета.

Водно-эмульсионные лаки — это устойчивые эмульсии лаковых основ в водопроводной воде. Лаковые основы производят из синтетических смол, а также из высыхающих масел и их смесей. Водно-эмульсионные лаки пожаро- и взрывобезопасны, потому что в их составе нет легковоспламеняющихся органических растворителей. Из-за малой вязкости такие лаки имеют хорошую пропитывающую способность. Их применяют для пропитки неподвижных и подвижных обмоток электрических машин и аппаратов, длительно работающих при температурах до 105° С.

Лаки и эмали на основе полихлорвиниловых и перхлорвиниловых смол отличаются стойкостью к воде, нагретым маслам, кислым и щелочным химическим реагентам, поэтому они применяются в качестве покровных лаков и эмалей для защиты обмоток, а также металлических деталей от коррозии. Следует обратить внимание на слабое прилипание полихлорвиниловых и перхлорвиниловых лаков и эмалей к металлам. Последние вначале покрывают слоем грунта, а затем лаком или эмалью на основе полихлорвиниловых смол. Сушка этих лаков и эмалей производится при 20, а также при 50—60° С. К недостаткам такого рода покрытий относится их невысокая рабочая температура, составляющая 60—70° С.

Кремнийорганические лаки и эмали отличаются высокой нагревостойкостью и могут длительно работать при 180—200° С (классы нагревостойкости НиС), поэтому они применяются в сочетании с стекловолокнистой и слюдяной изоляцией. Пленки этих лаков и эмалей обладают высокими значениями электрических характеристик, которые мало изменяются в процессе старения. Наряду с этим пленки кремнийорганических лаков обладают высокой влагостойкостью и стойкостью к электрическим искрам (эмаль КО-99).

Электроизоляционные компаунды