一、引言

电机是工业自动化、新能源汽车、家电、轨道交通等领域的核心动力设备。电机绕组的绝缘系统是决定电机可靠性和使用寿命的关键因素。绝缘系统通常由匝间绝缘、相间绝缘、对地绝缘和浸渍绝缘漆组成，其中浸渍绝缘漆（Varnish）的作用是填充绕组内部间隙，将松散的绕组粘结为整体，提高绝缘强度、导热性能、机械强度和耐环境性能。随着电机向高功率密度、高电压、高转速方向发展，对浸渍漆的绝缘性能和外观质量提出了更高要求，着色浸渍漆的应用日益广泛。

本文系统介绍蒂森SEP系列环氧色浆在电机绕组浸渍绝缘漆中的应用案例，涵盖F级环氧浸渍漆、H级聚酯亚胺浸渍漆两大体系，提供配方设计、工艺参数和性能验证数据。

图1 大型电机定子绕组浸漆烘干后，绕组整体呈深棕色，绝缘漆填充饱满

二、电机浸渍绝缘漆的技术特点

电机浸渍绝缘漆是一种低粘度、高固含量的绝缘树脂体系，通过浸渍工艺（沉浸、滴浸、真空压力浸渍VPI）渗入绕组内部，经加热固化后形成连续的绝缘整体。根据耐热等级可分为B级（130℃）、F级（155℃）、H级（180℃）和C级（200℃以上）。

浸渍漆的关键技术指标包括：黏度（GB/T 22314，涂-4杯，25℃）、固体含量（GB/T 1725，105℃/2h）、凝胶时间（GB/T 1981.1，150℃/200℃）、干燥时间（GB/T 1728）、介电强度（GB/T 1408.1）、体积电阻率（GB/T 1410）、粘结强度（GB/T 1981.1）和耐油性（GB/T 1981.1）。

三、应用案例1：F级环氧浸渍漆黑色着色

3.1 配方设计

F级环氧浸渍漆以低分子量双酚A型环氧树脂（E-51，环氧值0.48-0.54 eq/100g）为基料，甲基四氢苯酐（MeTHPA）为固化剂，苄基二甲胺（BDMA）为促进剂，以二甲苯/丁醇为混合溶剂。着色采用蒂森SEP-988高色素特黑色浆。

SEP-988色浆的添加量为树脂总量的8-12%（即E-51的8-12份），对应炭黑在固化物中的质量分数约为1.1-1.7%。这一添加量远低于炭黑在环氧树脂中的逾渗阈值（约5-8 vol%，对应质量分数约8-12%），因此不会对绝缘电阻产生负面影响。

3.2 工艺参数

浸渍工艺采用真空压力浸渍（VPI）或沉浸工艺。VPI工艺参数：预烘（120℃/4h，去除绕组水分）→ 真空浸渍（真空度≤-0.095 MPa，保持30 min）→ 加压浸渍（0.4-0.6 MPa，保持30 min）→ 滴干（15-30 min）→ 固化（130℃/2h + 155℃/6h）。沉浸工艺参数：浸渍时间10-20 min，滴干15-30 min，固化130℃/2h + 155℃/6h。

色浆的添加方式：在浸渍漆配制阶段，将SEP-988色浆加入环氧树脂组分中，经高速分散（800-1200 rpm，15-20 min）混合均匀，然后加入固化剂和促进剂，搅拌均匀后使用。配制好的浸渍漆适用期约为8-12 h（25℃），超过适用期后黏度会明显上升，影响浸渍渗透性。

3.3 性能验证

性能验证结果表明，添加10% SEP-988色浆后，浸渍漆固化物的各项绝缘性能和力学性能与空白样相比下降幅度均在5%以内，完全满足F级绝缘要求。黑色外观均匀一致，无浮色发花现象。

图2 电机定子绕组浸渍绝缘漆工艺，绝缘漆通过VPI渗入绕组内部

四、应用案例2：H级聚酯亚胺浸渍漆着色

4.1 配方设计

H级聚酯亚胺浸渍漆以聚酯亚胺树脂为基料，钛酸酯为交联剂，以N-甲基吡咯烷酮（NMP）/二甲苯为混合溶剂。聚酯亚胺树脂的亚胺环结构赋予其优异的耐热性能（长期使用温度180℃），同时保持良好的柔韧性和粘结强度。

着色方面，由于聚酯亚胺浸渍漆的固化温度较高（160-180℃），对颜料的耐热性要求严格。蒂森SEP系列耐温型色浆采用耐高温颜料（如氧化铁红P.R.101，耐温≥800℃；酞菁蓝P.B.15:4，耐温≥300℃；炭黑P.Bk.7，耐温≥600℃），载体为耐高温环氧树脂，可在180℃固化条件下保持颜色稳定。

4.2 工艺参数与性能验证

H级聚酯亚胺浸渍漆的固化条件为160℃/2h + 180℃/8h。在180℃/1000h热老化后，添加SEP耐温型色浆的浸渍漆固化物的颜色变化ΔE≤2.0（CIE L*a*b*，GB/T 11186），绝缘电阻保持率≥80%，满足H级绝缘系统的热老化要求。

需要注意的是，聚酯亚胺树脂的极性较强，与某些色浆载体的相容性可能不佳。建议在使用前进行相容性测试：将色浆按推荐添加量加入树脂中，搅拌均匀后观察是否出现絮凝、增稠或分层现象。蒂森SEP耐温型色浆经过特殊的载体树脂选择，与聚酯亚胺树脂具有良好的相容性。

五、应用案例3：新能源汽车驱动电机浸渍漆着色

新能源汽车驱动电机是浸渍绝缘漆的高端应用领域。驱动电机通常采用Hairpin（发卡）扁线绕组，槽满率高（可达70%以上），对浸渍漆的渗透性要求极高。同时，驱动电机的工作温度高（峰值可达180-200℃）、振动大、环境苛刻，对浸渍漆的综合性能要求严格。

驱动电机通常采用H级或更高等级的浸渍漆，如聚酯亚胺漆或聚酰胺酰亚胺漆。着色方面，驱动电机的浸渍漆通常为深棕色或黑色，以遮蔽绕组内部结构并提升产品外观。蒂森SEP耐温型色浆在驱动电机浸渍漆中的推荐添加量为5-8%，可在180℃长期使用条件下保持颜色稳定。

驱动电机浸渍漆的关键工艺要求：①黏度控制在15-25 s（涂-4杯，25℃），以确保在Hairpin绕组的窄间隙中充分渗透；②凝胶时间控制在150℃下8-15 min，以防止滴浸过程中漆液流失；③固化后绕组的整体粘结强度≥80 MPa，以承受电机高速旋转的离心力。

图3 工厂工人组装电气设备，绝缘系统的质量直接影响设备可靠性

六、关键选型参数与使用建议

使用建议：①色浆应在树脂组分中预先分散均匀，不得直接加入固化剂中；②浸渍漆配制后应在适用期内用完，超时漆液黏度升高会影响浸渍效果；③不同颜色的浸渍漆应使用专用浸渍槽，避免交叉污染；④浸渍漆的固体含量应定期检测（GB/T 1725），溶剂挥发后应及时补充混合溶剂调整黏度。

七、结论

蒂森SEP系列环氧色浆在电机绕组浸渍绝缘漆中具有良好的应用适应性，可满足B级至H级绝缘体系的着色需求。在F级环氧浸渍漆中添加8-12% SEP-988色浆，固化物介电强度≥21 kV/mm、体积电阻率≥9×10¹⁴ Ω·cm，与空白样相比性能下降小于5%。在H级聚酯亚胺浸渍漆中使用SEP耐温型色浆，180℃/1000h热老化后颜色变化ΔE≤2.0。建议根据电机绝缘等级和浸渍漆类型选择合适的色浆型号，并在使用前进行小样验证。

八、FAQ

Q1：浸渍漆中添加色浆后黏度明显上升是什么原因？

色浆本身具有一定黏度（通常1000-5000 mPa·s，25℃），添加后会使浸渍漆黏度上升。如果上升幅度过大（超过50%），可能是色浆与浸渍漆树脂相容性不佳导致絮凝。建议：①降低色浆添加量；②更换相容性更好的色浆型号；③在色浆中添加少量与浸渍漆相同的溶剂稀释后再加入。正常情况下，添加10%色浆后浸渍漆黏度上升应控制在20%以内。

Q2：黑色浸渍漆固化后表面出现发花或颜色不均怎么办？

发花或颜色不均通常是颜料分散不良或固化过程中颜料迁移所致。解决方法：①增加色浆在树脂中的分散时间（高速分散20-30 min）；②检查色浆细度（刮板细度计，应≤20 μm）；③降低固化升温速率，采用阶梯升温（100℃/1h → 130℃/2h → 155℃/6h），避免表面快速结皮导致内部溶剂挥发受阻；④确认浸渍漆的适用期未过期。

Q3：真空压力浸渍（VPI）工艺中色浆会影响漆的渗透性吗？

在推荐添加量范围内（5-10%），色浆对浸渍漆渗透性的影响很小。关键是控制浸渍漆的工作黏度（涂-4杯15-30 s，25℃），如果黏度过高可适当增加混合溶剂稀释。VPI工艺中，真空度和加压压力是影响渗透性的主要因素，建议真空度≤-0.095 MPa，加压0.4-0.6 MPa，浸渍时间30-60 min。

Q4：浸渍漆的颜色可以用来区分电机的电压等级吗？

可以。行业内通常用浸渍漆颜色区分电机的绝缘等级或电压等级，例如：B级用绿色或红色，F级用蓝色或黑色，H级用棕色或黑色。但这种颜色编码并非强制标准，各企业可自行定义。建议在企业内部建立颜色编码规范，并在电机铭牌上标注绝缘等级，避免仅靠颜色判断导致误判。

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