[發(fā)明專利]一種環(huán)保耐熱丙烯酸樹(shù)脂絕緣涂料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710302550.9
• 申請(qǐng)日: 2007-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101255299A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱濤;孔祥華;裴陳新;張東升;沈新玉;徐金梧;駱小剛;何業(yè)東;董梅;胡柯;占云高;朱文清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司;北京科技大學(xué);馬鞍山金科特種涂料有限公司
• 主分類號(hào): C09D133/00
• 分類號(hào): C09D133/00;C09D5/18
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保耐熱涂料，特別涉及的是電工鋼涂層使用的一種納米改性丙烯酸樹(shù)脂環(huán)保絕緣涂料。

背景技術(shù)

到目前為止，在電工鋼片上形成一層絕緣層的技術(shù)以及涂料的配方已經(jīng)有許多，主要包括無(wú)機(jī)、有機(jī)和半無(wú)機(jī)三大類。最早的涂料主要是鉻酸鹽和磷酸鹽在電工鋼片上形成一層無(wú)機(jī)膜。盡管無(wú)機(jī)膜的耐熱性優(yōu)良，但是它的耐水性、抗沖擊性、附著性都很差。為了解決上述問(wèn)題，逐漸發(fā)展了包含有機(jī)、無(wú)機(jī)兩個(gè)主要組分的混合涂料，獲得半無(wú)機(jī)涂料，這類配方充分利用了無(wú)機(jī)膜良好的焊接性能和耐熱性能以及有機(jī)膜優(yōu)良的耐水、絕緣、抗沖擊和粘附性能。例如美國(guó)專利US4238534、US4844753、US5624749、中國(guó)專利98125437中所提及的用于涂覆電工鋼片以形成絕緣層的涂料中，均采用這類半無(wú)機(jī)涂料配方。半無(wú)機(jī)涂料在國(guó)內(nèi)外大型電工鋼生產(chǎn)企業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。此類絕緣涂料存在的主要問(wèn)題是采用了對(duì)人體有害的有機(jī)溶劑和鉻酸鹽，隨著環(huán)保措施的日益嚴(yán)格，該類涂料的應(yīng)用受到限制。

為滿足涂料的環(huán)保要求，環(huán)保型的絕緣涂料逐漸成為國(guó)內(nèi)外研發(fā)的重點(diǎn)。中國(guó)專利01113541.7、03132101.1和200610038817.3采用丙烯酸樹(shù)脂中添加無(wú)機(jī)填料制備了無(wú)鉻環(huán)保型的絕緣涂料。其中，01113541.7采用的丙烯酸樹(shù)脂為直徑0.1-0.4μm的顆粒，無(wú)機(jī)填料的粒徑為0.1-0.5μm；03132101.1和200610038817.3采用醇溶劑體系制備丙烯酸樹(shù)脂，但未規(guī)定樹(shù)脂的粒度，無(wú)機(jī)填料的粒徑為0.01-0.5μm。采用丙烯酸乳液成膜，需要添加成膜助劑才可以獲得比較致密的薄膜，由于丙烯酸樹(shù)脂乳液的穩(wěn)定性較差，粘度變化大，很難滿足電工鋼致密薄膜制備技術(shù)的要求。根據(jù)目前電工鋼絕緣涂層的應(yīng)用現(xiàn)狀，涂層需要高溫固化，電工鋼產(chǎn)品需要經(jīng)過(guò)高溫退火，丙烯酸樹(shù)脂耐溫性較差，而且丙烯酸樹(shù)脂經(jīng)高溫退火后分解后容易產(chǎn)生掉粉現(xiàn)象，影響硅鋼片的絕緣性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種不容易掉粉的環(huán)保耐熱丙烯酸樹(shù)脂絕緣涂料。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案為：一種環(huán)保耐熱丙烯酸樹(shù)脂絕緣涂料，包括納米無(wú)機(jī)改性丙烯酸乳液、納米丙烯酸樹(shù)脂、無(wú)機(jī)填料、固化劑，所述的納米無(wú)機(jī)改性丙烯酸乳液、納米丙烯酸樹(shù)脂、無(wú)機(jī)填料、固化劑的質(zhì)量比為10-40∶20-40∶20-40∶5-15。

所述的納米無(wú)機(jī)改性丙烯酸乳液通過(guò)下述方法制備：

a)將共聚單體、乳化劑、緩沖劑、交聯(lián)劑、溶劑、攪拌預(yù)乳化不小于1小時(shí)形成預(yù)乳體，共聚單體、乳化劑、緩沖劑、交聯(lián)劑、溶劑的質(zhì)量比為：50～70∶1∶1～2∶0.5～5∶80～100。

b)將引發(fā)劑與納米無(wú)機(jī)改性劑加入水中，形成改性劑混懸液，引發(fā)劑、納米無(wú)機(jī)改性劑、水的質(zhì)量比為1.5∶1～10∶30。

c)在室溫?cái)嚢璧那闆r下，取10～30重量份的預(yù)乳體、10-30重量份改性劑混懸液，混合，升溫至78-85℃，以0.2-0.3公斤/小時(shí)滴加70-90重量份的預(yù)乳體與50-70重量份改性劑混懸液的混合溶液，滴完后，以0.1-0.3公斤/小時(shí)的速度滴加10-30重量份改性劑混懸液，然后以5-20℃/小時(shí)的速度升溫到85-95℃，熟化0.5-1.5小時(shí)，冷卻到50-60℃，用弱堿調(diào)節(jié)乳液的PH值為7-8，即可。

所述的納米無(wú)機(jī)改性劑為硅溶膠、鈦溶膠、鋯溶膠、納米氧化硅、納米氧化鋁、納米氧化鋯、納米氧化鈦一種或數(shù)種的混合物。

所述的引發(fā)劑為乳液聚合常用的引發(fā)劑即可，本發(fā)明采用的是過(guò)硫酸銨。

所述的共聚單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯和苯乙烯；乳化劑為十二烷基硫酸鈉和烷基酚聚氧乙烯醚的復(fù)合體系；緩沖劑為碳酸氫鈉；交聯(lián)劑為N-羥甲基丙烯酰胺；溶劑為水。

所述的納米丙烯酸樹(shù)脂可以從市場(chǎng)上購(gòu)買，也可以以下述方法制備：

在丁醇等有機(jī)溶劑中將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸，丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、苯乙烯等單體，在80-85℃條件下聚合不小于4小時(shí)，即可。

為改善納米丙烯酸樹(shù)脂的的分散性，還可以在制備好的納米丙烯酸樹(shù)脂中加入多元醇類溶劑，以500～1500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速分散不小于1小時(shí)。所述的多元醇為乙二醇、丙三醇、山梨醇和乙烯乙二醇等。

所述的無(wú)機(jī)填料為磷酸鋅、磷酸鋁、高嶺土、鈦白粉一種或數(shù)種混合物，為保證涂料的均勻性，上述無(wú)機(jī)粉末最好控制粒徑在0.5～2微米；

所述的固化劑為高甲醚化的三聚氰胺樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂。

為了改善涂料的使用性能，還可在涂料中加入流平劑、防腐劑、增稠劑。