[發(fā)明專利]電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010114199.2
• 申請(qǐng)日: 2010-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN101792635A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C09D163/10
• 分類號(hào): C09D163/10;C09D167/08;C09D161/32;C09D5/25
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 樊戎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水性絕緣涂料技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

100萬千瓦以上的大型發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)組和變壓器所用的電工鋼片表面要有一層絕緣涂層，以提供一個(gè)高水平的表面電阻率，使得電工鋼片形成的疊片在使用時(shí)層間的功率損失降至最小。尤其是鋼片的疊加較多，要求涂層具有較強(qiáng)的耐強(qiáng)壓和抗蠕變能力。目前，電工鋼片用絕緣涂料，主要有三種：無機(jī)絕緣涂層、有機(jī)絕緣涂層和有機(jī)-無機(jī)絕緣涂層。

無機(jī)絕緣涂層可以提供優(yōu)良的表面電阻率和耐熱性。如美國專利US2501846、US2743203、US3948786等分別報(bào)道了一種含有氧化鎂或氫氧化鎂的磷酸組成的溶液，以及一種由包含磷酸鋁鎂溶液、膠體二氧化硅和鉻酐的溶液形成的改進(jìn)無機(jī)磷酸鹽絕緣涂層。但是這些涂層在沖壓疊片時(shí)會(huì)對(duì)模具造成過分的磨損，而且不易和鋼片產(chǎn)生良好的附著性。

有機(jī)絕緣涂層具有很好的抗沖擊性和電絕緣性，但是由于這一涂層是由一種有機(jī)材料組成，故其耐熱性很差，并在焊接時(shí)產(chǎn)生大量的氣體并在焊縫處產(chǎn)生大量的氣孔，應(yīng)力退火會(huì)使這一涂料燃燒或碳化，且絕緣涂層的耐壓性能不高。

無機(jī)-有機(jī)混合型絕緣涂層則充分利用了無機(jī)涂層良好的焊接和耐熱性能以及有機(jī)涂層良好的耐水、絕緣和附著性能。如美國專利US4496399、US4618377、US4844753、US4830877和中國專利CN?98125437.3等均采用這種配方。但這些配方在應(yīng)用過程中都會(huì)產(chǎn)生一些問題，如大多無機(jī)部分含有游離的磷酸，在高溫下必定會(huì)與鋼片發(fā)生反應(yīng)，并且還含有磷酸鎂化合物，這種化合物必須在高溫下使其固化，以預(yù)防因未反應(yīng)的磷酸或吸濕性的磷酸鹽化合物的存在而引起的粘性。然而在這樣高的固化溫度下，樹脂會(huì)發(fā)生降解，產(chǎn)生一種不均勻的褐色外觀，并使得涂層和鋼片的附著性變差；US4618377、US3793073、US4844753等專利含有鉻酸或鉻酸鹽化合物，會(huì)造成安全和環(huán)境方面的問題，若組分中不加入這些對(duì)人體有害的化合物，則在鋼板表面形成的涂層耐蝕性能較差。另外，上述這些絕緣涂層用于100萬千瓦以上的大型發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)組和變壓器時(shí)，難以在鋼片的整個(gè)寬度上進(jìn)行均勻涂覆和涂層在強(qiáng)壓下會(huì)產(chǎn)生蠕變。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種環(huán)境友好、附著力強(qiáng)、絕緣和防銹性能優(yōu)良、抗蠕變能力高的電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：將10～40wt％的水性丙烯酸改性樹脂、2～20wt％的水性氨基樹脂、30～60wt％的顏料、0～10wt％的助劑、0.1～5wt％的催化劑、0～5wt％的緩蝕劑和1～30wt％的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。其中：

所述的水性丙烯酸改性樹脂為水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、水性丙烯酸改性醇酸樹脂中的一種以上。

所述的水性氨基樹脂為甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、乙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、丙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、丁醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂中的一種以上。

所述的顏料的粒徑為0.01～0.8μm，顏料為A、B、C、D組中的一組以上：

A組為二氧化鈦、氧化鎂、三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鋅、鉬酸鋅中的一種以上；

B組為磷酸鎂、磷酸鋁、磷酸鋅、磷酸鈣中的一種以上；

C組為鈦酸鈣、鈦酸鋇、硫酸鋇、碳酸鈣中的一種以上；

D組為炭黑、滑石粉、云母粉、高嶺土中的一種以上。

所述的助劑為水溶性潤濕分散劑、消泡劑、流平劑、偶聯(lián)劑、增稠劑、防腐劑、pH調(diào)節(jié)劑中的一種以上的混合物。

所述的催化劑為對(duì)甲苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸氨中的一種以上。

所述的緩蝕劑為鄰氨基苯甲酸、間氨基苯甲酸中的一種以上。

由于采用技術(shù)方案，本發(fā)明的組分中不含鉻酸鹽、不含有毒有害成分，因此環(huán)境友好；由于所采用的樹脂與金屬基底牢固的結(jié)合、各種顏料組分具有較高的介電常數(shù)、緩蝕劑的加入以及較高的顏基比和高密度的樹脂交聯(lián)，使得所制備的涂料涂覆于電工鋼表面，經(jīng)高溫烘烤固化后，在表面形成了一層附著性能強(qiáng)的保護(hù)層，該保護(hù)層具有很高的表面電阻率、優(yōu)異的耐腐蝕性能和很高的耐強(qiáng)壓抗蠕變性。

因此，本發(fā)明所制備的涂料具有環(huán)境友好、附著力強(qiáng)、絕緣和防銹性能優(yōu)良、抗蠕變能力高的特點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，并非對(duì)保護(hù)范圍的限制：