[發明專利]一種電工鋼用無鉻半有機絕緣涂料及其涂覆方法

有效

• 申請號: 201110100240.5
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN102220073A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 孫致平;王立濤;朱濤;董梅;張建平;豐慧;裴陳新;沈新玉;占云高
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C09D167/00
• 分類號: C09D167/00;C09D7/12;C09D5/25;B05D7/24
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張小虹

技術領域

本發明涉及一種電工鋼片用的半有機絕緣涂料，特別是一種無鉻半有機絕緣涂料。

背景技術

無取向電工鋼廣泛用作電機和變壓器的鐵芯材料。為防止鐵芯疊片間發生短路而增大渦流損耗，需要在冷軋無取向電工鋼板表面涂覆絕緣涂層。由于在制造電機、變壓器鐵芯時，需要將電工鋼板沖制成鐵芯形狀的坯料，還要將疊片邊緣固定以及適應不同種類鐵芯的使用工況條件，因此無取向電工鋼絕緣涂層不僅要有良好的絕緣性，而且還需有良好的沖片性、附著性、焊接性、耐熱性、耐蝕性等。

上世紀初期，為了表面絕緣，一般在脫碳退火的后期使電工鋼表面上自然地生成一種以Fe₃O₄為主的氧化薄膜，但其絕緣電阻很小，防銹性也很差，且在熱處理過程中一定程度上惡化了電工鋼的磁性能；日本在60年代發展了磷酸鹽-鉻酸鹽系涂層和鉻酸鹽系涂層，鉻的存在明顯地提高了涂層的耐蝕性、耐熱性，同時解決了涂層發粘問題；在70年代初為了提高工作效率以超硬質合金鋼為模具的高速沖床得到了廣泛應用，改進沖片加工性成為當時無取向電工鋼板的一個重要問題，為此日本又發展了鉻酸鹽-有機樹脂系涂層，使沖片性提高了10-30倍；在70年代末隨著電機制造工藝的改進，發展了用焊接法連接定子鐵芯代替以前的螺栓固定法，為了改善其焊接性，日本開發了鋼板表面粗糙化的L₂、L₃涂層，成為當時劃時代的優良絕緣涂層，但Cr(VI)對人體有害，在現場涂覆作業或涂層廢液處理作業中，操作非常不安全，另外涂層液中的Cr(VI)在烘烤時雖大部分被還原成Cr(III)，但仍可能有一部分Cr(VI)殘存于涂層中，而在鋼板進行剪切加工時形成飛沫污染現場，考慮到環境保護問題，歐美發達國家在70年代提出盡量避免使用鉻酸鹽涂層，在這種倡導下開始了性能優異的環保涂層的開發。其間阿姆科公司開發出能滿足用戶使用的磷酸鹽環保半無機涂層，隨后奧地利倫布蘭廷公司開發出應用性能更加優異的EB53系列環保涂層，并于80年代后期在歐洲、美洲得到了廣泛應用。

但由于無鉻環保涂層在使用中出現的耐熱性、焊接性不良、易掉粉脫落，以及涂層成本較高等問題，下游市場還是未能完全接受無鉻環保涂層。

綜上所述，為了使涂層具有良好的綜合性能(沖片性、焊接性、絕緣性、耐蝕性、附著性、耐熱性等)，并且符合環保要求，其所使用的涂料必須充分考慮到這些綜合要求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種綜合性能良好且不含鉻的電工鋼絕緣涂料，以不含水的涂料組成計，所述涂料中含有35份～55份水溶性飽和聚酯樹脂、8份～15份全甲醚化三聚氰胺樹脂、3份～10份改性三聚磷酸鋁、1份～6份植酸鋅鈣、7份～12份磷酸鋅、5份～9份云母粉、10份～16份鈦白粉、4份～8份高嶺土、0.5份～1.5份二甲基乙醇胺、2份～8份乙二醇丁醚、0.2份～1.0份聚丙烯酸銨、0.1份～0.5份聚醚改性硅氧烷、0.1份～0.3份有機硅消泡劑。按照上述配比做成的絕緣涂料在冷軋無取向電工鋼板表面均勻涂敷后，在350～500℃的干燥固化爐內快速加熱固化20～50s，就能形成外觀美觀、綜合性能良好、不含鉻的半有機絕緣涂層。

與現有技術相比，本發明的半有機電工鋼絕緣涂料具有以下優點：

1、本發明所述的絕緣涂料完全不含鉻，符合歐盟RoHS指令的環保要求，同時涂層外觀美觀，涂膜完整，在彎折處涂層也不會脫落，具有良好的絕緣性、附著性、耐熱性、沖片性和焊接性，綜合性能滿足用戶要求；

2、本發明所述的涂料在冷軋無取向電工鋼板表面潤濕良好、容易鋪展流平，能適應硅鋼生產線高速(＞70m/min)輥涂的需要，而且制備的涂層中不會存在條紋、氣泡、色差等缺陷。

3、本發明所述涂料的保質期在常溫下為半年以上，相對于普通半有機鉻酸鹽涂料的保質期(在常溫下僅3天)，本發明的涂料在涂料加工和涂層生產時，對時間結點的限制小，可以滿足硅鋼生產線大規模連續生產的需要，還可以減少因涂料變質而造成的浪費。

附圖說明

圖1為實施例1中所述的涂層表面顯微形貌的掃描電鏡照片。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步描述。

本發明所述的綜合性能良好且不含鉻的半有機電工鋼絕緣涂料實施例1～15以及對比例1～2中涂料各組分(不含水)的以重量計含量如表1所示。所述涂料加水溶解到常用電工鋼絕緣涂料所需濃度的溶液即可用于生產。

表1??實施例及對比例中涂料各組分的含量