[發(fā)明專利]一種無取向硅鋼用半無機環(huán)保絕緣涂料及其涂層制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210550722.5
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103013195A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何建平;孫新;王濤;薛海榮;郭云霞;湯靜;郭虎;劉明珠;張曉雪
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D7/12;C09D5/25
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于硅鋼涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種無取向硅鋼用環(huán)保絕緣涂料及其涂層的制備方法。

背景技術(shù)

電工鋼是一種含碳量極低的硅鐵軟磁合金，其主要用于制造電動機、發(fā)電機、變壓器鐵芯和各種電訊器材。目前電工鋼涂層分為三大類：全無機涂層、半無機涂層和有機涂層。總的發(fā)展趨勢是：全有機涂層被逐漸淘汰，無機涂層將逐步取代半無機涂層。但是，由于無機涂層本身性質(zhì)和各方面的條件制約，目前，國際上電工鋼制造廠商通常使用較多的仍然是半無機涂層。從目前電工鋼涂層產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢來看，半無機磷酸鹽類涂料以其優(yōu)良的表面電阻率和耐熱性等優(yōu)良性能在電工鋼涂層領(lǐng)域成為主導(dǎo)品種。

半無機涂層主要是由磷酸鹽、樹脂、無機物填料等組成。這種配方充分利用了無機膜良好的焊接性能和耐熱性能以及有機膜優(yōu)良的耐水、絕緣、抗沖擊和粘附性能。但是,在焊接加工過程中會因樹脂揮發(fā)而產(chǎn)生氣孔,為了使焊接氣孔降至最少,需在磷酸鹽、鉻酸鹽絕緣涂料中加入顆粒,但這又在沖剪加工過程中會出現(xiàn)粉化現(xiàn)象。美國專利US4618377披露了一種用來在電工鋼上形成絕緣涂層的無機/有機涂料組合物，它包含一種有機乳液樹脂，用一種分散改進(jìn)劑進(jìn)行了表面處理的有機樹脂顆粒，和一種含有至少一種無機磷酸鹽組分的溶液。經(jīng)表面處理的樹脂顆粒被用于控制固化涂層的表面粗糙度，從而改善其焊接性。這類涂層的一個缺點是在涂覆的鋼片加工過程中樹脂顆粒易于粉化或剝落。

所以現(xiàn)在特別需要研制一種用于冷軋無取向電工鋼的環(huán)保型半無機絕緣涂料用來克服以上涂料不足之處。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上訴不足，提供一種耐高溫的冷軋無取向硅鋼用絕緣涂料及其涂層制備方法，該涂料不含對人體和環(huán)境有害的鉻酸鹽，并且在保證較好的層間電阻率的情況下，降低了游離磷酸根的含量，并通過其與硼酸、水性環(huán)氧樹脂的相互作用解決了涂層耐蝕性差的問題。

一種無取向硅鋼用半無機環(huán)保絕緣涂料，其特征在于，各物質(zhì)按下述百分比的組分配置而成：

磷酸二氫鋁???????????????????????5.0~40%

磷酸二氫錳???????????????????????0.5~10%

磷酸二氫鋅???????????????????????1~12%

氧化鋅???????????????????????????0.5~1.5%

氧化鎂???????????????????????????0.1~1.0%

硼酸?????????????????????????????1.0~7%

樹脂?????????????????????????????5.0~27%

有機溶劑?????????????????????????2.0%-6.0%

其他助劑?????????????????????????0.1~0.8%

其余為水?

其中所述磷酸二氫鋁濃度為50%，不含游離磷酸，用量以干重來計算；

其中所述磷酸二氫錳不含游離磷酸，用量以干重來計算；

其中所述磷酸二氫鋅不含游離磷酸，用量以干重來計算；

其中所述樹脂為丙烯酸樹脂、有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰胺樹脂中的一種；

其中所述有機溶劑為二乙二醇單丁醚、乙二醇、丙三醇、四氫呋喃、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種；

其中所述助劑為潤濕劑、流平劑、消泡劑中的一種或數(shù)種的混合物。

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一種無取向硅鋼用半無機環(huán)保絕緣涂料制備涂層的方法，其特征在于：

（1）、通過添加水，使上述涂料的密度控制在1~1.2?g/cm³；并在無取向硅鋼表面涂布該涂料涂覆量應(yīng)為0.5~12g/m²；

（2）、烘烤干燥40~60?s，溫度控制在250~400?℃，即形成厚度為0.5~5?μm的硅鋼絕緣涂料層

涂料中的氧化鋅、氧化鎂可為工業(yè)級粉體原料。涂料中的硼酸可以增加涂層的致密性和表面光澤，還能增加涂層在低溫時的形成能力以及消除應(yīng)力退火時的耐熱性。上述有機溶劑為具有優(yōu)良水溶性有機溶劑，可以改善涂液對鋼板的潤濕性，減少縱向條紋的產(chǎn)生并防止涂層中的缺陷，從而使涂覆均勻，涂液能很好的覆蓋鋼板的整個寬度。