[發明專利]一種用于取向硅鋼的無鉻無機絕緣涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110591803.9
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113278311A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 伍林;劉盈;胡雅;楊小于;葉迪;周義來;張保國;廖志遠;陳奡
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/25;C09D5/08
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝

本發明屬于涂料技術領域，具體公開了一種用于取向硅鋼的無鉻無機絕緣涂料，包括以下重量份配比的原料：小顆粒硅溶膠10?50份、大顆粒硅溶膠10?50份、磷酸二氫鋁溶液5?50份、助劑0.1?10份及水10?100份。本發明還提供了一種用于取向硅鋼的無鉻無機絕緣涂料的制備方法，通過將小顆粒硅溶膠和大顆粒硅溶膠混合均勻成硅溶膠混合液后加水得到混合硅溶膠水溶液；再依次向其中加入磷酸二氫鋁和助劑并持續拌至均勻，得到用于取向硅鋼的無鉻無機絕緣涂料。本發明提供的無鉻無機絕緣涂料適用于取向硅鋼，使取向硅鋼環保無害的同時具有與含鉻取向硅鋼相當的耐腐蝕時效，從而實現取向硅鋼產業綠色化并大大改善取向硅鋼的綜合性能。

技術領域

本發明屬于涂料技術領域，尤其涉及一種用于取向硅鋼的無鉻無機絕緣涂料及其制備方法。

背景技術

取向硅鋼是一種鐵硅軟磁合金，具有高磁感、低鐵損的優異性能，主要用于制作電機和變壓器的鐵心，是支撐機電行業和能源發展的主要功能材料之一。取向硅鋼生產工藝中最終環節是絕緣涂料的涂覆和高溫退火。經此步驟生成的絕緣涂層能提高取向硅鋼的電阻，從而減少取向硅鋼在使用時產生的渦流損耗，同時保證了良好的附著性、耐熱性和耐腐蝕性。在目前的生產中，取向硅鋼使用的絕緣涂料大多數含有鉻酸鹽，尤其是含有六價鉻，不僅在生產環節會對接觸者產生危害，當廢棄的硅鋼沒有合理回收時，也會危害人體健康，而且會污染環境、嚴重損害生態。

為了解決上述含鉻絕緣涂料存在的環境污染問題，取向硅鋼的無鉻絕緣涂料研究開始涌現，雖然在一定程度上緩解了鉻的危害問題，但其形成的絕緣涂層綜合性能較差。目前的無鉻絕緣涂層主要分為有機涂層、半無機涂層、無機涂層三種。有機涂層、半無機涂層由于含有機組分，絕緣性能好，但在實際生產應用中，由于有機組分耐熱性差，經過高溫退火后出現燒損，涂層的耐腐蝕性能差、絕緣性能也無法達到理想狀態。無機涂層雖然耐熱性好，適用于現行的軋制工藝，但目前的無鉻無機涂層存在附著性差、耐腐蝕性較含鉻涂層差等問題，無法替代含鉻涂層。

發明內容

針對目前取向硅鋼的絕緣涂料存在的含鉻危害問題，無鉻絕緣涂層耐腐蝕性差，附著性差等問題，本發明提供了一種用于取向硅鋼的無鉻無機絕緣涂料及其制備方法，以至少解決上述問題。

本發明提供了一種用于取向硅鋼的無鉻無機絕緣涂料，包括以下重量份配比的原料：小顆粒硅溶膠10-50份、大顆粒硅溶膠10-50份、磷酸二氫鋁溶液5-50份、助劑0.1-10份及水10-100份；所述小顆粒硅溶膠中SiO₂含量為25-35wt％，SiO₂粒度為5-10nm；所述大顆粒硅溶膠中SiO₂含量為25-35wt％，SiO₂粒度為15-30nm。

優選地，所述小顆粒硅溶膠中SiO₂含量為30±1wt％，SiO₂粒度為7-9nm；所述大顆粒硅溶膠中SiO₂含量為30±1wt％，SiO₂粒度為18-22nm。

優選地，所述用于取向硅鋼的無鉻無機絕緣涂料包括以下重量份配比的原料：小顆粒硅溶膠15-25份、大顆粒硅溶膠15-25份、磷酸二氫鋁溶液10-20份、助劑0.1-1份及水29-59.9份。

優選地，所述磷酸二氫鋁溶液中五氧化二磷含量為32-34％，三氧化二鋁含量為7.5-8.5％。

優選地，所述助劑為流平劑及消泡劑的混合物，更優選為質量比為1：(40-50)的流平劑和消泡劑的混合物。

優選地，所述流平劑為Byketol-WS、Byketol-OK或Byketol-S，更優選為Byketol-WS。

優選地，所述消泡劑為有機硅烷氧烷類消泡劑和礦物油類消泡劑中一種或幾種的混合物，更優選為YCK-625。

本發明還提供了一種用于取向硅鋼的無鉻無機絕緣涂料的制備方法，包括以下步驟：