[发明专利]一种抗沉降电工钢水性环保绝缘涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面处理领域，更具体地，本发明涉及一种抗沉降电工钢水性环保绝缘涂料及其制备方法，本发明涂料用以更为便利和稳定地制造冷轧无取向电工钢板表面的环保绝缘涂层。

背景技术

电工钢(亦称硅钢)是一种含碳量极低的硅铁软磁合金，其用途十分广泛，可用于制造电动机、发电机、变压器和镇流器铁芯，是电力、电子和军事工业中不可或缺的重要磁性材料。一个国家电工钢的需求量与其发电量大体成正比，随着我国规划的发电装机容量迅速增加，加之我国电网设备老化，改造电网需要大量高质量的变压器，我国电工钢的需求量将持续上升。

通常，冷轧电工钢板表面需涂敷一层厚度为0.5～5μm的绝缘薄膜后使用，以确保硅钢片之间具有较高的层间电阻率，降低硅钢片层间功率损失，防止铁芯叠片间发生短路而增大涡流损耗，提高其电磁性能。此外，绝缘薄膜还可使电工钢在储存、运输和使用过程中减缓各种腐蚀介质的侵蚀，有效防止锈蚀，

国内外的冷轧无取向电工钢涂层主要包括有机涂层、无机涂层和半无机涂层三大类。尽管有机涂层成膜性良好，具有较好的冲剪加工性，但是也存在着如：(1)涂层较厚(10～15μm)，焊接性差，铁芯叠装系数低；(2)涂层热收缩性大，铁芯易松动，尺寸稳定性差；(3)涂层硬度低，容易产生表面划伤；(4)有机溶剂毒性大，易造成环境污染和浪费，影响操作人员的身体健康；(5)层间电阻随运行逐渐降低，若遇铁芯局部过热，易发生碳化，耐热性较差等缺点。当前，世界各大电工钢生产厂商的表面涂层技术均向无机或半无机发展，总体上有机涂层将逐渐被淘汰，代之以无机涂层或者半无机涂层。但是，由于受到各方面条件和无机涂层本身属性的限制，目前应用较多的仍然是半无机涂层。

此外，从上世纪90年代起，由于世界范围内环保意识的加强和对六价铬(Cr⁶⁺)剧毒性和致癌性的认识，欧盟已从2006年7月1日起停止使用含Cr⁶⁺涂层的电工钢，国内也从2007年1月1日起对国内凡含Cr⁶⁺的家用电器销售实施限制，由此国内外加紧了电工钢产品无铬环保绝缘涂料和涂层的研究开发。到目前为止，国内外均已有若干电工钢无铬环保型绝缘涂料问世并投入实际应用。

目前，国内外电工钢有机绝缘涂料和半有机绝缘涂料都因成分复杂而存在着成品涂料在静置时容易发生沉降的问题，沉降将使涂料分散不均，导致上下层浓度不一致，在一定程度上影响涂料的在线使用及涂层的均匀性和稳定性。

典型的如，公开号为“CN101029196”的中国专利申请-“一种电工钢表面涂料”是一种有机涂料，其不仅含重铬酸盐，且涂料的防沉降性也欠佳，该专利主要解决的是现有涂料附着性差的问题，并未在防沉降、绝缘性、层间电阻、抗电击穿性方面有何突破。

公开号为“CN101857754A”的中国专利申请-“综合性能优良的电工钢绝缘涂料”是一种半有机涂料，其在综合性能方面(包括绝缘性、涂覆性、耐蚀性、层间电阻和抗电击穿性)有所提高，但其在涂料的防沉降性能方面并无改善，且涂料中含六价铬(Cr⁶⁺)，限制了其应用范围。

公开号为“CN101659799”的中国专利申请-“一种电工钢绝缘涂料，其制备方法及涂覆方法”是一种几近无机的半有机涂料，该涂料能充分满足环保、绝缘、耐蚀、高层间电阻、抗电击穿性及涂覆性等要求，但涂料长期存放时沉降较为明显。

另外，涂料中通常采用防沉剂来改善涂料的沉降性。防沉剂是一类涂料的流变控制剂，在现代涂料中起着重要作用，对涂料的生产、贮存、涂装和涂膜性能产生重要影响，它可使涂料具有触变性能，明显提高涂料的黏度，使成品涂料在静置过程中的沉降速度大大降低。但是目前，大部分增稠剂在作为防沉剂应用到电工钢水性涂料中的时候，都无法赋予涂料较高的触变性能，防沉剂的筛选及其在水性环保涂料中的应用具有一定的难度，现有的一些电工钢水性环保涂料中所采用增稠剂的防沉降性能差强人意，不能满足现代工业生产的实际要求。

目前国内尚无公开的能够在较长时间内(超过1周)抗沉降的电工钢水性环保绝缘涂料或其制备方法的专利报道。

发明内容