[发明专利]一种水性无取向硅钢涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及了一种水性无取向硅钢涂料及其制备方法，特别是一种用纳米二氧化硅经过原位乳液聚合工艺合成的水性可热交联的丙烯酸酯乳液为主体胶的硅钢涂料。

背景技术

现有公开号为US 3793073的 “Electrical Steel Sheets and Stripshaving Excellent Punching and Welding Charaeteristiees for the Use of ALaminated Iron Core”，涉及了一种半无机涂层，有机部分主要是丙烯酸酯、氨基树脂等，无机部分主要是铬酸盐或磷酸盐。这类绝缘涂层不仅有优良的层间电阻率、良好的焊接性、优良的耐水、绝缘性和防锈能力。但对于使用了铬酸盐的产品，对环境和人体有危害。随着对产品环保要求的提高，

公开号为CN 1151212的 “一种水性丙烯酸树脂防锈、绝缘涂料及其制法”，涉及了一种具有高层间电阻率、优良的附着性、焊接性等性能的水性无铬涂料。该涂料的有机部分为丙烯酸树脂共聚物，无机部分包括磷酸盐类和硅酸盐类等，通过对无机填料进行了超细粉碎处理和表面改性，使填料粒径小并且与树脂相容性好，涂覆时比较均匀，固化后不掉粉。公开号为CN 1887987的“水性热固化聚醋酸乙烯乳液冷轧无取向硅钢涂料及制备法”，涉及了一种水性热固化绝缘涂料，由40-45份水性聚醋酸乙烯乳液、45-50份的无机溶液和10-12份的交联剂组成。无机溶液中主要含有磷酸盐(镁、铝)、硼酸、硅溶胶等。该涂料成膜性好，固化后涂层综合性能良好，焊接性、耐冲击性也能满足要求，但是醋酸乙烯酯乳液的耐水性稍差。武钢公开号为CN101168642A的“冷轧无取向硅钢用环保型绝缘涂料及其涂层的制备方法”，涉及了一种涂料组分包括100份磷酸盐，3-20份钼酸盐，800-1500份的水，20-50份的有机树脂，0.5-5份硅烷偶联剂，8-15份的丙三醇。有机树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、苯丙树脂等的一种或几种。磷酸盐主要为磷酸铝、磷酸镁、磷酸锌的一种或几种。该涂层的绝缘性、耐腐蚀性、焊接性等各项性能优良。

发明内容

本发明要解决的技术问题是利用热交联型无机硅改性丙烯酸酯乳液的耐高温性、耐水性、耐油性、高硬度、抗紫外线和抗老化能力，并加入氨基树脂交联固化，在贮存稳定的基础上提高了涂料的以上性能，且无毒环保，根据涂装的要求调节粘度，从而控制涂层厚度，提供了一种水性无取向硅钢涂料及其制备方法。

所提供的一种水性无取向硅钢涂料，其所述涂料的组成及其含量按份数比为：热交联型无机硅改性丙烯酸酯乳液：氨基树脂：无机填料：涂料成膜助剂：去离子为100：5～15：0～20：0.5～5：5～125；

其粘度是在14s～50s调节，于300℃～600℃烘烤，15s～45s成膜。

在所述水性无取向硅钢涂料的技术方案中，进一步的技术特征在于所述氨基树脂是氨基树脂717、HM 2608、R 747、R 745中的一种或任意两种混合；所述无机填料是聚磷酸铝、高岭土和钛白粉中的一种或几种的混合，其平均粒径是500目以上；所述涂料成膜助剂是：乙二醇单丁醚、丙二醇苯醚、丙二醇丁醚中和成膜助剂AH-12中的一种或几种的混合；所述制备方法是将0～20份无机填料和5～125份去离子水在搅拌釜中高速分散40分钟，后加入100份合成的无机硅改性的热交联型丙烯酸酯乳液搅拌20分钟，再加入5～15份氨基树脂搅拌20分钟，最后加入0.5～5涂料助剂搅拌20分钟，过滤，制得所述产品。

所提供的一种水性无取向硅钢涂料的制备方法的合成工艺如下：

（1）种子乳液聚合阶段

在反应釜，将80份改性硅溶胶、2.79份乳化剂、0.8份碳酸氢钠、16份核层单体和35份去离子水在30℃下预乳化1小时制成种子预乳液，后将其加入反应釜，氮气保护下升温至75℃，再加入0.13份过硫酸氨引发聚合，反应半小时后升高温度到83℃并保温半小时制得种子乳液；

（2）乳液聚合阶段

将1.38份乳化剂、66.5份壳层单体、0.55份过硫酸氨和50份去离子水预乳化1小时制成预乳液，于83℃下在3小时内加入种子乳液中，升温至85℃并补加0.0063份过硫酸铵，保温1小时，降到常温并过滤出料，最后调PH到8～9，制得热交联型无机硅改性丙烯酸酯乳液，其微观结构为石榴型或草莓型。