[发明专利]一种无取向硅钢用半无机环保绝缘涂料及其涂层制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属于硅钢涂料技术领域，尤其是涉及一种无取向硅钢用环保绝缘涂料及其涂层的制备方法。

背景技术

电工钢是一种含碳量极低的硅铁软磁合金，其主要用于制造电动机、发电机、变压器铁芯和各种电讯器材。目前电工钢涂层分为三大类：全无机涂层、半无机涂层和有机涂层。总的发展趋势是：全有机涂层被逐渐淘汰，无机涂层将逐步取代半无机涂层。但是，由于无机涂层本身性质和各方面的条件制约，目前，国际上电工钢制造厂商通常使用较多的仍然是半无机涂层。从目前电工钢涂层产业发展的趋势来看，半无机磷酸盐类涂料以其优良的表面电阻率和耐热性等优良性能在电工钢涂层领域成为主导品种。

半无机涂层主要是由磷酸盐、树脂、无机物填料等组成。这种配方充分利用了无机膜良好的焊接性能和耐热性能以及有机膜优良的耐水、绝缘、抗冲击和粘附性能。但是,在焊接加工过程中会因树脂挥发而产生气孔,为了使焊接气孔降至最少,需在磷酸盐、铬酸盐绝缘涂料中加入颗粒,但这又在冲剪加工过程中会出现粉化现象。美国专利US4618377披露了一种用来在电工钢上形成绝缘涂层的无机/有机涂料组合物，它包含一种有机乳液树脂，用一种分散改进剂进行了表面处理的有机树脂颗粒，和一种含有至少一种无机磷酸盐组分的溶液。经表面处理的树脂颗粒被用于控制固化涂层的表面粗糙度，从而改善其焊接性。这类涂层的一个缺点是在涂覆的钢片加工过程中树脂颗粒易于粉化或剥落。

所以现在特别需要研制一种用于冷轧无取向电工钢的环保型半无机绝缘涂料用来克服以上涂料不足之处。

发明内容

本发明的目的在于克服上诉不足，提供一种耐高温的冷轧无取向硅钢用绝缘涂料及其涂层制备方法，该涂料不含对人体和环境有害的铬酸盐，并且在保证较好的层间电阻率的情况下，降低了游离磷酸根的含量，并通过其与硼酸、水性环氧树脂的相互作用解决了涂层耐蚀性差的问题。

一种无取向硅钢用半无机环保绝缘涂料，其特征在于，各物质按下述百分比的组分配置而成：

磷酸二氢铝                       5.0~40%

磷酸二氢锰                       0.5~10%

磷酸二氢锌                       1~12%

氧化锌                           0.5~1.5%

氧化镁                           0.1~1.0%

硼酸                             1.0~7%

树脂                             5.0~27%

有机溶剂                         2.0%-6.0%

其他助剂                         0.1~0.8%

其余为水 

其中所述磷酸二氢铝浓度为50%，不含游离磷酸，用量以干重来计算；

其中所述磷酸二氢锰不含游离磷酸，用量以干重来计算；

其中所述磷酸二氢锌不含游离磷酸，用量以干重来计算；

其中所述树脂为丙烯酸树脂、有机硅树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂中的一种；

其中所述有机溶剂为二乙二醇单丁醚、乙二醇、丙三醇、四氢呋喃、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种；

其中所述助剂为润湿剂、流平剂、消泡剂中的一种或数种的混合物。

 

一种无取向硅钢用半无机环保绝缘涂料制备涂层的方法，其特征在于：

（1）、通过添加水，使上述涂料的密度控制在1~1.2 g/cm³；并在无取向硅钢表面涂布该涂料涂覆量应为0.5~12g/m²；

（2）、烘烤干燥40~60 s，温度控制在250~400 ℃，即形成厚度为0.5~5 μm的硅钢绝缘涂料层

涂料中的氧化锌、氧化镁可为工业级粉体原料。涂料中的硼酸可以增加涂层的致密性和表面光泽，还能增加涂层在低温时的形成能力以及消除应力退火时的耐热性。上述有机溶剂为具有优良水溶性有机溶剂，可以改善涂液对钢板的润湿性，减少纵向条纹的产生并防止涂层中的缺陷，从而使涂覆均匀，涂液能很好的覆盖钢板的整个宽度。