一種無取向硅鋼用絕緣涂料及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種無取向硅鋼用絕緣涂料，按重量百分比含量包括以下組分：有機樹脂乳液8％～20％、鉻酸鹽5％～30％、磷酸鹽10％～35％和硅溶膠15％～45％。本發明還提供一種無取向硅鋼用絕緣涂料的制備方法，包括以下步驟：將鉻酸鹽、磷酸鹽和硅溶膠按照比例進行混合，按照比例投入有機樹脂乳液；采用循環水進行降溫，控制反應溫度在38℃以下；攪拌反應1?2小時，檢測分析；調整其pH值和比重，使pH值為5?7，比重為1.05?1.13g/cm3，即可得到無取向硅鋼用絕緣涂料。通過上述方法制得的無取向硅鋼用絕緣涂料，在保證無取向鋼板附著性和絕緣電阻的前提下，可以有效的改善涂層的焊接性能。
【專利說明】
一種無取向硅鋼用絕緣涂料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種無取向硅鋼用絕緣涂料及其制備方法，屬于涂料制備領域。
【背景技術】
[0002] 無取向硅鋼廣泛應用于電動發動機、發電機、小型變壓器等電機的鐵芯中。在制造 鐵芯時，需要連續地將電工鋼板沖剪成鐵芯形狀的坯料，通過焊接將疊好的一定數量的芯 片邊緣固定。為了減少渦流損失，需要在鋼板表面涂覆絕緣涂層，以便使各層片之間彼此絕 緣。由于無取向硅鋼片其特殊的應用途徑，因此對其加工性能，即涂層硬度、沖片性、焊接性 有較高要求。
[0003] 經檢索，美國專利US4844753提出了一種在無取向硅鋼片上形成一層絕緣涂層的 含水涂料組合物，它包括一種無機鉻酸鹽組分和一種樹脂組分。其中樹脂組分是一種丙烯 酸或丙烯酸-笨乙烯乳液和粒度為0.2~ιμπι的三聚氰胺樹脂的混合物。該涂層在焊接過程 中由于樹脂的揮發會產生過多的氣孔，不利于焊接性能。
[0004] 美國專利US3793073提供了一種用于無取向硅鋼的無機/有機絕緣涂層。涂層的有 機物是選自丙烯酸樹脂，無水馬來酸，氨基酸樹脂，木素磺酸鈣，聚乙烯醇，酚樹脂，醋酸乙 烯酯，聚乙烯醇縮醛，醇酸樹脂，氯乙烯和環氧樹脂的有機樹脂構成的，使用粒度大于2μπι的 有機顆粒物質來提供表面不平度。該類涂層的缺點是當基體金屬表面的不平度大于20μπι 時，不能同時達到很高的表面絕緣電阻和焊接性。
[0005] 無取向硅鋼在焊接過程中，由于表面涂層中有機物在高溫下分解產生氣泡，如氣 泡來不及溢出表面，將會形成不均勻不連續的焊縫，嚴重影響鐵芯的使用。因此無取向硅鋼 對其表面絕緣涂層中的有機物成分及指標提出了較高的要求，而現有的無取向硅鋼絕緣涂 料專利中沒有對涂液的各項指標提出具體的要求，也無法滿足無取向硅鋼對其表面絕緣涂 層焊接性能的需求。
[0006] 因此有必要設計一種無取向硅鋼用絕緣涂料及其制備方法，以克服上述問題。

【發明內容】

[0007] 本發明的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種在保證無取向鋼板附著性和 絕緣電阻的前提下，使涂層焊接性能優良的無取向硅鋼用絕緣涂料及制備方法。
[0008] 本發明是這樣實現的：
[0009] 本發明提供一種無取向硅鋼用絕緣涂料，所述無取向硅鋼用絕緣涂料按重量百分 比含量包括以下組分:有機樹脂乳液8 %~20 %、鉻酸鹽5 %~30 %、磷酸鹽10 %~35 %和硅 溶膠15%~45%。
[0010] 進一步地，所述有機樹脂乳液為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-乙基乙酯和丙烯酸丁 酯羥甲基丙烯酰胺的共聚物。
[0011]進一步地，所述有機樹脂乳液中的不揮發固體成分質量百分比為35%~41%，樹 脂粒徑小于〇.5以111，粘度13.5~19.5?3.84!1值為6.5~8.5。
[0012] 進一步地，所述無取向硅鋼用絕緣涂料按重量百分比含量包括以下組分:有機樹 脂乳液20 %，鉻酸鹽15 %，磷酸鹽25 %，硅溶膠40 %。
[0013] 進一步地，所述無取向娃鋼用絕緣涂料的pH值為5-7。
[0014] 進一步地，所述無取向硅鋼用絕緣涂料的粘度為10-13Pa · s。
[0015] 進一步地，所述無取向硅鋼用絕緣涂料的比重為1.05-1.13g/cm3。
[0016] 進一步地，所述鉻酸鹽是鉻酸鎂、鉻酸鋁、鉻酸鈣、重鉻酸鎂、重鉻酸鋁和重鉻酸鈣 中的一種或任意幾種的組合。
[0017] 進一步地，所述磷酸鹽是磷酸鎂、磷酸鋁、磷酸鈣、磷酸二氫鋁、磷酸一氫鋁中的一 種或任意幾種的組合。
[0018] 本發明還提供一種無取向硅鋼用絕緣涂料的制備方法，包括以下步驟:步驟一:將 鉻酸鹽、磷酸鹽和硅溶膠按照比例進行混合，均勻攪拌30-40分鐘后，按照比例投入有機樹 脂乳液，得到混合反應溶液;步驟二:采用循環水對上述混合反應溶液進行降溫，控制反應 溫度在38 °C以下;步驟三:攪拌反應1-2小時，待反應結束，檢測分析反應完成溶液的pH值和 比重;步驟四：調整其pH值和比重，使pH值為5-7，比重為1.05-1.13g/cm 3，即可得到無取向 硅鋼用絕緣涂料。
[0019] 本發明具有以下有益效果：
[0020] 所述無取向硅鋼用絕緣涂料按重量百分比含量包括以下組分:有機樹脂乳液8% ~20 %、鉻酸鹽5 %~30 %、磷酸鹽10 %~35 %和硅溶膠15 %~45 %。通過上述組分制得的 無取向硅鋼用絕緣涂料，在保證無取向鋼板附著性和絕緣電阻的前提下，可以有效的改善 涂層的焊接性能。
【具體實施方式】
[0021] 下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通 技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的 范圍。
[0022] 本發明實施例提供一種無取向硅鋼用絕緣涂料，所述無取向硅鋼用絕緣涂料按重 量百分比含量包括以下組分:有機樹脂乳液8 %~20 %、鉻酸鹽5%~30 %、磷酸鹽10 %~ 35%和硅溶膠15%~45%。在本較佳實施例中，所述無取向硅鋼用絕緣涂料按重量百分比 含量包括以下組分:有機樹脂乳液20%，鉻酸鹽15%，磷酸鹽25%，硅溶膠40%。
[0023] 所述無取向硅鋼用絕緣涂料的pH值為5-7。所述無取向硅鋼用絕緣涂料的粘度為 10-13Pa · s。所述無取向硅鋼用絕緣涂料的比重為1.05-1.13g/cm3。
[0024] 其中，所述有機樹脂乳液為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-乙基乙酯和丙烯酸丁酯羥 甲基丙烯酰胺的共聚物。所述有機樹脂乳液中的不揮發固體成分質量百分比為35%~ 41 %，樹脂粒徑小于0 · 5μπι，粘度13 · 5~19 · 5Pa · s，pH值為6 · 5~8 · 5。
[0025] 進一步地，所述鉻酸鹽是鉻酸鎂、鉻酸鋁、鉻酸鈣、重鉻酸鎂、重鉻酸鋁和重鉻酸鈣 中的一種或任意幾種的組合。所述磷酸鹽是磷酸鎂、磷酸鋁、磷酸鈣和磷酸二氫鋁中的一種 或任意幾種的組合。
[0026] 本發明還提供一種無取向硅鋼用絕緣涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0027]步驟一:將鉻酸鹽、磷酸鹽和硅溶膠按照比例進行混合，均勻攪拌30-40分鐘后，按 照比例投入有機樹脂乳液，得到混合反應溶液。
[0028] 步驟二:采用循環水對上述混合反應溶液進行降溫，控制反應溫度在38°C以下。
[0029] 步驟三:攪拌反應1-2小時，待反應結束，檢測分析反應完成溶液的pH值和比重。
[0030] 步驟四：調整其pH值和比重，使pH值為5-7,比重為1.05-1.13g/cm3,即可得到無取 向娃鋼用絕緣涂料。
[0031 ]以下通過多組實驗數據來做具體說明：
[0032] 下表為本發明各實施例的主要原料（其它成分還包括水）組成及指標含量列表 (wt%)：
[0033]
[0034]
[0035] 下表為本發明各實施例的主要工藝參數及涂料指標列表：
[0036]

[0037] 下表為本發明各實施例的性能檢測結果：
[0038]
LUUJV」 仕上衣甲，不友明的鈀塚徐層附宥?生級別的判別是很聒GB/TWM-lyHH得出的铦 果。
[0040] 從上述三個表格可以看出，對比例1中，由于樹脂的含量高、粘度低，反應時涂料溫 度高，因此涂層的附著性和焊接性能差。對比例2中，由于樹脂的含量低、粒徑大、粘度高，且 反應時涂料溫度高，因此涂層的焊接性能差。本發明則涂層附著性、表面絕緣性、焊接性能 都能達到優良的結果。
[0041] 本發明所使用的有機樹脂乳液是以甲基丙烯酸甲酯為硬單體，來提供涂層的硬 度;使用丙烯酸-2-乙基乙酯和丙烯酸丁酯等為軟單體，提供涂層的韌性要求；同時加入功 能性單體(羥甲基丙烯酰胺），使其均勻鏈接在分子鏈上，功能性單體提供-C00H基和-OH基， 在高溫固化時，反應交聯，進而大大提高涂層附著力和強度。
[0042] 本發明控制樹脂粒徑小于0.5μπι，同時粒徑分布減小，有利于有機樹脂乳液與無機 材料混合，可以使有機部分和無機部分達到更好的協同效應，從而改善涂層的焊接性能。 [0043]另外，之所以采用循環水降溫，控制溫度在38°C以下，一方面充分利用了反應放熱 產生的能量，另一方面使反應順利進行，改善涂液的流動性和成膜性。
[0044]本發明與現有技術相比，一方面提出了無取向硅鋼絕緣涂料的各項指標，另一方 面改善了涂層的焊接性能。
[0045]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種無取向硅鋼用絕緣涂料，其特征在于，所述無取向硅鋼用絕緣涂料按重量百分 比含量包括以下組分:有機樹脂乳液8 %~20 %、鉻酸鹽5 %~30 %、磷酸鹽10 %~35 %和硅 溶膠15%~45%。2. 如權利要求1所述的無取向硅鋼用絕緣涂料，其特征在于:所述有機樹脂乳液為甲基 丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-乙基乙酯和丙烯酸丁酯羥甲基丙烯酰胺的共聚物。3. 如權利要求2所述的無取向硅鋼用絕緣涂料，其特征在于:所述有機樹脂乳液中的不 揮發固體成分質量百分比為35%~41 %，樹脂粒徑小于0.5μπι，粘度13.5~19.5Pa · s，pH值 為6.5~8.5。4. 如權利要求1所述的無取向硅鋼用絕緣涂料，其特征在于:所述無取向硅鋼用絕緣涂 料按重量百分比含量包括以下組分:有機樹脂乳液20%，鉻酸鹽15%，磷酸鹽25%，硅溶膠 40% 〇5. 如權利要求1所述的無取向硅鋼用絕緣涂料，其特征在于:所述無取向硅鋼用絕緣涂 料的pH值為5-7。6. 如權利要求1所述的無取向硅鋼用絕緣涂料，其特征在于:所述無取向硅鋼用絕緣涂 料的粘度為l〇_13Pa · s。7. 如權利要求1所述的無取向硅鋼用絕緣涂料，其特征在于:所述無取向硅鋼用絕緣涂 料的比重為1.05-1.13g/cm3〇8. 如權利要求1所述的無取向硅鋼用絕緣涂料，其特征在于:所述鉻酸鹽是鉻酸鎂、鉻 酸鋁、鉻酸鈣、重鉻酸鎂、重鉻酸鋁和重鉻酸鈣中的一種或任意幾種的組合。9. 如權利要求1所述的無取向硅鋼用絕緣涂料，其特征在于:所述磷酸鹽是磷酸鎂、磷 酸鋁、磷酸鈣、磷酸二氫鋁、磷酸一氫鋁中的一種或任意幾種的組合。10. -種如權利要求1至9任一項所述的無取向硅鋼用絕緣涂料的制備方法，其特征在 于，包括以下步驟： 步驟一:將鉻酸鹽、磷酸鹽和硅溶膠按照比例進行混合，均勻攪拌30-40分鐘后，按照比 例投入有機樹脂乳液，得到混合反應溶液； 步驟二:采用循環水對上述混合反應溶液進行降溫，控制反應溫度在38°C以下； 步驟三:攪拌反應1-2小時，待反應結束，檢測分析反應完成溶液的pH值和比重； 步驟四：調整其pH值和比重，使pH值為5-7,比重為1.05-1.13g/cm3,即可得到無取向硅 鋼用絕緣涂料。
【文檔編號】C09D133/12GK106085071SQ201610604991
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月28日 公開號201610604991.3, CN 106085071 A, CN 106085071A, CN 201610604991, CN-A-106085071, CN106085071 A, CN106085071A, CN201610604991, CN201610604991.3
【發明人】曾薇
【申請人】湖北武洲新材料科技有限公司