專利名稱：一種用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料的制作方法
技術領域：
一種用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，涉及ー種絕緣涂料，特別是用于涂覆鋁電解陰極的絕緣涂料。
背景技術：
在鋁電解槽在運行過程中，電流在經過陽極ー熔體一陰極碳陰極和陰極鋼棒過程中，在熔體內部，會產生水平電流。在磁場的作用下，該水平電流勢必會導致鋁液層的上下波動，引起極距不均，額外增加電耗。在現行鋁電解槽生產中，通常采用在電解槽中保持較高的鋁液層，通常在25cm左右的鋁液層，以減少由于鋁液的上下波動對電解槽影響。如何消除電解槽中水平電流的不利影響，一直以來是鋁電解行業研究著研究的主要內容之一。改變原有陰極的電流分布狀況，減少水平電流的影響，増加鋁液層的穩定性，最終實現減少鋁液層厚度，減低極距，能實現節能降耗的目的。在陰極涂覆絕緣材料層是改變陰極電流分布的有效手段。由于鋁電解生產過程要求，層絕緣涂層材料要求具有較強應用特性的絕緣材料，具有較好絕緣性能和熱傳導性能，常溫固化快、絕緣性好、使用溫度高，與基體粘結力強、熱傳導性好等特點。目前，還沒有合適的陰極的涂覆絕緣材料。

發明內容
本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供ー種常溫固化快、絕緣性好、使用溫度高，與基體粘結カ強，可以有效的改變陰極電流分布，從而減少鋁液的波動，減少電解槽電壓波動，滿足鋁電解節能需要的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于其原料的配料包括為成膜物質的樹脂、顏填料和助劑。本發明的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的原料的配料中為樹脂的成膜物質重量配比為33-45. 7wt%、顏填料的重量配比為50-60wt%，余量為助劑。本發明的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的為成膜物質的樹脂為有機硅樹脂和聚酰胺樹脂的混合物，其混合重量比為(I. 7-1. 8) : I。本發明的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的為成膜物質的樹脂為環氧樹脂E-44和聚酰胺樹脂的混合物，其混合重量比為I. 5: I。本發明的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的為成膜物質的樹脂為有機硅樹脂、環氧樹脂E-44和聚酰胺樹脂的混合物，其混合重量比為2. 07:1. 5: I。本發明的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的顏填料的配比包括(I)選自氧化鋁粉、氮化硅粉中的一種或其混合物的A類顏填料；
(2)選自云母粉、滑石粉中的一種或其混合物的B類顏填料；
(3)選自石棉粉、玻璃粉、鋁粉中的ー種或ー種以上的其混合物的C類顏填料；
(3)選自TiO2粉、三聚磷酸鋁、輕質碳酸鈣中的ー種或ー種以上的其混合物的D類顏填料，其顏填料A、顏填料B、顏填料C和顏填料D的混合重量配比為(22-26):(10-15):(5-8):(10-15)。本發明的用于改 變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的顏填料的每類顏填料中采用ー種以上的混合物時，它們之間的混合重量比值為I。本發明的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的助劑包括氣相ニ氧化硅、環烷酸鋅、硅烷偶聯劑、多價羧酸類分散劑，其重量配比為相ニ氧化硅環烷酸鋅硅烷偶聯劑多價羧酸類分散劑=(3-5) : (O. 5-1) : (O. 1:0. 3): (O. 5-1);還包括為氣相ニ氧化硅、環烷酸鋅、硅烷偶聯劑和多價羧酸類分散劑總混合溶劑，其混合溶劑為エ業こ醇丙酮=10 1的混合物。本發明的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的絕緣材料采用噴涂或刷涂方法涂覆在陰極上，涂覆厚度為O. 5-2mm，根據厚度要求，采用涂覆2_5次完成。本發明的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料主要性能指標如下
指標量值丨實驗方法:
粘度，S80-100涂4#杯，
附著力，級 _ 彡 3_GB/T1720—1979 _
漆膜硬度，H3-5鉛筆硬度:
體積電陰率，Ω·ηι _ ^ I. O X IO12 _GB/T1410. 2006 _
電氣強度，MV/m_ さ 40 _GB/T1408. _1ー2006 _
導熱系數，W· (ηι·Κ)_1 I. 1-1.35熱阻儀
■性_’無開裂'脫落獄2[1<^室溫ih,循環ιο次
本發明的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，通過在陰極鋼棒上的特殊位置涂覆本有的絕緣涂層材料，改變原有陰極的電流分布狀況，減少水平電流的影響，増加鋁液層的穩定性，最終實現減少鋁液層厚度，減低極距，實現節能降耗的目的。該涂層材料具有固化快，絕緣性好，導熱性好、耐高溫以及與基體的粘附カ強，施工方便等特點，很好的實現了陰極節能技術的應用。
具體實施例方式用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其原料的配料包括為成膜物質的樹脂、顏填料和助劑；所述的原料的配料中為樹脂的成膜物質重量配比為33-45. 7wt%、顏填料的重量配比為50-60wt%，余量為助劑；所述的為成膜物質的樹脂為有機硅樹脂和聚酰胺樹脂的混合物，其混合重量比為(I. 7-1. 8) : I ;所述的為成膜物質的樹脂為環氧樹脂E-44和聚酰胺樹脂的混合物，其混合重量比為1.5:1 ;所述的為成膜物質的樹脂為有機硅樹脂、環氧樹脂E-44和聚酰胺樹脂的混合物，其混合比重量比為2. 07:1. 5:1。所述的顏填料的配比包括(I)選自氧化鋁粉、氮化硅粉中的一種或其混合物的A類顏填料；
(2)選自云母粉、滑石粉中的一種或其混合物的B類顏填料；
(3)選自石棉粉、玻璃粉、鋁粉中的ー種或ー種以上的其混合物的C類顏填料；
(3)選自TiO2粉、三聚磷酸鋁、輕質碳酸鈣中的ー種或ー種以上的其混合物的D類顏填
料，
其顏填料A、顏填料B、顏填料C和顏填料D的混合重量比為(22-26):(10-15):(5-8):(10-15)。本發明的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，所述的顏填料的每類顏填料中采用ー種以上的混合物時，它們之間的混合重量比值為I。本發明的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，所述的助劑包括氣相ニ氧化硅、環烷酸鋅、硅烷偶聯劑、多價羧酸類分散劑，其重量配比為相ニ氧化硅環烷酸鋅硅烷偶聯劑多價羧酸類分散劑=(3-5) : (O. 5-1) : (O. 1:0. 3) : (O. 5-1);還包括為氣相ニ氧化硅、環烷酸鋅、硅烷偶聯劑和多價羧酸類分散劑總混合溶劑，其混合溶劑為エ業こ醇丙酮=10 :1的混合物。本發明的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料的制備エ藝如下
(O按照配比稱量成膜物質，將其溶解在混合溶劑中待用；
(2)將顏填料及助劑按一定配比加入球磨罐，然后加入(I)中制備好的溶液加入其中； (3)啟動球磨機,將(3)中所配試樣球磨20-30min；
(4)停止球磨機，取出漿料；
本發明的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，所述的絕緣材料采用噴涂或刷涂方法涂覆在陰極上，涂覆厚度為O. 5-2mm，根據厚度要求，采用涂覆2_5次完成，對涂覆完成的エ件進行固化，常溫固化4-5h，其后按正常生產要求使用エ件。實施例I
權利要求
1.用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于其原料的配料包括為成膜物質的樹脂、顏填料和助劑。
2.根據權利要求I所述的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的原料的配料中為樹脂的成膜物質重量配比為33-45. 7wt%、顏填料的重量配比為50-60wt%，余量為助劑。
3.根據權利要求I所述的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的為成膜物質的樹脂為有機硅樹脂和聚酰胺樹脂的混合物，其混合重量比為(I. 7-1. 8) :1。
4.根據權利要求I所述的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的為成膜物質的樹脂為環氧樹脂E-44和聚酰胺樹脂的混合物，其混合重量比為I. 5: I。
5.根據權利要求I所述的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的為成膜物質的樹脂為有機硅樹脂、環氧樹脂E-44和聚酰胺樹脂的混合物，其混合重量比為2.07:1. 5:1 ο
6.根據權利要求I所述的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的顏填料的配比包括 (1)選自氧化鋁粉、氮化硅粉中的一種或其混合物的A類顏填料； (2)選自云母粉、滑石粉中的一種或其混合物的B類顏填料； (3)選自石棉粉、玻璃粉、鋁粉中的ー種或ー種以上的其混合物的C類顏填料； (4)選自TiO2粉、三聚磷酸鋁、輕質碳酸鈣中的ー種或ー種以上的其混合物的D類顏填料， 其顏填料A、顏填料B、顏填料C和顏填料D的混合重量配比為(22-26):(10-15):(5-8):(10-15)。
7.根據權利要求I所述的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的顏填料的每類顏填料中采用ー種以上的混合物時，它們之間的混合重量比值為I。
8.根據權利要求I所述的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的助劑包括氣相ニ氧化硅、環烷酸鋅、硅烷偶聯劑、多價羧酸類分散劑，其重量配比為相ニ氧化硅環烷酸鋅硅烷偶聯劑多價羧酸類分散劑=(3-5) : (O. 5-1) : (O. 1:0. 3): (O. 5-1);還包括為氣相ニ氧化硅、環烷酸鋅、硅烷偶聯劑和多價羧酸類分散劑總混合溶劑，其混合溶劑為エ業こ醇丙酮=10 1的混合物。
9.根據權利要求I所述的用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，其特征在于所述的絕緣材料采用噴涂或刷涂方法涂覆在陰極上，涂覆厚度為O. 5-2mm，根據厚度要求，采用涂覆2-5次完成。
全文摘要
一種用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，涉及一種絕緣涂料，特別是用于涂覆鋁電解陰極的絕緣涂料。其特征在于其原料的配料包括為成膜物質的樹脂、顏填料和助劑。本發明的一種用于改變陰極的電流分布的絕緣涂料，涂覆在鋁電解陰極的選定位置上，有效改變了陰極電流分布情況，減少水平電流的危害，實現節能降耗。具有固化快，絕緣性好，導熱性好、耐高溫以及與基體的粘附力強，施工方便等特點。采用噴涂或刷涂的方法，在陰極鋼棒一定的位置涂覆0.5-2mm厚的涂層材料，常溫固化4-5h即可，應用過程中施工工藝簡單方便。
文檔編號C25C3/08GK102653642SQ20121012726
公開日2012年9月5日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者喬佳, 張剛, 張艷偉, 李旺興, 楊建紅, 邱仕麟 申請人:中國鋁業股份有限公司