一种无取向硅钢涂料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种无取向硅钢涂料及其应用，以涂料的总质量为基础计，其组分及相应的质量百分比为：有机硅树脂，10%~25%；磷酸二氢铝，10%~30%；磷酸二氢锌，6%~20%；二氧化硅胶体，4%~26%；丙二醇，1%~3%；余量为水。本发明专利技术的无取向硅钢涂料，不仅完全消除了铬元素带来的环保问题，而且具有良好的表面状态、高附着性、高绝缘性、高耐蚀、耐高温和高焊接性等特性，可广泛适用于制备无取向硅钢涂层，尤其适用于冷轧无取向电工钢板表面涂覆处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无取向硅钢涂料及其应用，具体涉及一种用于无取向硅钢有机-无机环保型绝缘涂料及其应用，使其形成防腐绝缘涂层，用于硅钢绝缘涂层制备

技术介绍
无取向硅钢主要用做各种电动机、变压器及大部分的家用电器的电机铁芯材料，为了减少硅钢板涡流损失，保证无取向硅钢表面有较高的电阻率，使得层间功率损失降到最小，同时保护硅钢免受各种腐蚀介质腐蚀，故需在硅钢表层涂覆绝缘防腐涂层。目前，无取向硅钢涂层主要有三种：有机涂层、无机涂层、有机-无机涂层(半无机涂层)。总的发展趋势是有机涂层已被逐渐淘汰，无机涂层将逐渐代替无机涂层。但受各方面条件的限制和无机涂层本身的属性，目前应用较多的仍是半无机涂层。同时，受到环保的要求，无铬涂层将逐步取代含铬涂层。专利US4496399涉及到一种无机/有机磷酸盐绝缘涂层，此专利介绍了一种用于涂覆无取向硅钢的含水组合物，组合物的无机部分包含100份磷酸铝镁或者是33～250份胶体二氧化硅和10～25份铬酐，或者是30～250份的一种硅酸铝微粒。组合物的有机部分含15～1350份的一种水悬浮溶液。悬浮液含有40～60％的一种丙烯酸或醋酸乙烯树脂的固体。专利CN101381579A介绍了一种硅钢片用无六价铬环保绝缘涂层材料的制备方法，即轻质镁化合物与磷酸反应生成磷酸镁溶液，调节溶液的酸度，再与水溶性环氧树脂溶液和纳米氧化钛、纳米氧化镁的混合粉体混合，搅拌均匀，得硅钢片用无六价铬环保绝缘涂层材料。专利CN103555041A一种具有高冲片性能无取向电工钢环保绝缘涂料及其制备方法和应用，包括:磷酸二氢铝：20％～60％，有机树脂：2％～40％，硅溶胶：0.5％～5％，磷酸：1％～10％，硝酸：0.3～2％，氧化镁：1％～5％，稀土盐混合溶液：0.3％～5.5％，硅烷偶联剂：0.5％～5.5％，其余为溶剂水。对上述涂层进行分析，这些涂层的一个缺点是其无机部分含有游离的磷酸，在高温下必定会与钢片发生反应，并且还含有磷酸镁化合物，这种化合物必须在高温下使其固化，以预防因未反应的磷酸或吸湿性的磷酸盐化合物的存在而引起的粘性。然而在这样高的固化温度下，树脂会发生降解，产生一种不均匀的褐色外观，并使得涂层和钢片的附着性变差。另一个缺点是由于出现薄涂层条纹，用槽轧橡皮剂量辊难以在钢片的整个宽度上进行均匀的涂覆。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种无取向硅钢涂料，此涂料为单一组分的有机/无机水性环保涂料，不仅完全消除了铬元素带来的环保问题，而且具有良好的表面状态、高附着性、高绝缘性、高耐蚀、耐高温和高焊接性等特性，可广泛适用于制备无取向硅钢涂层，尤其适用于冷轧无取向电工钢板表面涂覆处理。为了达到上述专利技术目的，本专利技术提供一种含有有机硅树脂、磷酸二氢铝、磷酸二氢锌和纳米级硅溶胶的新型环保无取向硅钢绝缘涂料，以涂料的总质量分数为基础计，其组分及相应的质量百分比为：有机硅树脂，10％～25％，优选15％～20％；磷酸二氢铝，10％～30％，优选15％～25％；磷酸二氢锌，6％～20％，优选10％～15％；二氧化硅胶体，4％～26％，优选5％～20％；丙二醇，1％～3％，优选1.5％～2.5％；余量为水。有机硅树脂可为10％～14％、14％～15％、15％～17％、17％～18％、18％～20％、20％～23％或23％～25％；磷酸二氢铝可为10％～12％、12％～15％、15％～18％、18％～23％、23％～25％、25％～28％或28％～30％；磷酸二氢锌可为6％～7％、7％～8％、8％～10％、10％～12％、12％～15％、15％～16％或16％～20％；二氧化硅胶体可为4％～8％、8％～10％、10％～13％、13％～15％、15％～18％、18％～20％、20％～22％或22％～26％；丙二醇可为1％～1.2％、1.2％～1.5％、1.5％～1.8％、1.8％～2％、2％～2.2％、2.2％～2.5％、2.5％～2.8％或2.8％～3％。本专利技术使用的有机硅树脂，是由质量百分比为60％～80％的甲基烷氧基硅烷和质量百分比为20％～40％的苯基烷氧基硅烷为原料，采用水解-缩聚的方法所得。优选的，有机硅树脂的平均相对数均分子量为2000-10000，平均粒度在0.3～1.5微米之间。有机硅树脂由于比普通的有机树脂的耐热性高，采用有机硅树脂可以防止高温情况下，树脂的分解对涂层产生的影响；同时有机硅树脂含有硅氧键，能和涂层这种的纳米二氧化硅在高温下产生交联，可以极大改善涂层的附着性。磷酸二氢铝是一种新型的无机粘结材料，常温下可固化，可提高涂层的耐高温、抗震、抗剥落和绝缘性等。同时，在绝缘涂层中，又起粘结剂作用，改善绝缘涂层与硅钢玻璃底层的附着性。本专利技术中磷酸二氢铝的用量占涂料总质量的10％～30％。磷酸二氢锌的加入可改善固化后涂层的外观性能，若加入的量少，则涂层的外观不理想；若加入量过多，则附着性变差。本专利技术中磷酸二氢锌的用量占涂料总质量的6％～20％。二氧化硅胶体是直径为纳米级的二氧化硅超微细颗粒分散在水中的乳白色胶体溶液,如直径为5-25纳米的二氧化硅超微细颗粒。二氧化硅胶体渗透力强，作为涂料的配合材料可以提高结合性、耐磨损性和耐污染性。本专利技术中二氧化硅胶体的用量占涂料总质量的4％～26％。本专利技术中加入的丙二醇，可改善涂料的润湿性，加强涂料各组分间的相互协同作用，改善了涂层的耐腐蚀性。主要制备步骤为：将有机硅树脂加入到烧瓶中，再分别依次加入磷酸二氢铝、磷酸二氢锌、二氧化硅胶体、丙二醇和水，均匀混合可得。本专利技术的无取向硅钢涂料，完全消除了铬元素带来的环保问题，具有良好的表面状态，外观均一，溶液稳定无沉淀物；具有良好的附着性、表面力学性能和加工性能。固化后形成的涂层具有较高的层间电阻率，满足绝缘性的要求，有良好的耐化学品、耐腐蚀、耐高温和焊接性能。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。按如表1所示的配方制备出无取向硅钢涂料涂布在无取向硅钢板上，在550℃下进行30秒热处理，可得到1.5微米的绝缘涂膜的硅钢板。具体制备步骤如下：按表1的配方比例，将有机硅树脂加入到500ml的三口烧瓶中，再分别依次加入相应量的磷酸二氢铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无取向硅钢涂料，以涂料的总质量为基础计，其组分及相应的质量百分比为：有机硅树脂，10％～25％；磷酸二氢铝，10％～30％；磷酸二氢锌，6％～20％；二氧化硅胶体，4％～26％；丙二醇，1％～3％；余量为水。

【技术特征摘要】
1.一种无取向硅钢涂料，以涂料的总质量为基础计，其组分及相应的质量百分比为：
有机硅树脂，10％～25％；
磷酸二氢铝，10％～30％；
磷酸二氢锌，6％～20％；
二氧化硅胶体，4％～26％；
丙二醇，1％～3％；
余量为水。
2.如权利要求1所述的无取向硅钢涂料，其特征在于，以涂料的总质量为基础计，所述有机
硅树脂的质量百分比为15％～20％。
3.如权利要求1所述的无取向硅钢涂料，其特征在于，以涂料的总质量为基础计，所述磷酸
二氢铝的质量百分比为15％～25％。
4.如权利要求1所述的无取向硅钢涂料，其特征在于，以涂料的总质量为基础计，所述磷酸
二氢锌的质量百分比为10％～15％。
5.如权利要求1所述的无取向硅钢涂料，其特征在于，以涂料的总质量为基础计，所述二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晨，曾丽，
申请(专利权)人：上海迪升防腐新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31