本发明专利技术公开了一种无铬绝缘涂料，包括：１）１００质量份的金属磷酸二氢盐；２）１０～１００质量份的树脂，选自聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、苯乙烯－丙烯酸共聚树脂和环氧树脂中的一种或多种；３）１～４０质量份的可溶性的金属有机酸盐，选自乳酸盐、醋酸盐、葡萄糖酸盐和柠檬酸盐中的一种或多种；４）１１０～１００００质量份的水；５）可选的，≤４０质量份的有机溶剂。通过本发明专利技术的实施，可以获得性能优异的无铬绝缘涂层，从而实现对含铬涂层的替代，满足环保的要求，本发明专利技术的无铬绝缘涂料可用于无取向硅钢。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种绝缘涂料，尤其涉及一种可用于无取向硅钢的不含铬元素的环保 绝缘涂料。
技术介绍
中型或大型电动机和变压器所用的无取向硅钢片要有一层绝缘涂层，以提供一个 高水平的层间电阻，使得硅钢片在冲片叠装成定子材料后，定子的涡流损耗最小。硅钢片的 可制造性要求绝缘涂层必须具有良好的附着性，以保证不会在冲片时从硅钢片边缘脱落， 同时绝缘涂层在冲压、开槽或剪断时不应过度粉化，以免堆积在进料辊或其它设备上，磨损 用于冲压或剪切叠片的模具。传统的绝缘涂层往往采用铬酸盐作为组分，而铬酸盐由于具有致癌性，在环保要 求日益苛刻的今天，其使用受到越来越严格的限制。近年来，无铬绝缘涂层得以快速的发展，目前通常使用磷酸盐代替铬酸盐。磷酸盐 涂层可以提供优良的绝缘性能和耐热性，但是磷酸盐中往往含有过量的残余磷酸，因此容 易产生吸湿发粘现象(粘片性)，需要添加残余磷酸的稳定剂。例如欧洲专利EP1208166B1 采用100份磷酸二氢铝，28-98份丙烯酸-苯乙烯乳液，6-18份硝酸锌，4_13份硅的化合 物，18-35g乙二醇，以及3-llg非离子表面活性剂的绝缘涂料，由于没有残余磷酸的稳定 剂，故表现出吸水和粘片性，同时由于采用了硝酸锌，影响其耐蚀性；美国专利5955201采 用无机硅酸盐颗粒作为残余磷酸的稳定剂，虽有效地避免了粘片性的问题，但无机硅酸 盐颗粒与溶液体系不混溶，极易产生沉淀，在搅拌不均时其效果难以体现；PCT专利申请 W02008/016220A1采用氢氧化钴和氢氧化锶作为残余磷酸的稳定剂，也可以避免粘片性问 题，但两者均为无机颗粒，难以混合均勻。总体来说，现有的磷酸盐绝缘涂层还不能完全替 代含铬的绝缘涂层。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无铬绝缘涂料，该涂料获得的绝缘涂层表现出良好的耐 蚀性、附着性以及耐热性，成功实现了铬化合物的代替，从而实现了生产过程的环保，这种 无铬绝缘涂料可用于无取向硅钢。本专利技术的另一个目的是提供所述无铬绝缘涂料的一种制备方法。本专利技术的再一个目的是提供一种在无取向硅钢板上形成绝缘涂层的方法。本专利技术所提供的无铬绝缘涂料，包括1) 100质量份的金属磷酸二氢盐；2) 10 100质量份的树脂，选自聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、苯乙烯_丙烯酸共聚 树脂和环氧树脂中的一种或多种；3)1 40质量份的可溶性的金属有机酸盐，选自乳酸盐、醋酸盐、葡萄糖酸盐和柠 檬酸盐中的一种或多种；4)110 ~ 10000 质量份的水；5)可选的，彡40质量份的有机溶剂。优选地，所述绝缘涂料由以下成分组成1) 100质量份的金属磷酸二氢盐；2) 10 100质量份的树脂，选自聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、苯乙烯_丙烯酸共聚 树脂和环氧树脂中的一种或多种；3)1 40质量份的可溶性的金属有机酸盐，选自乳酸盐、醋酸盐、葡萄糖酸盐和柠 檬酸盐中的一种或多种；4)110 ~ 10000 质量份的水；5)可选的，彡40质量份的有机溶剂。优选地，所述金属磷酸二氢盐选自Al (H2PO4) 3、Mg (H2PO4)2Xa (H2PO4) 2 和 Zn (H2PO4) 2 中的一种或多种。优选地，所述金属有机酸盐选自二价和三价金属的的乳酸盐、醋酸盐、葡萄糖酸盐 和柠檬酸盐中的一种或多种。更优选地，所述金属有机酸盐选自Mg、Al、Ca、Zn、Co、Ni和Sr的乳酸盐、醋酸盐、 葡萄糖酸盐和柠檬酸盐中的一种或多种。优选地，所述有机溶剂为乙二醇或丙三醇。本专利技术所提供的无铬绝缘涂料，可以通过混合其成分制备。所述金属磷酸二氢盐可以金属磷酸二氢盐溶液形式提供，所述树脂可以树脂乳液 形式提供。优选地，所述金属磷酸二氢盐溶液选自Al (H2PO4) 3溶液、Mg (H2PO4) 2溶液、 Ca (H2PO4) 2溶液和Zn (H2PO4) 2溶液中的一种或多种。优选地，所述Al (H2PO4) 3溶液通过摩尔比为0. 14 0. 20的Al2O3与H3PO4混合得 到，或者通过摩尔比为0. 28 0. 40的Al (OH) 3与H3PO4混合得到。优选地，所述Mg (H2PO4) 2溶液通过摩尔比为0. 40 0. 60的MgO或Mg (OH) 2与H3PO4 混合得到。优选地，所述Ca (H2PO4) 2溶液通过摩尔比为0. 40 0. 60的CaO或Ca (OH) 2与H3PO4 混合得到。优选地，所述Zn (H2PO4) 2溶液通过摩尔比为0. 40 0. 60的ZnO或Zn (OH) 2与H3PO4 混合得到。优选地，所述树脂乳液中树脂的质量百分含量为10-60%。本专利技术所提供的在无取向硅钢板上形成绝缘涂层的方法，包括1)在所述无取向硅钢板上涂覆上述无铬绝缘涂料；2)在200-550°C进行烘烤成膜。以下将对本专利技术作进一步说明金属磷酸二氢盐可以提高绝缘涂层的耐热性和耐蚀性，优选的金属磷酸二氢盐有 Al (H2PO4) 3、Mg(H2PO4)2、Ca(H2PO4)2和Zn(H2PO4)2等。在制备本专利技术涂料的过程中，这些金属 磷酸二氢盐可以是商品化的成品，也可以通过金属氢氧化物或氧化物与磷酸混合的方式获 得，例如对于Al (H2PO4) 3，其可以通过的摩尔比为0. 14 0. 20的Al2O3和H3PO4混合获得，也可以通过摩尔比为0. 28 0. 40的Al (OH) 3与H3PO4混合获得，对于Mg (H2PO4) 2，Ca (H2PO4) 2和 Zn(H2PO4)2等二价金属，其可以通过摩尔比为0. 40 0. 6的金属氧化物或氢氧化物和H3PO4 混合获得。金属氧化物或氢氧化物与磷酸的比值低于下限，则涂料中残余磷酸过多，导致绝 缘涂层粘片性恶化而不能使用；高于上限则造成涂料不稳定。金属磷酸二氢盐可以单独使 用，也可以混合使用。树脂在涂料中用以提高绝缘涂层的附着性和韧性，防止涂层与基板之间发生剥离 的现象。常用的这类树脂为聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、苯乙烯_丙烯酸共聚树脂和环氧树 脂中的一种或多种。相对于100质量份的金属磷酸二氢盐，树脂的添加量为10 100质 量份。树脂含量太少，则涂层表面变得过于粗糙、且涂层容易剥落和粉化，涂层的附着性难 以得到保证，而含量太多，则会降低绝缘涂层的耐热性和焊接性。在制备本专利技术涂料的过程 中，这些树脂也可以商品化的树脂乳液形式提供。申请人:将选自乳酸盐、醋酸盐、葡萄糖酸盐和柠檬酸盐的金属有机酸盐引入到绝 缘涂料中，这些金属有机酸盐在水中具有一定的溶解度，可以实现将金属以离子的形式引 入溶液体系中，而不引起溶液产生沉淀，保证涂料的均一性。申请人发现在涂料烧结过程 中，这类物质分解，金属阳离子便会与残余的磷酸根发生反应，从而起到禁锢残余磷酸根的 目的。这种金属有机酸盐可以是二价和三价金属的有机酸盐，包括Mg、Al、Ca、Zn、Co、Ni和 Sr等的乳酸盐，醋酸盐，葡萄糖酸盐以及柠檬酸盐等。相对于100质量份的金属磷酸二氢盐 溶液，这种金属有机酸盐的添加量为1 40质量份，如果低于1份，则涂层吸湿发粘的问题 没有改善，但高于40份，则会显著降低涂料体系的稳定性，甚至引起大量物质的析出。本专利技术的涂料中还包括110 10000质量份的水，如果水的质量份低于110，则涂 料浓度过大，稳定性差，容本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无铬绝缘涂料，包括以下成分： １）１００质量份的金属磷酸二氢盐； ２）１０～１００质量份的树脂，选自聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、苯乙烯－丙烯酸共聚树脂和环氧树脂中的一种或多种； ３）１～４０质量份的可溶性的金属有机酸盐，选自乳酸盐、醋酸盐、葡萄糖酸盐和柠檬酸盐中的一种或多种； ４）１１０～１００００质量份的水； ５）可选的，≤４０质量份的有机溶剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许云鹏，陈晓，吉亚明，谢世殊，黄昌国，陈凌云，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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