[发明专利]用于无取向电工钢的环保绝缘涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于无取向电工钢的环保绝缘涂料及其制备方法。

背景技术

无取向硅钢主要用于中小型电机中。电机在一定频率下运行时，交变磁场会产生涡流损耗。为减少涡流损耗，需要在钢板表面涂敷绝缘涂层。该涂层不仅应具有良好的绝缘性、附着性、耐蚀性，同时为满足电机用户加工及电机运行本身的需求，还要求其具有一些其他性能（如冲片性、焊接性、粘结性、耐热性、抗油性等）。

中国专利CN101591495A报道了一种用丙烯酸酯乳液作为成膜物质的无取向钢涂料；中国专利CN101910464A报道了一种用聚酯乳液做为成膜物质的无取向钢涂料；中国专利CN101928490A报道了一种用聚醋酸乙烯酯、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作为成膜物质的无铬绝缘涂料。以上专利都是用聚合物乳液作为成膜主体制得的无取向钢涂料，使用的乳液都呈碱性，在酸性条件下不能稳定存在，在和酸性磷酸盐配合使用制成涂料时会凝胶。由于乳液聚合时可能存在残余的单体和低聚物，在运输过程中遇到光照或储存温度升高等情况下会进一步的聚合，导致保存期只有三个月和施工时间只有24小时；由于乳液成膜需要乳胶粒子变形, 分子链相互扩散和渗透, 以致相互缠绕, 达到聚结成膜。要获得优良的涂膜，必须有一个合适的水份挥发速率。这个水份的挥发速度很难与硅钢涂布线速度匹配，因此在无取向钢涂布过程中使用乳液作为主要成膜物质的涂料容易产生“露晶”问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提供一种用于无取向电工钢的环保绝缘涂料，其克服以聚合物乳液作为主要成膜物质的无取向钢涂料的保存时间短、施工时长时间使用不凝胶、涂膜有“露晶”的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：用于无取向电工钢的环保绝缘涂料，其特征在于由以下组分按质量百分比配制而成：改性的水性环氧树脂20%~40%；磷酸二氢铝 20%~30%；

锌系化合物  0.1%~3%；铜系化合物 0.1%~1%；钴系化合物  0.1%~1%；

镍系化合物  0.1%~1%；硅溶胶  10%~30%；表面活性剂 1%~3%；去离子水  20%~30%。

按上述方案，所述的改性的水性环氧树脂的制备方法包括如下步骤：

1）环氧树脂的溶解：在反应釜中加入环氧树脂，升温至20-80℃，再加入溶剂，搅拌至均匀；2）升温至70-90℃，在1小时内滴加完改性剂，保温2-4小时；3）减压抽出溶剂；4）降温至50-60℃，缓慢加入中和剂，加完后恒温搅拌0.5小时；5）加入水稀释至固含量为30%~40%，其中原料组成按重量份计为：环氧树脂5-10份、溶剂2-5份、改性剂0.1-1份、中和剂0.2-1份。

按上述方案，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-51、双酚A型环氧树脂E-44和双酚A型环氧树脂E-20中的任意一种或多种的混合。

按上述方案，所述的改性剂为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和二甲基乙醇胺中的任意一种或多种的混合。

按上述方案，所述的溶剂为甲苯、二甲苯、乙醚、乙二醇甲醚和乙二醇丁醚中的任意一种或多种的混合。

按上述方案，所述的中和剂为盐酸、草酸、磷酸和硫酸中的任意一种或多种的混合。

按上述方案，所述的锌系化合物为磷酸锌、磷酸二氢锌、氧化锌和氯化锌中的任意一种或多种的混合。

按上述方案，所述的铜系化合物为磷酸铜、氧化铜、碱式碳酸铜和氯化铜中的任意一种或多种的混合。

按上述方案，所述的钴系化合物为氧化钴、氯化钴和碳酸钴中的任意一种或多种的混合。

按上述方案，所述的镍系化合物为氧化镍、氯化镍和碳酸镍中的任意一种或多种的混合。

按上述方案，所述表面活性剂的为BYK-021、BYK-028和BYK-220S中的任意一种或多种的混合。

用于无取向电工钢的环保绝缘涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）将磷酸二氢铝和去离子水混合搅拌均匀；

2）在搅拌条件下缓慢加入硅溶胶；

3）待溶液完全混合均匀后加入锌系化合物、铜系化合物、钴系化合物、镍系化合物和表面活性剂，搅拌均匀；