[发明专利]一种电工钢用耐高温环保绝缘涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电工钢用耐高温环保绝缘涂料及其制备方法，各组分及其质量百分比为：5％～15％的磷酸二氢铝、1％～10％的云母粉、1％～10％的高岭土、3％～8％的钛酸酯偶联剂、1％～5％的烷氧基硅烷、1％～5％的硅烷偶联剂、1％～3％的乙醇、8％～25％的聚合物乳液、0.4％～0.6％的润湿剂、0.8％～1.2％的成膜助剂、0.8％～1.2％的咪唑啉缓蚀剂，余量为去离子水。本电工钢用耐高温环保绝缘涂料及其制备方法，不含具有环境危害性的铬酸盐及氟化合物，不仅具备良好的绝缘性，耐蚀性及加工性能，同时涂层结合力优于现有技术提供的无铬环保型绝缘涂层，并具备更佳的耐高温性能，涂料性能更加稳定。

技术领域

本发明涉及绝缘涂料，具体涉及一种电工钢用耐高温环保绝缘涂料及其制备方法。

背景技术

硅钢为含硅量在1％～4.5％之间的硅铁合金，是一种重要的软磁性金属电工材料，主要用于电子、电力行业制造变压器等；硅钢的铁损和磁感应强度等电磁性能是其重要的性能指标，为有效地将涡流限制到各叠片内，通常需要在硅钢片表面涂覆具有绝缘性能的表面涂层，使钢片之间相互绝缘。这一涂层一般在硅钢生产过程中即进行涂覆，即硅钢绝缘涂层。合格的绝缘涂层不仅应具备良好的绝缘性，同时还应具有良好的基材附着性、耐蚀性、可涂覆性、以及冲剪适应性、焊接适应性等加工性能，其性能要求大大高于普通绝缘漆。

无铬绝缘涂料配方大多以磷酸盐类无机-有机复合体系为主，包含磷酸二氢铝等酸性磷酸盐作为主要的无机成膜材料、聚丙烯酸树脂和环氧树脂等为有机基体，并为改善涂层的冲剪与附着性能，可选加入硅酸盐等无机颗粒作为无机填料以调节涂层的耐磨性和表面粗糙度，维持表面电阻率并减少焊接气泡的产生；但此类磷酸盐类无机-有机复合体系为提高涂料的致密性、附着性、冲剪加工性能及润滑性能，包含大量的有机树脂，导致涂层普遍具有硬度偏低易划伤，焊接气孔难以消除等缺陷；特别是在无取向硅钢实际使用中，用户往往会将组装后的铁芯进行二次退火以消除安装应力，此类有机绝缘涂层较高的树脂含量导致其对高温处理的耐受性不佳，大大影响最终成品的性能。

另外，现有技术中已有采用以质量比0.05～1.0的烷氧基硅烷和硅烷偶联剂为主体的绝缘膜形成方法，并加入鳞片状微米级或亚微米级二氧化硅粉末以改善涂层的均匀性，退火后绝缘性能和焊接性能。但由于此类无机填料尺寸较大，且与涂料中的其它组分，特别是有机组分间的相容性较弱，加入过多时涂料无法成膜，从而限制了其在涂料中的用量。此外，以硅烷为主剂成膜的技术虽可获得附着力良好的膜层，但用于连续线快速固化时极易因毛细作用引起表面微裂纹丧失阻隔作用，且硅烷为主剂的涂料原料价格十分昂贵，限制了其在实际工业生产中应用。

发明内容

本发明提供一种电工钢用耐高温环保绝缘涂料及其制备方法，不含具有环境危害性的铬酸盐及氟化合物，不仅具备良好的绝缘性，耐蚀性及加工性能，同时涂层结合力优于现有技术提供的无铬环保型绝缘涂层，并具备更佳的耐高温性能，涂料性能更加稳定。

为了实现上述目的，本电工钢用耐高温环保绝缘涂料，原料各组分质量百分比为：9％～12％的磷酸二氢铝、1.0％～7％的云母粉、2％～10％的高岭土、4％～6％的钛酸酯偶联剂、2％～3.5％的烷氧基硅烷、1.2％～5％的硅烷偶联剂、2.4％～4％的乙醇、13％～24.5％的聚合物乳液、0.4％～0.6％的润湿剂、0.8％～1.2％的成膜助剂、0.8％～1.2％的咪唑啉缓蚀剂，余量为去离子水。

进一步地，原料各组分质量百分比，所述润湿剂为0.5％、成膜助剂为1％、咪唑啉缓蚀剂为1％。

进一步地，所述烷氧基硅烷为二甲基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷及正硅酸乙酯中的一种或多种混合物。

进一步地，所述的硅烷偶联剂为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。

进一步地，所述的聚合物乳液为固含量20％～50％之间的阳离子型聚丙烯酸酯乳液。

进一步地，所述的润湿剂为EO-PO嵌段共聚物类表面活性剂。