[发明专利]一种适用于无取向硅钢极薄带表面涂覆的涂液及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种适用于无取向硅钢极薄带表面涂覆的涂液，它由水溶性丙烯树脂、成膜助剂、耐盐雾助剂、流平剂、纳米氢氧化锆、消泡剂、水按质量比100:(2～8):(1～3):(1～5):(0～1):(0.1～0.5):(70～130)组成。将该涂液在无取向硅钢极薄带表面可表现出良好的涂覆性，经烘烤固化后形成的绝缘涂层表面透明光滑，附着性和绝缘性能优良，可有效提升无取向硅钢极薄带的综合性能，适合推广应用。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种适用于无取向硅钢极薄带表面涂覆的涂液及其制备方法与应用。

背景技术

随着工业智能化的普及，无人机和智能手机等智能终端产品对小微型马达的需求增长极快，而小微型马达铁心主要是用冷轧无取向硅钢片制作。由于小微马达铁心直径在厘米、毫米级别，因此常规工业电机铁心用的0.35mm及以上厚度规格的无取向硅钢片将不适用于该领域，必须生产0.20mm及以下厚度规格的无取向硅钢片，甚至满足0.10mm和0.05mm厚度规格无取向硅钢极薄带才能满足对应的装配精度。

无取向硅钢极薄带是一个高附加价值的硅钢生产品种，但由于其板厚规格减薄至极限，在现有钢厂设备工况条件下存在生产难度极大、技术要求极高等问题。其相对于常规厚度的钢带，在炉内加热过程中钢带吸热快，退火后板面粗糙度较小、表面自由能较大，且钢带运行容易产生纵向波浪。

目前，无取向硅钢绝缘涂层主要采用铬酸盐-丙烯酸树脂类半无机半有机涂层，其主要成分为氧化镁(或者氧化锌)、铬酐和纯丙烯酸热固型树脂。其中，氧化镁和铬酐在高温下发生化学反应生成重铬酸盐，有效保证涂层具有良好的绝缘性能和耐热性能；丙烯酸树脂在高温下发生交联反应生成涂层成膜物，有效保证钢带在模具冲压过程中具有良好的润滑性。但利用上述涂层在涂覆无取向硅钢极薄带时，由于钢板表面自由能较大，并且钢带运行产生的纵向波浪，使涂液扩散速度慢，导致形成涂层不均匀，进而产生涂层花斑等缺陷；同时，由于钢板表面粗糙度较小，钢板与涂层界面化学成膜质量和物理吸附均弱于普通钢板，导致涂层附着性较差。为解决上述问题，曾通过向现有涂层中添加辅助成膜剂、流平剂等添加剂的改进手段，但由于该涂液配方中的有机树脂兼容性较差，导致涂液存储不稳定，改善涂层性能不理想。为此，针对适用于无取向硅钢极薄带表面涂覆的涂层研发及应用尤为必要。

现有相关无取向硅钢涂层改进技术主要围绕硅钢涂层综合性能进行优化改进，重点聚焦于用户比较关注的改善硅钢焊接性、冲片性，解决消除应力退火粘接，消除六价铬对环境的污染性等方面，从而达到了改善涂层性能的目的；但通常不能有效解决无取向硅钢极薄带的涂覆适应性和改善涂层附着性等问题。特别是无取向硅钢极薄带绝缘涂层膜厚不能太厚，当超过1μm涂层附着性急剧下降，容易在板面脱落，甚至起粉。因此，进一步探索和优化适用于无取向硅钢极薄带的涂液及其涂层工艺，具有重要的研究和应用意义。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种适用于无取向硅钢极薄带表面涂覆的涂液及其制备方法与应用，将该涂液涂覆于无取向硅钢极薄带表面，经一定温度烘烤固化后形成绝缘涂层；该绝缘涂层表面透明光滑，附着性和绝缘性能优良，可有效提升无取向硅钢极薄带的综合性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种适用于无取向硅钢极薄带表面涂覆的涂液，由水溶性丙烯树脂、成膜助剂、耐盐雾助剂、流平剂、纳米氢氧化锆、消泡剂、水按质量比100:(2～8):(1～3):(1～5):(0～1):(0.1～0.5):(70～130)组成。

优选地，所述适用于无取向硅钢极薄带表面涂覆的涂液中，水溶性丙烯树脂、成膜助剂、耐盐雾助剂、流平剂、纳米氢氧化锆、消泡剂、水的质量比为100:(4～7):(1.5～2.5):(2～4):(0.1～0.7):(0.2～0.4):(80～120)。

上述方案中，所述水溶性丙烯酸树脂以硬单体甲基丙烯酸甲酯、软单体丙烯酸-2-乙基己酯、功能单体丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、交联单体丙烯酰胺和引发剂为主要原料进行聚合而成。