專利名稱：一種電工鋼用無鉻半有機(jī)絕緣涂料及其涂覆方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電工鋼片用的半有機(jī)絕緣涂料，特別是一種無鉻半有機(jī)絕緣涂料。
背景技術(shù)：
無取向電工鋼廣泛用作電機(jī)和變壓器的鐵芯材料。為防止鐵芯疊片間發(fā)生短路而增大渦流損耗，需要在冷軋無取向電工鋼板表面涂覆絕緣涂層。由于在制造電機(jī)、變壓器鐵芯時，需要將電工鋼板沖制成鐵芯形狀的坯料，還要將疊片邊緣固定以及適應(yīng)不同種類鐵芯的使用工況條件，因此無取向電工鋼絕緣涂層不僅要有良好的絕緣性，而且還需有良好的沖片性、附著性、焊接性、耐熱性、耐蝕性等。上世紀(jì)初期，為了表面絕緣，一般在脫碳退火的后期使電工鋼表面上自然地生成一種以Fe3O4為主的氧化薄膜，但其絕緣電阻很小，防銹性也很差，且在熱處理過程中一定程度上惡化了電工鋼的磁性能；日本在60年代發(fā)展了磷酸鹽_鉻酸鹽系涂層和鉻酸鹽系涂層，鉻的存在明顯地提高了涂層的耐蝕性、耐熱性，同時解決了涂層發(fā)粘問題；在70年代初為了提高工作效率以超硬質(zhì)合金鋼為模具的高速沖床得到了廣泛應(yīng)用，改進(jìn)沖片加工性成為當(dāng)時無取向電工鋼板的一個重要問題，為此日本又發(fā)展了鉻酸鹽-有機(jī)樹脂系涂層，使沖片性提高了 10-30倍；在70年代末隨著電機(jī)制造工藝的改進(jìn)，發(fā)展了用焊接法連接定子鐵芯代替以前的螺栓固定法，為了改善其焊接性，日本開發(fā)了鋼板表面粗糙化的L2、 L3涂層，成為當(dāng)時劃時代的優(yōu)良絕緣涂層，但Cr(VI)對人體有害，在現(xiàn)場涂覆作業(yè)或涂層廢液處理作業(yè)中，操作非常不安全，另外涂層液中的Cr(VI)在烘烤時雖大部分被還原成 Cr(III)，但仍可能有一部分Cr(VI)殘存于涂層中，而在鋼板進(jìn)行剪切加工時形成飛沫污染現(xiàn)場，考慮到環(huán)境保護(hù)問題，歐美發(fā)達(dá)國家在70年代提出盡量避免使用鉻酸鹽涂層，在這種倡導(dǎo)下開始了性能優(yōu)異的環(huán)保涂層的開發(fā)。其間阿姆科公司開發(fā)出能滿足用戶使用的磷酸鹽環(huán)保半無機(jī)涂層，隨后奧地利倫布蘭廷公司開發(fā)出應(yīng)用性能更加優(yōu)異的EB53系列環(huán)保涂層，并于80年代后期在歐洲、美洲得到了廣泛應(yīng)用。但由于無鉻環(huán)保涂層在使用中出現(xiàn)的耐熱性、焊接性不良、易掉粉脫落，以及涂層成本較高等問題，下游市場還是未能完全接受無鉻環(huán)保涂層。綜上所述，為了使涂層具有良好的綜合性能(沖片性、焊接性、絕緣性、耐蝕性、附著性、耐熱性等)，并且符合環(huán)保要求，其所使用的涂料必須充分考慮到這些綜合要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種綜合性能良好且不含鉻的電工鋼絕緣涂料，以不含水的涂料組成計，所述涂料中含有35份 55份水溶性飽和聚酯樹脂、8份 15份全甲醚化三聚氰胺樹脂、3份 10份改性三聚磷酸鋁、1份 6份植酸鋅鈣、7份 12份磷酸鋅、5份 9份云母粉、10份 16份鈦白粉、4份 8份高嶺土、0. 5 份 1. 5份二甲基乙醇胺、2份 8份乙二醇丁醚、0. 2份 1. 0份聚丙烯酸銨、0. 1份 0. 5份聚醚改性硅氧烷、0. 1份 0. 3份有機(jī)硅消泡劑。按照上述配比做成的絕緣涂料在冷軋無取向電工鋼板表面均勻涂敷后，在350 500°C的干燥固化爐內(nèi)快速加熱固化20 50s，就能形成外觀美觀、綜合性能良好、不含鉻的半有機(jī)絕緣涂層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的半有機(jī)電工鋼絕緣涂料具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明所述的絕緣涂料完全不含鉻，符合歐盟RoHS指令的環(huán)保要求，同時涂層外觀美觀，涂膜完整，在彎折處涂層也不會脫落，具有良好的絕緣性、附著性、耐熱性、沖片性和焊接性，綜合性能滿足用戶要求；2、本發(fā)明所述的涂料在冷軋無取向電工鋼板表面潤濕良好、容易鋪展流平，能適應(yīng)硅鋼生產(chǎn)線高速(>70m/min)輥涂的需要，而且制備的涂層中不會存在條紋、氣泡、色差等缺陷。3、本發(fā)明所述涂料的保質(zhì)期在常溫下為半年以上，相對于普通半有機(jī)鉻酸鹽涂料的保質(zhì)期(在常溫下僅3天)，本發(fā)明的涂料在涂料加工和涂層生產(chǎn)時，對時間結(jié)點(diǎn)的限制小，可以滿足硅鋼生產(chǎn)線大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的需要，還可以減少因涂料變質(zhì)而造成的浪費(fèi)。


圖1為實(shí)施例1中所述的涂層表面顯微形貌的掃描電鏡照片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。本發(fā)明所述的綜合性能良好且不含鉻的半有機(jī)電工鋼絕緣涂料實(shí)施例1 15以及對比例1 2中涂料各組分(不含水)的以重量計含量如表1所示。所述涂料加水溶解到常用電工鋼絕緣涂料所需濃度的溶液即可用于生產(chǎn)。表1實(shí)施例及對比例中涂料各組分的含量
權(quán)利要求
1.一種電工鋼用無鉻半有機(jī)絕緣涂料，以不含水的涂料組成計，所述涂料中含有(以重量計)水溶性飽和聚酯樹脂35 55份、全甲醚化三聚氰胺樹脂8 15份、改性三聚磷酸鋁3 10份、植酸鋅鈣1 6份、磷酸鋅7 12份、云母粉5 9份、鈦白粉10 16份、 高嶺土 4 8份、二甲基乙醇胺0. 5 1. 5份、乙二醇丁醚2 8份、聚丙烯酸銨0. 2 1. 0 份、聚醚改性硅氧烷0. 1 0. 5份、有機(jī)硅消泡劑0. 1 0. 3份。
2.一種在電工鋼表明涂覆無鉻半有機(jī)絕緣涂料的方法，包括以下步驟A、按權(quán)利要求1所述的配方加水進(jìn)行攪拌，配制成常用電工鋼絕緣涂料所需濃度的溶液；B、用刻槽橡膠輥涂層機(jī)將A步驟的溶液涂覆到電工鋼表面；C、在干燥固化爐內(nèi)350 500°C爐溫下烘烤20 50s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無鉻半有機(jī)絕緣涂料，組分為35份～55份水溶性飽和聚酯樹脂、8份～15份全甲醚化三聚氰胺樹脂、3份～10份改性三聚磷酸鋁、1份～6份植酸鋅鈣、7份～12份磷酸鋅、5份～9份云母粉、10份～16份鈦白粉、4份～8份高嶺土、0.5份～1.5份二甲基乙醇胺、2份～8份乙二醇丁醚、0.2份～1.0份聚丙烯酸銨、0.1份～0.5份聚醚改性硅氧烷、0.1份～0.3份有機(jī)硅消泡劑，使用這種涂料制成的涂層絕緣性、附著性、耐熱性、沖片性和焊接性好，涂層中不會存在條紋、氣泡、色差等缺陷，保質(zhì)期長。
文檔編號C09D167/00GK102220073SQ201110100240
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者豐慧, 占云高, 孫致平, 張建平, 朱濤, 沈新玉, 王立濤, 董梅, 裴陳新 申請人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司