[发明专利]具有优良耐蚀性能的无取向电工钢半有机磷酸盐绝缘涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种无取向电工钢用绝缘涂料，特别是一种冷轧无取向电工钢 用环保、具有优良耐蚀性能的半有机磷酸盐绝缘涂料。

背景技术

无取向电工钢广泛用作电机和变压器的铁芯材料。为防止铁芯叠片间发生 短路而增大涡流损耗，需要在冷轧无取向电工钢板表面涂覆绝缘涂层。由于在 制造电机、变压器铁芯时，需要将电工钢板冲制成铁芯形状的坯料，还要将叠 片边缘固定以及适应不同种类铁芯的使用工况条件，因此无取向电工钢绝缘涂 层不仅要有良好的绝缘性，而且还需有良好的冲片性、附着性、焊接性、耐热 性、耐蚀性等。无取向电工钢绝缘涂层包括有机涂层、无机涂层和半有机涂层 三大类。目前国内应用最多的电工钢绝缘涂层是半有机含铬涂层，如武钢T4、 鞍钢TM4、宝钢A、太钢G2涂层，这些涂层的涂料组分主要为重铬酸盐水溶液、 有机树脂乳液、助熔剂、还原剂(如乙二醇或甘油)、消泡剂等。半有机含铬涂 层虽然兼顾了无取向电工钢涂层所要求的各种性能，但其涂料中含有剧毒的 Cr6+。随着环保要求的日益严格，尤其是欧盟RoHS指令的实施，环保绝缘涂料 成为国内外无取向电工钢绝缘涂料研发的热点。另外，在气候湿热的地区，下 游用户也对电工钢的耐蚀性也提出了更高的要求。

为满足电工钢绝缘涂料的环保要求，国内外电工钢生产企业均大力开发半 有机磷酸盐绝缘涂料。美国阿姆科公司在中国申请的专利98125437.3中披露了 一种用于无取向电工钢的无机/有机绝缘涂层，其中每100份干基重中含有20-60 份的磷酸铝，20-70份的至少一种无机硅酸盐微粒，以及10-25份的一种丙烯酸 树脂；该固化涂层是由一种酸性水悬浮液形成的，对于每1份丙烯酸树脂至多 含1份的一种水溶性有机溶剂；该水悬浮液的pH值大约为2.0-2.5，硅酸盐平 均粒径为0.3-60μm，树脂粒径＜1μm，比重大约为1.0-1.3g/ml；该涂料(水 悬浮液)在220-350℃板温下烘烤成膜，单面涂层厚度控制在0.5-8μm。

日本新日铁在中国申请的专利200310124259.9中披露了一种以金属磷酸盐 (磷酸铝、磷酸钙、磷酸锌和磷酸镁)和有机树脂作为主要组分，还包含水溶 性有机化合物的处理液，该有机化合物的沸点或升华点温度至少是100℃，且其 添加量为100重量份的金属磷酸盐比5-50重量份有机化合物；有机树脂与磷酸 盐的优选混和比例是5到300重量份的有机树脂成分比100重量份的磷酸盐； 该涂层在去应力退火后具有高间隙系数、优良冲切性能、膜粘结性能和滑动性 能。

日本JFE(原川崎制铁株式会社和日本钢管合并)在中国申请的专利 95103838.9中披露了一种用于形成电工钢板绝缘涂层的处理液，其特征在于处 理液中含有树脂微粒子乳液、还原剂及促进剂，并且树脂在微分热重分析中以 一定的升温速度加热试样时，重量变化为极大的峰值温度是400℃以上，且具有 耐磷酸性；还原剂是至少一种钠、钾、镁、钙、锰、钼、锌、铝的磷酸盐水溶 液；促进剂则含有烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚氧丙烯嵌段聚合物、聚氧乙烯 酚醚、硝酸铝、硝酸、杂钼酸、高锰酸钾中的至少一种。

韩国浦项在中国申请的专利00807715.0中披露了一种无取向电工钢板用的 形成绝缘涂层的涂料组合物，该涂料组合物对磷酸二氢铝溶液中每100克磷酸， 包括28-98克(固体重量)酸溶性乳液型丙烯酸酯-苯乙烯共聚物树脂，6-18克硝 酸锌，4-13克硅添加剂，18-35克乙二醇和3-11克非离子表面活性剂；该涂料 组合物在辊涂加工性方面以及在涂层性能方面表现出色，另外，涂层环保且很 美观。

上述这些无取向电工钢用的半有机绝缘涂料虽然不含有毒的铬酸盐，但均 是选择磷酸盐作为防锈处理剂，其在耐蚀性方面还有待提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有优良耐蚀性能的无取向电工钢 半有机磷酸盐绝缘涂料，所述涂料中不含有RoHS指令所限用的有毒物质，同时 其涂层具有良好的绝缘性、附着性、冲片性、焊接性，耐热性，特别是耐蚀性 得到了很大提高。

为解决上述技术问题，本发明提供的具有优良耐蚀性能的无取向电工钢半 有机磷酸盐绝缘涂料，包括水溶性磷酸盐、钨酸盐、有机树脂、水、有机溶剂、 钛酸酯偶联剂。