[发明专利]一种无取向硅钢表面涂料及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于钢铁表面的涂料，使其形成防腐绝缘涂层。用于硅钢绝缘涂层制备技术领域。

背景技术

无取向硅钢绝缘涂层是涂覆在无取向硅钢表面的一层由多种化学成分组成的绝缘涂层。它能保证无取向硅钢有较高的表面电阻率，使层间功率损失降为最小；同时保护无取向硅钢免受各种腐蚀介质的侵蚀和锈蚀。无取向硅钢表面绝缘涂层主要包括有机涂层、无机涂层和半无机涂层三大类，总的发展趋势是有机涂层已被逐渐淘汰，无机涂层将逐渐代替半无机涂层。但是，由于受到各方面条件的限制和无机涂层本身的属性，目前应用较多的仍为半无机涂层。

专利US 484753提出了一种在无取向硅钢片上形成一层绝缘涂层的方法。配方中主要包括丙烯酸树脂、三聚氰二胺树脂、铬酸盐、乳化剂及分散剂，形成抗爆孔性较好的绝缘涂层。专利US 483087提出的无取向硅钢片上绝缘涂层的涂料配方主要包括含有不饱和羧酸的(甲基)丙烯酸树脂乳液，并采用粉末状甲基丙烯酸甲酯以改善涂层的焊接性能。另外专利US 5624749利用乳液聚合方法制备核壳型乳液，核为交联的疏水性环氧树脂，壳为亲水性丙烯酸树脂，制得的绝缘膜有很好的综合性能。

日本公开特许公报昭54243823介绍了一种在无取向硅钢板上使用磷酸铝镁溶液就能形成性能极好的绝缘涂层。该溶液含有的Al³⁺、Mg²⁺、H₂PO₄^-，浓度符合下列范围(干基，按wt％计)：Al³⁺(用Al₂O₃进行计算)：3％～11％、Mg²⁺(用MgO进行计算)：3％～15％、H₂PO₄-(用H₃PO₄进行计算)：78％～87％，三种成分总重量百分比为100％(干基)。磷酸铝镁溶液中还可以加入胶态SiO₂，如果Al³⁺、Mg²⁺和H₂PO₄^-浓度分别以Al₂O₃、MgO和H₃PO₄的wt％计，(干基)算作100份，则加入的胶态SiO₂(干基)的含量可以是0～150份，这四种物质之和为100％(干基)，所形成的溶液中水分含量不得少于45％。这种溶液可用任何合适的常规方法涂到电工钢板(带或不带玻璃底涂层)上，然后将硅钢板进行加热处理，使溶液干燥，从而得到所需要的绝缘玻璃膜涂层。针对涂层附着性不佳的问题，特开平4-110476，提出在半有机涂液中加一种钛的螯和物，涂敷在电工钢基板表面并形成绝缘膜后，可有效提高在消除应力退火后的附着性和绝缘性。特开平2-38582中提出，在电工钢表面先涂敷一种硅酸盐，进行干燥固化形成硅酸盐底层膜，然后再涂敷含有铬酸或者磷酸盐，再次干燥固化形成上层涂层，并且要在二层涂层液中至少一层中加有有机树脂和硅烷偶合剂，最终形成具有绝缘涂层附着性能优良的电工钢板。该种方法需要涂敷烘烤二次，制作成本高，生产效率低。

US 3793073介绍了一种用于涂覆电工钢的绝缘涂层。涂层的有机部分是由选自丙烯酸树脂或共聚物，无水马来酸、聚乙烯醇缩醛、氨基树脂、木素磺酸钙、酚醛树脂、醋酸乙烯酯、氯乙烯和环氧树脂的一种或多种。可以添加粒度大于2μm的有机颗粒物质，例如：酚醛树脂，三聚氰胺树脂等来提供表面不平度，以获得良好的焊接性，涂层的无机部分可以包括磷酸类物质或铬酸类物质中一种或多种。

US 4496399涉及到一种无机/有机磷酸盐绝缘涂层，此专利介绍了一种用于涂覆无取向硅钢的含水组合物，组合物的无机部分包含100份磷酸铝镁或者是33～250份胶体二氧化硅和10～25份铬酐，或者是30～250份的一种硅酸铝微粒。组合物的有机部分含15～1350份的一种水悬浮溶液。悬浮液含有40～60wt％的一种丙烯酸或醋酸乙烯树脂的固体。