[发明专利]具有防水防潮功能的环保型电焊条药皮及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电焊条制备技术领域，尤其是一种具有防水防潮功能的环保型电焊条药皮及其制备方法。

背景技术

电焊条药皮是焊芯表面的涂料层，决定着电焊条的焊接质量。国内电焊条药皮大多以大理石粉、萤石粉、金红石粉、锰铁粉为主要原材料干混均匀后，与水玻璃湿混，涂敷到焊芯上成型。由于以水玻璃作为粘结剂，耐水性差，没有防水防潮功能，电焊条药皮在贮存一段时间后极易吸收空气中的水分而影响粘结效果，甚至造成药皮脱落。没有防水防潮功能的药皮常常出现电焊条焊接质量差、甚至电焊条报废的现象。

2014年11月19日，发明人提交了一名称为“防水防潮电焊条药皮及其制备方法”的发明专利申请，该发明防水防潮电焊条药皮按重量份采用如下配方制备而成：矿石粉、锰铁粉95份，聚乙烯醇缩甲醛胶水25份，羧甲基纤维素钠1.3份，羧甲基淀粉钠0.7份。该发明由于采用聚乙烯醇缩甲醛胶水、羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠作为粘结剂，所制备的防水防潮药皮粘结效果优于水玻璃，并具有很好的防水防潮功能，显著提高电焊条的焊接质量，还可节省生产成本。聚乙烯醇缩甲醛胶水系将聚乙烯醇进行缩醛化，在一定程度上提高了粘结性能和耐水性能，但未反应完全的甲醛残留在药皮中，对电焊工和环境存在一定的健康和安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种不仅具有极佳的防水防潮功能、显著提高电焊条的焊接质量，而且对电焊工和环境没有健康和安全隐患的环保型电焊条药皮及其制备方法。

本发明的技术方案是：具有防水防潮功能的环保型电焊条药皮及其制备方法，以大理石粉、萤石粉、金红石粉、锰铁粉为主要原材料干混均匀后，与粘结剂湿混，涂敷到焊芯上成型，本发明所述具有防水防潮功能的环保型电焊条药皮按重量份采用如下配方制备而成：

矿石粉、锰铁粉95份，

聚乙烯醇2份，

甲苯二异氰酸酯0.08份，

OP-10乳化剂0.12份，

羧甲基纤维素钠1.3份，

羧甲基淀粉钠0.7份。

所述粘结剂采用如下步骤制备而成：

A.将准确称量的2份聚乙烯醇颗粒加入到装有50份沸水并带有螺带搅拌机的反应釜中，保持微沸至完全溶解；

B.加入0.12份的OP-10乳化剂，补足水分；

C.冷却至一定温度，一边搅拌一边滴加0.08份的甲苯二异氰酸酯，交联反应1h；

D.徐徐加入羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠，按转速30-40转/分钟继续搅拌20分钟，制得粘结剂。

所述羧甲基纤维素钠是采用溶媒法生产工艺，将纤维素原料通过碱化反应生成碱纤维，然后通过醚化反应生成纤维素醚，再通过中和洗涤、耙干、烘干、粉碎、筛分，制得羧甲基纤维素钠。

所述羧甲基淀粉钠是采用水媒法生产工艺，将水、淀粉、氢氧化钠、一氯乙酸按100:24-40:0.6-0.8:1.3-1.6的重量比，在反应器中加入水，在搅拌下加入淀粉，然后加入氢氧化钠进行活化，再加入一氯乙酸进行醚化反应，通过洗涤、分离、烘干、粉碎、筛分，制得羧甲基淀粉钠。

上述方案中，聚乙烯醇为成膜高分子材料，无毒，无害，无污染，属环保型粘结剂。但聚乙烯醇单独使用，粘结性能和耐水性能不足，难以满足电焊条药皮对防水防潮的要求。甲苯二异氰酸酯为交联剂，沸点较高，可在常温和较低温条件下发生交联反应，不仅用量较少，而且转化率非常高。聚乙烯醇与甲苯二异氰酸酯交联反应后，能大幅度提高粘结性能和耐水性能，还非常环保。OP-10乳化剂的有效成分为烷基酚与环氧乙烷的缩合物，具有优良的乳化、润湿和扩散性能，有助于交联反应的顺利完成。

上述方案中，羧甲基纤维素钠是一种纤维素羧甲基醚的钠盐，属阴离子型纤维素醚。易于分散在水中成透明胶状溶液。与聚乙烯醇缩甲醛胶水配合使用，可明显减少聚乙烯醇缩甲醛胶水的用量，提高防水防潮药皮的初粘性和湿强度。

上述方案中，羧甲基淀粉钠是一种醚化淀粉。淀粉经醚化作用后，分子上引入了较大的基团，明显提高淀粉的粘度，改善冻融稳定性，其增稠、悬浮、分散、乳化、粘结、保水、保护胶体等多种性能优于羧甲基纤维素。与聚乙烯醇交联产物和羧甲基纤维素钠配合使用，可明显减少聚乙烯醇交联产物的用量，提高防水防潮药皮的初粘性和湿强度，提高防水防潮药皮的硬度。由于羧甲基淀粉钠的生产成本明显低于羧甲基纤维素钠，可节省本发明的生产成本。

上述方案中，采用螺带搅拌机制备本发明的粘结剂，具有搅拌效果好、制备效率高的突出优点。