本發明專利技術提供了一種取向硅鋼絕緣涂層，該涂層由以質量百分比計的下列組份制得：金屬磷酸二氫鎂，5～35％；磷酸鎳，2～15％；四硼酸鈉，0.5～2％；膠體SiO2，3～10％；納米TiO2，3～15％；有機樹脂，15～35％；有機酸，5～40％；其余為去離子水。本發明專利技術提供的絕緣涂層表面致密光亮，不含有毒鉻元素，可明顯改善涂料的耐吸濕性、耐蝕和耐燒結性，同時具有良好的電絕緣性、附著性和沖片性以及較高的疊片系數。本發明專利技術制備方法簡單，對設備要求低，易于實現工業化。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種硅鋼涂料，具體涉及一種無鉻環保取向硅鋼絕緣涂層及其制備方 法。
技術介紹
冷乳取向硅鋼因具有高磁感、低鐵損的優良性能，成為目前電力變壓器最常用的 鐵心軟磁材料。影響取向硅鋼鐵心性能的因素除了鋼板本身的成分、結構、厚度之外，表面 質量也是不可忽略的重要因素之一，這就要求鋼板涂覆的絕緣涂層表面光滑、平整、厚度均 勻，在保證良好的耐蝕耐熱性能和電絕緣性能外，盡可能提高電工鋼板的沖片性、焊接性和 疊裝系數。 取向硅鋼表面絕緣涂層主要包括有機涂層、半有機涂層和無機涂層三種。有機涂 層是國內較為傳統的絕緣涂料，其沖片性高，但是耐熱性和焊接性較差，高溫極易揮發，產 生環境污染。無機涂層的耐熱性和焊接性能良好，但沖片性較低，一般在8~10萬次。半無機 涂層因其良好的沖片性和附著性，是當前國際電工鋼廠商較為常用的涂層。但是含有鉻酸 或鉻酸鹽的涂層配料時產生的煙和粉塵污染環境，廢酸和廢水都要經過無害化處理，燒結 溫度較高，穩定性較差，且疊裝系數較低，并且涂層外觀不好。簡單的使用磷酸鹽代替鉻酸 鹽，常因存在自由的（P〇4) 3、導致涂層的耐蝕性差，燒結是樹脂乳液容易凝集，沖片性能下 降，且不能長期保存，附著性也很差。 CN 101974279 A號中國專利公開了一種按質量百分比計的下述化學成分的無鉻 環保半無機無取向硅鋼絕緣涂層:聚氨酯-丙烯酸樹脂酯-環氧乙烷樹脂，5%~25% ;磷酸 二氫鋁，5 %~40 % ;鉬酸鋅，5 %~15 % ;膠體二氧化硅，11 %~25% ;非離子表面活性劑， 1%~5%;余量為去離子水。雖然該絕緣涂層僅具有良好的絕緣性、附著性、耐蝕性、焊接性 等各項優良性能。但不足之處是其沖片性能和疊裝系數較差。
技術實現思路
為了克服上述存在的問題，本專利技術提供一種無鉻環保的取向硅鋼絕緣涂層及其制 備方法，所得涂層無鉻環保，外觀均勻亮澤，有良好的附著性和沖片性，疊裝系數高。 為了達到上述目的，本專利技術提供了采用下述技術方案： -種取向硅鋼絕緣涂層，包括以質量百分比計的下列組份： 金屬磷酸二氫鎂，5~35%; 磷酸鎳，2~15%; 四硼酸鈉，0.5~2 %; 膠體5池，3~10%; 納米 Ti〇2,3~15%; 有機樹脂，15~35 %; 有機酸，5~40 %; 余量為去離子水。 取向硅鋼絕緣涂層的第一優選方案，金屬磷酸二氫鎂，15~25 % ;磷酸鎳，5~ 10%;四硼酸鈉，1~1.5%;膠體3丨02,5~8%;納米110 2,7~12%;有機樹脂，20~30%;有機 酸，15 ~25%。 取向硅鋼絕緣涂層的第二優選方案，膠體S i〇2的粒徑5~30nm。 取向硅鋼絕緣涂層的第三優選方案，納米Ti02的粒徑為10~50nm。 取向硅鋼絕緣涂層的第四優選方案，有機樹脂為丙烯樹脂和苯乙烯樹脂的混合樹 月旨，其混合比例為1:2。 取向硅鋼絕緣涂層的第五優選方案，有機酸為含有？6工0、附、〇1、111、211、1(的有機 酸。 -種取向硅鋼絕緣涂層的制備方法，包括如下步驟： 1)將氧化鎂與磷酸混合，配置Mg(H2P04) 2溶液； 2)攪拌下，向反應器中加入有機樹脂與有機酸，后再加入去離子水調節溶液?田直〈 6； 3)向步驟2)的溶液中依次加入膠體Si02細顆粒和納米Ti02粉末，混合均勻； 4)向步驟3)中的溶液中依次加入Mg (H2P〇4) 2、磷酸鎳、四硼酸鈉； 5)步驟4)得到的均勻混合液，室溫條件下靜置1~2h。 與最接近的現有技術相比，本專利技術提供的技術方案具有以下優異效果： 1)本專利技術提供的取向硅鋼絕緣涂層使用磷酸二氫鎂代替鉻酸鹽，無毒環保； 2)本專利技術提供的取向硅鋼絕緣涂層，在有機樹脂中加入適量的有機酸，明顯改善 了磷酸鹽的耐吸濕性，提高了涂層附著性； 3)本專利技術提供的取向硅鋼絕緣涂層加入適量的四硼酸鈉，提高了絕緣涂層的致密 性和表面光亮度； 4)本專利技術提供的取向硅鋼絕緣涂層加入適量的細顆粒Si02和納米Ti0 2,提高了與 有機樹脂的相溶性，提尚涂層的沖片性和置裝系數?！揪唧w實施方式】 下面結合具體實施例作進一步詳細說明，對本專利技術的技術方案進行清楚、完整地 描述，顯然，所描述的實施例僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g 中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本專利技術保護的范圍。 涂層配比組成見表1，對比測試性能結果見表2。表1涂料成分配比組成 單位，質量百分比％ 「00361注:質量百分比剩余量為去離子水。 金屬磷酸二氫鎂Mg(H2P〇4)2,可通過摩爾比為0.2~0.5的MgO與H 3P〇4混合獲得。有機樹脂為丙烯樹脂和苯乙烯樹脂，按照1:2比例混合。有機酸為檸檬酸鉀或乙酸鋅中的一種或兩種。 實施例1按下述比例和方法，配置本專利技術提供的絕緣涂料： 磷酸二氫鎂，35 %;磷酸鎳，15 %;四硼酸鈉，2%; 膠體 Si〇2，10%; 納米 Ti〇2，15%; 有機樹脂，35 %; 檸檬酸鉀，40 %;余量為去離子水。 具體步驟為： 1)將摩爾比為0.2的MgO與H3P〇4混合，攪拌使其充分反應完全，得到Mg(H 2P〇4)2溶 液，待用； 2)攪拌條件下，向反應器中加入有機樹脂與檸檬酸鉀充分混合后，加入去離子水 調節溶液pH值為5.7; 3)向步驟2)的溶液中加入粒徑為5~30nm的膠體Si02細顆粒和10~50nm的Ti0 2粉 末，不斷攪拌均勻； 4)向步驟3)中的按照配比依次加入定量的Mg(H2P04) 2、磷酸鎳、四硼酸鈉； 5)上述得到的均勻混合液，室溫條件下靜置2h。 實施例2按下述比例和方法，配置本專利技術提供的絕緣涂料： 磷酸二氫鎂，30 %;磷酸鎳，10 %; 四硼酸鈉，1.5%; 膠體 Si02,8%; 納米 Ti〇2，12%; 有機樹脂，30 %; 檸檬酸鉀，25 %;余量為去離子水。 具體步驟為： 1)將摩爾比為0.3的MgO與H3P〇4混合，攪拌使其充分反應完全，得到Mg(H 2P〇4)2溶 液，待用； 2)攪拌條件下，向反應器中加入有機樹脂與檸檬酸鉀充分混合后，加入去離子水 調節溶液pH值為5; 3)向步驟2)的溶液中加入粒徑為5~30nm的膠體Si〇2細顆粒和10~50nm的Ti〇2粉 末，不斷攪拌均勻； 4)向步驟3)中的按照配比依次加入定量的Mg(H2P〇4)2、磷酸鎳、四硼酸鈉；[0當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種取向硅鋼絕緣涂層，其特征在于，所述絕緣涂層包括以質量百分比計的下列組份：金屬磷酸二氫鎂，5～35％；磷酸鎳，2～15％；四硼酸鈉，0.5～2％；膠體SiO2，3～10％；納米TiO2，3～15％；有機樹脂，15～35％；有機酸，5～40％；余量為去離子水。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳雪，馬光，楊富堯，程靈，高潔，韓鈺，陳新，孔曉峰，胡卓超，
申請(專利權)人：國網智能電網研究院，國家電網公司，國網浙江省電力公司金華供電公司，寶山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11
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