一種矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料的製備方法
2023-10-09 18:47:54 1
專利名稱：一種矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料的製備 方法，確切說，涉及一種以輕質氧化鎂(或氫氧化鎂、碳酸鎂)、納 米氧化鈦、納米氧化鎂和水溶性環氧樹脂為原料製備矽鋼片用無六 價鉻環保絕緣塗層材料的方法，屬矽鋼片用絕緣塗層材料的製備的 技術領域。
背景技術：
矽鋼片是冷軋矽鋼的一種，具有電磁強度大、電損耗小等優點， 屬於特種電工鋼材，是製備常規變壓器和電機的主要基材。如矽鋼片 表面沒有經過任何處理，其表面就會受腐蝕而生鏽，所以要對矽鋼片 表面進行塗層處理。矽鋼片表面形成的絕緣塗層有它的特殊要求電
絕緣性好，附著力大，耐腐蝕性強，能適應75(TC 85(TC高溫退火， 焊接性和衝片性均優良。
近年來國內對無六價鉻冷軋矽鋼片塗層材料的研究尚處在初始 階段，絕大多數的研究尚未擺脫傳統塗料的思路，即採用在有機粘合 劑(主要是聚丙烯酸樹脂)中加入無機填料的方法，製成半有機絕緣 塗層。其中無機填料為鈦白粉、雲母粉、白炭黑等粉末的混合物，有 機粘合劑是一種或幾種聚乙烯、聚丙烯、聚醯胺、聚丙烯樹脂的共聚 物或混合物，使用最多的是聚丙烯酸樹脂。用這種方法生產的塗料在 應用中已經遇到某些障礙。在上述的這些要求中，有些指標在應用中 相互矛盾，如耐高溫、焊接性與衝片性的矛盾。若採用已有的無機/ 有機絕緣塗層，要提高塗層的的焊接性，必須少用聚丙烯酸樹脂，而 要提高塗層材料的衝片性，必須多用聚丙烯酸樹脂。聚丙烯酸樹脂的 耐溫性差，對加入的無機填料的附著力也差，在750-850'C的高溫退 火過程中塗層材料易脫落。此外，背景技術中還有一種鉻酸鹽(MgCr207 和ZnCr207 )絕緣塗層材料，其缺點計有其中含有劇毒的、有致癌性 的六價鉻(Cr6+)，穩定性差，不能長期保存和環保處理複雜。因此， 歐共體從2006年7月l日起己停止從我國進口含六價鉻(Cr6+)的塗層
的矽鋼片，我國從2007年1月l日起也對含六價鉻(Cr6+)的家用電器 的銷售實施限制。
發明內容
本發明的目的是提供一種矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料 的製備方法。該方法有生產工藝簡便，生產成本低。而且產品具有 耐高溫、附著力大、焊接性好和衝片性好等特點。
為實現上述目的，本發明採用以下的技術方案。輕質鎂化合物 與磷酸反應生成磷酸鎂溶液，調節溶液的酸度，再與水溶性環氧樹 脂溶液和納米氧化鈦、納米氧化鎂的混合粉體混合，攪拌均勻，得 矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料。
現詳細說明本發明的技術方案。
一種矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料的製備方法，其特徵 在於，具體工藝流程
第一步磷酸鎂溶液的製備
將輕質鎂化合物的粉體加入磷酸溶液，5(TC 8(TC的溫度和攪 拌下，反應30分鐘 60分鐘，調節溶液的pH值至2 3，得濃度為 25.0wtX的磷酸鎂溶液，輕質鎂化合物與磷酸的摩爾比為3.0:2.0;
第二步水溶性環氧樹脂溶液的製備
在40'C 6(TC的溫度下，將水溶性環氧樹脂固體溶解在去離子 水中，攪拌均勻，得溶液，該溶液的濃度為25wt%，再將重量為溶 液重量的0.1% 0.2%的固化劑加入溶液，攪拌均勻，得水溶性環 氧樹脂溶液；
第三步矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料的製備 在4(TC 6(TC的溫度下，將第一步製得的磷酸鎂溶液與第二步 製得的水溶性環氧樹脂溶液混合，攪拌30 60分鐘，磷酸鎂溶液 與水溶性環氧樹脂溶液的重量比介於24:1 4:1之間，得混合溶液， 再將混合溶液重量的0.5% 1.0%納米氧化鈦與納米氧化鎂的混合 粉體加入混合溶液，納米氧化鈦與納米氧化鎂的重量比為1:1，攪拌 均勻，得產品矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料，不計固化劑的 加入量，該塗層材料的總含固量介於25.5wtX 26wtX之間。
本發明的技術方案的進一步特徵在於，輕質鎂化合物為氧化鎂、 氫氧化鎂或碳酸鎂。
本發明的技術方案的進一步特徵在於，納米氧化鈦和納米氧化 鎂的粉體的平均粒徑介於10nm 60nm之間。
本發明具有的優點
1、 原料易得，生產工藝簡單，設備要求低，生產成本低，生產 效率高，生產過程中無副產品產生，產品收率高，易於實現工業化。
2、 本發明的方法製備的產品性能好，產品的塗層耐高溫，焊接 性和衝片性均好，符合國家和歐盟的環保要求。
3、 本發明的方法製備的產品矽鋼片用無六價絡環保絕緣塗層材 料不含有六價鉻(Cr6+)，符合矽鋼片用環保絕緣塗層材料的要求， 對環境友好，沒有鉻酸鹽(MgCr207和ZnCr207 )絕緣塗層材料穩定性 差，不能長期保存和環保處理複雜的缺點。
具體實施例方式
現結合實施例進一步說明本發明的技術方案。所有實施例均按 上述技術方案的具體工藝流程進行操作，因此，以下的每個實施例 僅羅列每個步驟的關鍵技術數據。
實施例1
第一步中，輕質鎂化合物為氧化鎂，反應溫度和時間分別為5(TC 和60分鐘，調節溶液的pH值為2;第二步中，在4(TC的溫度下， 固化劑的加入量為溶液重量的0.1%;第三步中，在40。C的溫度下， 攪拌60分鐘，磷酸鎂溶液與水溶性環氧樹脂溶液的重量比為24:1， 再將混合溶液重量的0.5%納米氧化鈦與納米氧化鎂的混合粉體加 入混合溶液，納米氧化鈦和納米氧化鎂粉體的平均粒徑為10nm，該 塗層材料的總含固量為25.5wt% 。
實施例2
第一步中，輕質鎂化合物為氧化鎂，反應溫度和時間分別為65°C 和45分鐘，調節溶液的pH值為2.5;第二步中，在50'C的溫度下， 固化劑的加入量為溶液重量的0.15%;第三步中，在5(TC的溫度下， 攪拌45分鐘，磷酸鎂溶液與水溶性環氧樹脂溶液的重量比為7.33:1，
再將混合溶液重量的0.75%納米氧化鈦與納米氧化鎂的混合粉體加 入混合溶液，納米氧化鈦和納米氧化鎂粉體的平均粒徑為35nm，該 塗層材料的總含固量為25.75wt%。 實施例3
第一步中，輕質鎂化合物為氧化鎂，反應溫度和時間分別為80°C 和30分鐘，調節溶液的pH值為3;第二步中，在60'C的溫度下， 固化劑的加入量為溶液重量的0.2% ;第三步中，在60。C的溫度下， 攪拌30分鐘，磷酸鎂溶液與水溶性環氧樹脂溶液的重量比為4:1， 再將混合溶液重量的1%納米氧化鈦與納米氧化鎂的混合粉體加入 混合溶液，納米氧化鈦和納米氧化鎂粉體的平均粒徑為60nm，該塗 層材料的總含固量為26wt%。
實施例4
實施過程除以下不同外，其餘均同實施例l。 第一步中，輕質鎂化合物為氫氧化鎂。 實施例5
實施過程除以下不同外，其餘均同實施例2。 第一步中，輕質鎂化合物為氫氧化鎂。 實施例6
實施過程除以下不同外，其餘均同實施例3。 第一步中，輕質鎂化合物為氫氧化鎂。 實施例7
實施過程除以下不同外，其餘均同實施例1。 第一步中，輕質鎂化合物為碳酸鎂。 實施例8
實施過程除以下不同外，其餘均同實施例2。 第一步中，輕質鎂化合物為碳酸鎂。 實施例9
實施過程除以下不同外，其餘均同實施例3。 第一步中，輕質鎂化合物為碳酸鎂。
權利要求
1、一種矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料的製備方法，其特徵在於，具體工藝流程第一步磷酸鎂溶液的製備將輕質鎂化合物的粉體加入磷酸溶液，50℃～80℃的溫度和攪拌下，反應30分鐘～60分鐘，調節溶液的pH值至2～3，得濃度為25.0wt％的磷酸鎂溶液，輕質鎂化合物與磷酸的摩爾比為3.0:2.0；第二步水溶性環氧樹脂溶液的製備在40℃～60℃的溫度下，將水溶性環氧樹脂固體溶解在去離子水中，攪拌均勻，得溶液，該溶液的濃度為25wt％，再將重量為溶液重量的0.1％～0.2％的固化劑加入溶液，攪拌均勻，得水溶性環氧樹脂溶液；第三步矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料的製備在40℃～60℃的溫度下，將第一步製得的磷酸鎂溶液與第二步製得的水溶性環氧樹脂溶液混合，攪拌30～60分鐘，磷酸鎂溶液與水溶性環氧樹脂溶液的重量比介於24:1～4:1之間，得混合溶液，再將混合溶液重量的0.5％～1.0％納米氧化鈦與納米氧化鎂的混合粉體加入混合溶液，納米氧化鈦與納米氧化鎂的重量比為1:1，攪拌均勻，得產品矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料，不計固化劑的加入量，該塗層材料的總含固量介於25.5wt％～26wt％之間。
2、 根據權利要求1所述的矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料 的製備方法，其特徵在於，輕質鎂化合物為氧化鎂、氫氧化鎂或碳酸 鏡。
3、 根據權利要求1所述的矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料 的製備方法，其特徵在於，納米氧化鈦和納米氧化鎂的粉體的平均粒 徑介於10nm 60證之間。
4、 根據權利要求1所述的矽鋼片用無六價絡環保絕緣塗層材料 的製備方法，其特徵在於，輕質鎂化合物為氧化鎂、氫氧化鎂或碳酸 鎂，納米氧化鈦和納米氧化鎂的粉體的平均粒徑介於10nm 60nm之 間。
全文摘要
一種矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料的製備方法，屬矽鋼片用絕緣塗層材料的製備的技術領域。輕質鎂化合物與磷酸反應生成磷酸鎂溶液，調節溶液的酸度，再與水溶性環氧樹脂溶液和納米氧化鈦、納米氧化鎂的混合粉體混合，攪拌均勻，得矽鋼片用無六價鉻環保絕緣塗層材料。具有原料易得，生產工藝簡單，設備要求低，生產成本低，生產效率高，生產過程中無副產品產生，產品收率高，易於實現工業化，製備的產品性能好，產品的塗層耐高溫，焊接性和衝片性均好，符合國家和歐盟的環保要求的優點。
文檔編號C09D5/25GK101381579SQ20081020146
公開日2009年3月11日 申請日期2008年10月21日 優先權日2008年10月21日
發明者俊 宗, 巍 宗 申請人:華東師範大學