專利名稱：：電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于水性絕緣涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
。具體涉及一種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：100萬千瓦以上的大型發(fā)電機(jī)、電動機(jī)組和變壓器所用的電工鋼片表面要有一層絕緣涂層，以提供一個高水平的表面電阻率，使得電工鋼片形成的疊片在使用時層間的功率損失降至最小。尤其是鋼片的疊加較多，要求涂層具有較強(qiáng)的耐強(qiáng)壓和抗蠕變能力。目前，電工鋼片用絕緣涂料，主要有三種無機(jī)絕緣涂層、有機(jī)絕緣涂層和有機(jī)-無機(jī)絕緣涂層。無機(jī)絕緣涂層可以提供優(yōu)良的表面電阻率和耐熱性。如美國專利US2501846、US2743203、US3948786等分別報道了一種含有氧化鎂或氫氧化鎂的磷酸組成的溶液，以及一種由包含磷酸鋁鎂溶液、膠體二氧化硅和鉻酐的溶液形成的改進(jìn)無機(jī)磷酸鹽絕緣涂層。但是這些涂層在沖壓疊片時會對模具造成過分的磨損，而且不易和鋼片產(chǎn)生良好的附著性。有機(jī)絕緣涂層具有很好的抗沖擊性和電絕緣性，但是由于這一涂層是由一種有機(jī)材料組成，故其耐熱性很差，并在焊接時產(chǎn)生大量的氣體并在焊縫處產(chǎn)生大量的氣孔，應(yīng)力退火會使這一涂料燃燒或碳化，且絕緣涂層的耐壓性能不高。無機(jī)-有機(jī)混合型絕緣涂層則充分利用了無機(jī)涂層良好的焊接和耐熱性能以及有機(jī)涂層良好的耐水、絕緣和附著性能。如美國專利US4496399、US4618377、US4844753、US4830877和中國專利CN98125437.3等均采用這種配方。但這些配方在應(yīng)用過程中都會產(chǎn)生一些問題，如大多無機(jī)部分含有游離的磷酸，在高溫下必定會與鋼片發(fā)生反應(yīng)，并且還含有磷酸鎂化合物，這種化合物必須在高溫下使其固化，以預(yù)防因未反應(yīng)的磷酸或吸濕性的磷酸鹽化合物的存在而引起的粘性。然而在這樣高的固化溫度下，樹脂會發(fā)生降解，產(chǎn)生一種不均勻的褐色外觀，并使得涂層和鋼片的附著性變差；US4618377、US3793073、US4844753等專利含有鉻酸或鉻酸鹽化合物，會造成安全和環(huán)境方面的問題，若組分中不加入這些對人體有害的化合物，則在鋼板表面形成的涂層耐蝕性能較差。另外，上述這些絕緣涂層用于100萬千瓦以上的大型發(fā)電機(jī)、電動機(jī)組和變壓器時，難以在鋼片的整個寬度上進(jìn)行均勻涂覆和涂層在強(qiáng)壓下會產(chǎn)生蠕變。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種環(huán)境友好、附著力強(qiáng)、絕緣和防銹性能優(yōu)良、抗蠕變能力高的電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是將1040wt^的水性丙烯酸改性樹脂、220wt^的水性氨基樹脂、3060wt^的顏料、010wt%的助齊U、0.15wt^的催化劑、05wt%的緩蝕劑和130wt%的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米3以下，包裝即可。其中所述的水性丙烯酸改性樹脂為水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、水性丙烯酸改性醇酸樹脂中的一種以上。所述的水性氨基樹脂為甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、乙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、丙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、丁醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂中的一種以上。所述的顏料的粒徑為0.010.8iim，顏料為A、B、C、D組中的一組以上A組為二氧化鈦、氧化鎂、三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鋅、鉬酸鋅中的一種以上；B組為磷酸鎂、磷酸鋁、磷酸鋅、磷酸鈣中的一種以上；C組為鈦酸鈣、鈦酸鋇、硫酸鋇、碳酸鈣中的一種以上；D組為炭黑、滑石粉、云母粉、高嶺土中的一種以上。所述的助劑為水溶性潤濕分散齊U、消泡齊IJ、流平齊IJ、偶聯(lián)齊IJ、增稠齊IJ、防腐齊IJ、PH調(diào)節(jié)劑中的一種以上的混合物。所述的催化劑為對甲苯磺酸、對甲苯磺酸氨中的一種以上。所述的緩蝕劑為鄰氨基苯甲酸、間氨基苯甲酸中的一種以上。由于采用技術(shù)方案，本發(fā)明的組分中不含鉻酸鹽、不含有毒有害成分，因此環(huán)境友好；由于所采用的樹脂與金屬基底牢固的結(jié)合、各種顏料組分具有較高的介電常數(shù)、緩蝕劑的加入以及較高的顏基比和高密度的樹脂交聯(lián)，使得所制備的涂料涂覆于電工鋼表面，經(jīng)高溫烘烤固化后，在表面形成了一層附著性能強(qiáng)的保護(hù)層，該保護(hù)層具有很高的表面電阻率、優(yōu)異的耐腐蝕性能和很高的耐強(qiáng)壓抗蠕變性。因此，本發(fā)明所制備的涂料具有環(huán)境友好、附著力強(qiáng)、絕緣和防銹性能優(yōu)良、抗蠕變能力高的特點(diǎn)。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，并非對保護(hù)范圍的限制為避免重復(fù)，本具體實(shí)施方式中涉及的顏料粒徑為0.010.8iim，顏料為A、B、C、D組中的一組以上，其組分分別為A組為二氧化鈦、氧化鎂、三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鋅、鉬酸鋅中的一種以上；B組為磷酸鎂、磷酸鋁、磷酸鋅、磷酸鈣中的一種以上；C組為鈦酸鈣、鈦酸鋇、硫酸鋇、碳酸鈣中的一種以上；D組為炭黑、滑石粉、云母粉、高嶺土中的一種以上。在以下各實(shí)施例中不再贅述。實(shí)施例1—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將1015wt^的水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、25wt^的甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、5560wt^的顏料、810wt^的助劑、0.10.2wt^的對甲苯磺酸、45wt^的鄰氨基苯甲酸和510wt^的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的顏料中A組為3540wt%、B組為1015wt%、C組為510wt^禾口D組為15wt%;所述的助劑為潤濕分散齊U、消泡齊IJ、流平齊IJ、偶聯(lián)齊IJ、增稠齊IJ、防腐劑和PH調(diào)節(jié)劑4的混合物。實(shí)施例2—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將1520wt^的水性丙烯酸改性醇酸樹脂、510wt^的乙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、5356wt^的顏料、48wt^的助齊U、0.20.3wt^的對甲苯磺酸、45wt^的鄰氨基苯甲酸和1015wt^的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的顏料中A組為3545wt^、B組為510wt^、C組為510wt^和D組為15wt%;所述的助劑為潤濕分散劑、流平劑、偶聯(lián)劑、增稠劑、防腐劑和pH調(diào)節(jié)劑的混合物。實(shí)施例3—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將1822wt^的水性丙烯酸改性樹脂、25wt^的丙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、4045wt^的顏料、57wt^的助齊U、0.30.4wt^的甲苯磺酸、23wt^的間氨基苯甲酸和2530wt^的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的水性丙烯酸改性樹脂為水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂和水性丙烯酸改性醇酸樹脂的混合物；所述的顏料中A組為3035wt%、B組為510wt^和C組為510wt%;所述的助劑為潤濕分散齊U、消泡齊IJ、增稠齊IJ、防腐劑和PH調(diào)節(jié)劑的混合物。實(shí)施例4—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將2230wt^的水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、610wt^的丁醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、5055wt^的顏料、45wt^的助劑、23wt^的緩蝕劑、0.40.5wt^的對甲苯磺酸和510wt^的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的顏料中A組為3540wt%、B組為510wt^和D組為510wt%;所述的助劑為潤濕分散劑、消泡劑、流平劑和增稠劑的混合物；所述的緩蝕劑為鄰氨基苯甲酸和間氨基苯甲酸的混合物。實(shí)施例5—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將3035wt^的水性丙烯酸改性樹脂、1015wt^的水性氨基樹脂、4050wt^的顏料、23wt^的助劑、0.51.Owt^的對甲苯磺酸、12wt^的鄰氨基苯甲酸和15wt^的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的水性丙烯酸改性樹脂為水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂和水性丙烯酸改性醇酸樹脂的混合物；所述的水性氨基樹脂為甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂和乙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂的混合物；所述的顏料中A組為3035wt%、C組為510wt^和D組為15wt%;所述的助劑為潤濕分散劑和消泡劑的混合物。實(shí)施例6—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將3540wt^的水性丙烯酸改性醇酸樹脂、1520wt^的水性氨基樹脂、3540wt^的顏料、34wt^的助劑、12wt^的緩蝕劑、23wt^的對甲苯磺酸氨和15wt^的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的水性氨基樹脂為乙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂和丙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂的混合物；所述的顏料中A組為2528wt^和B組為1012wt%;所述的助劑為潤濕分散劑、防腐劑和pH調(diào)節(jié)劑的混合物；所述的緩蝕劑為鄰氨基苯甲酸和間氨基苯甲酸的混合物。實(shí)施例7—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將3540wt^的水性丙烯酸改性樹脂、1520wt^的水性氨基樹脂、3035wt^的顏料、13wt^的增稠劑、34wt^的對甲苯磺酸氨、23wt^的鄰氨基苯甲酸和15wt^的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的水性丙烯酸改性樹脂為水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂和水性丙烯酸改性醇酸樹脂的混合物；所述的水性氨基樹脂為丙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂和丁醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂的混合物；所述的顏料中A組為2023wt^和C組為1012wt%。實(shí)施例8—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將3540wt^的水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、1520wt^的水性氨基樹脂、3035wt^的顏料、34wt^的助劑、45wt^的對甲苯磺酸氨、45wt^的間氨基苯甲酸和38wt^的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的水性氨基樹脂為甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂和丁醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂的混合物；所述的顏料中A組為2023wt^和D組為1012wt%;所述的助劑為流平劑和pH調(diào)節(jié)劑的混合物。實(shí)施例9—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將3540wt^的水性丙烯酸改性醇酸樹脂、1520wt^的水性氨基樹脂、3035wt^的顏料、34wt^的助劑、12wt%的對甲苯磺酸氨、45wt%的鄰氨基苯甲酸和510wt%的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的水性氨基樹脂為甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、乙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂和丙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂的混合物；所述的顏料中B組為2022wt^和C組為1013wt%。所述的助劑為潤濕分散劑、流平劑和增稠劑的混合物。實(shí)施例10—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將3035wt^的水性丙烯酸改性醇酸樹脂、1015wt^的水性氨基樹脂、3035wt^的顏料、34wt^的防腐劑、34wt^的對甲苯磺酸氨、34wt^的鄰氨基苯甲酸和1015wt^的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的水性氨基樹脂為乙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、丙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂和丁醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂的混合物；所述的顏料中B組為2022wt^和D組為1013wt%。實(shí)施例11—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將3540wt^的水性丙烯酸改性醇酸樹脂、1015wt^的水性氨基樹脂、3035wt^的顏料、34wt^的潤濕分散劑、23wt%的對甲苯磺酸、34wt%的鄰氨基苯甲酸和1017wt%的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的水性氨基樹脂為甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、丙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂和丁醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂的混合物；所述的顏料中C組為2023wt^和D組為1012wt%。實(shí)施例12—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將3540wt^的水性丙烯酸改性樹脂、1015wt^的水性氨基樹脂、3035wt^的顏料、45wt^的流平劑、23wt%的緩蝕劑、23wt%的對甲苯磺酸和510wt%的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的水性丙烯酸改性樹脂水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂和水性丙烯酸改性醇酸樹脂的混合物；所述的水性氨基樹脂為甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、乙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、丙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂和丁醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂的混合物；所述的顏料中B組為2024wt%、C組為510wt^和D組為15wt%;所述的緩蝕劑為鄰氨基苯甲酸和間氨基苯甲酸的混合物。實(shí)施例13—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將3035wt^的水性丙烯酸改性醇酸樹脂、1015wt%的水性氨基樹脂、4045wt%的A組顏料、34wt%的偶聯(lián)劑、0.5lwt^的緩蝕劑、34wt^的催化劑和15wt^的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的水性氨基樹脂為甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂和丙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂的混合物；所述的緩蝕劑為鄰氨基苯甲酸和間氨基苯甲酸的混合物；所述的催化劑為對甲苯磺酸和對甲苯磺酸氨的混合物。實(shí)施例14—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將3540wt^的水性丙烯酸改性醇酸樹脂、1520wt^的水性氨基樹脂、3035wt^的B組顏料、0.10.5wt^的消泡劑、3.54wt^的催化劑和1020wt^的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的水性氨基樹脂為甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂和丁醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂的混合物；所述的催化劑為對甲苯磺酸和對甲苯磺酸氨的混合物。實(shí)施例15—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將3540wt^的水性丙烯酸改性醇酸樹脂、1015wt%的水性氨基樹脂、4045wt%的C組顏料、0.5lwt%的pH調(diào)節(jié)劑、45wt%的催化劑、12wt%的鄰氨基苯甲酸和38wt%的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的水性氨基樹脂為甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂和丁醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂的混合物；所述的催化劑為對甲苯磺酸和對甲苯磺酸氨的混合物。實(shí)施例16—種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。將3035wt^的水性丙烯酸改性醇酸樹脂、510wt^的水性氨基樹脂、3540wt^的D組顏料、4.55wt^的催化劑、0.10.5wt%的間氨基苯甲酸和1525wt%的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。所述的水性氨基樹脂為甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂和丁醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂的混合物；所述的催化劑為對甲苯磺酸和對甲苯磺酸氨的混合物。本具體實(shí)施方式所制備的涂料，涂覆于電工鋼板的方法是(1)在電工鋼表面輥式涂敷；(2)烘烤成膜，3060秒內(nèi)，達(dá)到板溫(PMT)在216280°C;(3)冷水噴淋或冷空氣吹至室溫；(4)成品。本具體實(shí)施方式各組分中不含鉻酸鹽、不含有毒有害成分，因此環(huán)境友好；由于所采用的樹脂與金屬基底牢固的結(jié)合、各種顏料組分具有較高的介電常數(shù)、緩蝕劑的加入以及較高的顏基比和高密度的樹脂交聯(lián)，使得所制備的涂料涂覆于電工鋼表面，經(jīng)高溫烘烤固化后，在表面形成了一層附著性能強(qiáng)的保護(hù)層，該保護(hù)層具有很高的表面電阻率、優(yōu)異的耐腐蝕性能和很高的耐強(qiáng)壓抗蠕變性。涂覆在電工鋼表面的漆膜性能指標(biāo)見表1。因此，本具體的實(shí)施方式所制備的涂料具有環(huán)境友好、附著力強(qiáng)、絕緣和防銹性能優(yōu)良、抗蠕變能力高的特點(diǎn)。表l8<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求一種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料的制備方法，其特征在于將10～40wt％的水性丙烯酸改性樹脂、2～20wt％的水性氨基樹脂、30～60wt％的顏料、0～10wt％的助劑、0.1～5wt％的催化劑、0～5wt％的緩蝕劑和1～30wt％的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料的制備方法，其特征在于所述的水性丙烯酸改性樹脂為水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、水性丙烯酸改性醇酸樹脂中的一種以上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料的制備方法，其特征在于所述的水性氨基樹脂為甲醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、乙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、丙醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂、丁醇醚化的三聚氰胺甲醛樹脂中的一種以上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料的制備方法，其特征在于所述的顏料的粒徑為0.010.8iim，顏料為A、B、C、D組中的一組以上A組為二氧化鈦、氧化鎂、三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鋅、鉬酸鋅中的一種以上；B組為磷酸鎂、磷酸鋁、磷酸鋅、磷酸鈣中的一種以上；C組為鈦酸鈣、鈦酸鋇、硫酸鋇、碳酸鈣中的一種以上；D組為炭黑、滑石粉、云母粉、高嶺土中的一種以上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料的制備方法，其特征在于所述的助劑為水溶性潤濕分散劑、消泡齊U、流平齊U、偶聯(lián)齊IJ、增稠齊IJ、防腐齊IJ、PH調(diào)節(jié)劑中的一種以上的混合物。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料的制備方法，其特征在于所述的催化劑為對甲苯磺酸、對甲苯磺酸氨中的一種以上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料的制備方法，其特征在于所述的緩蝕劑為鄰氨基苯甲酸、間氨基苯甲酸中的一種以上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料的制備方法所制備的電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料。全文摘要本發(fā)明具體涉及一種電工鋼用耐強(qiáng)壓水性絕緣涂料及其制備方法。其技術(shù)方案是將10～40wt％的水性丙烯酸改性樹脂、2～20wt％的水性氨基樹脂、30～60wt％的顏料、0～10wt％的助劑、0.1～5wt％的催化劑、0～5wt％的緩蝕劑和1～30wt％的去離子水混合，在砂磨機(jī)中研磨至細(xì)度為15微米以下，包裝即可。本發(fā)明的組分中不含鉻酸鹽、不含有毒有害成分，因此環(huán)境友好；所制備的涂料涂覆于電工鋼表面，經(jīng)高溫烘烤固化后，在表面形成一層附著性能強(qiáng)的保護(hù)層，該保護(hù)層具有很高的表面電阻率、優(yōu)異的耐腐蝕和很高的耐強(qiáng)壓抗蠕變性。文檔編號C09D163/10GK101792635SQ201010114199公開日2010年8月4日申請日期2010年2月10日優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日發(fā)明者段輝申請人:武漢科技大學(xué)