专利名称：一种环保型取向硅钢绝缘涂层的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于取向硅钢的绝缘涂层，尤其涉及一种环保型的绝缘涂层。
背景技术：
取向硅钢表面有绝缘涂层，它的作用是提供表面的绝缘性能和给钢板施加拉应力，改善磁性能。
现在大部分的绝缘涂层中都含有铬元素，比如1973年日本川崎制铁公司的绝缘涂层中含有铬酸，用以提高层间电阻和耐吸湿性。
日本公开特许公报昭48-39338公开一种能给钢板施加应力的绝缘涂层，其中加入了0.2～4.5％铬酸用以改进涂液的润湿性和使磷酸盐中自由磷酸更稳定。
铬酸是对环境和人体有害的物质，欧盟已率先要求进入其区域的电工钢板涂层中不能含有铬元素，今后将有越来越多的国家和地区提出类似的要求。
日本专利JP2005068493、JP2000178760、JP2000169973和JP2000169972中都提出了用于取向硅钢的不含铬元素的绝缘涂层，但这些专利中的涂层都是以磷酸盐为主剂的体系，磷酸盐体系的一个缺点是在潮湿环境下容易吸水，造成钢板表面发粘。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不含有铬元素的取向硅钢绝缘涂层，去除了原有涂层中的铬酸，使得电工钢产品能够达到欧盟等国家和地区的环保要求，对环境和人体没有害处；而且本发明的涂层不会有吸潮发粘的问题。
本发明以钛酸盐为主剂的体系，既解决了铬元素造成的毒害问题，又避免了磷酸盐涂层的吸潮发粘问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，环保型取向硅钢绝缘涂层，由以下几部分构成无机钛酸盐水悬浮液，有偏钛酸盐，M(II)TiO3、正钛酸盐M(II)2TiO4和复钛酸盐M(I)2Ti2O5，其中M为金属，常用的金属有钾、锂、钠；还有碱土金属，比如钡、锶、镁、钙，还有锌、铁和铝；无机钛酸盐用量占整个涂料量的17.2～28.2％，优选在20～28％。
无机钛酸盐的粒度在0.1～30微米，优选为0.5～10微米。
硼酸，用量占整个涂料量的0.17～13.9％，优选为2～4％；环氧乙烷和环氧丙烷聚合而成的共聚物，用量占整个涂料量的0.012～0.115％，优选为0.03～0.05％。环氧乙烷和环氧丙烷共聚物的分子式为HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH，为淡黄色液体或固体；分子量1000～14000；环氧乙烷和环氧丙烷的比例用HBL值来表示，要求HBL值在0.5～30。这样的产品比如BASF公司生产的泊洛沙姆(poloxamer)，商品名普朗尼克(Pluronic)。
填料，选用本身机械强度高、耐水及耐热性能好的材料，如二氧化硅、氧化铝、云母等。用量占整个涂料量的0～20％。
其余为水。
将以上4种主要成分或需要的辅助组分和水进行混合，就得到了所需的取向硅钢环保涂料。混合可在带有搅拌的反应釜中进行。涂料加入涂层机供料系统就可进行涂敷。
本发明是以上述四种成份为主要成份并根据需要配上稀释剂、增韧剂、着色剂、阻燃剂、防锈剂、防沉剂、触变剂或消泡剂、表面调整剂、增粘剂、颜料分散剂、防腐剂等的各种添加剂组成。
所采用的稀释剂(如乙二醇单乙醚)、增韧剂(如聚丙二醇二缩水甘油醚)、着色剂(如二氧化钛或炭黑)、阻燃剂(如氢氧化铝)、防锈剂(如购自德国科宁公司的Nopcochex RD的水乳化性防锈剂)、防沉剂(如有机膨润土)、触变剂(如气相二氧化硅)或消泡剂(如购自德国科宁公司的Nopco 8034消泡剂)、增粘剂(如中国台湾三化实业有限公司的SO-Thick 30水性增粘剂)、颜料分散剂(如德国德固萨公司的Dispers 715w的颜料分散剂)、防腐剂(如美国安格斯化学公司的CANGUARD 327杀菌防腐剂)，它们的用量均为本行业内的常规用量。
采用经拉伸退火的取向电工钢板，进入涂层室进行双面涂敷，采用辊涂，使得带钢表面涂层均匀。涂层在烘烤炉内进行烘烤。冷却后进行卷取，就获得了性能优良的环保型绝缘涂层取向电工钢板。
本发明的有益效果把环保型涂料应用于制造取向硅钢绝缘涂层，所制造的取向硅钢产品中不含有对环境和人体有害的铬元素，产品属环保型产品，能够出口到欧盟等国家和地区，能够应用到诸如儿童玩具之类的对安全性要求较高的产品上去。而且这种涂层没有吸湿发粘的问题。
具体实施例方式
表1的实施例选用碱金属钛酸盐。
表1
注上述实施例中涂层板在潮湿环境下均没有吸湿现象发生。
表2给出了碱土金属钛酸盐的实施例。
表2
注上述实施例中涂层板在潮湿环境下均没有吸湿现象发生。
表3给出了其它钛酸盐的实施例表3
注上述实施例中涂层板在潮湿环境下均没有吸湿现象发生。
权利要求
1.一种环保型取向硅钢绝缘涂层，其组分质量百分比为无机钛酸盐水悬浮液，其为偏钛酸盐，M(II)TiO3、正钛酸盐M(II)2TiO4或复钛酸盐M(I)2Ti2O5，无机钛酸盐用量占整个涂料量的17.2～28.2％；硼酸，用量占整个涂料量的0.17～13.9％；环氧乙烷和环氧丙烷聚合而成的共聚物，用量占整个涂料量的0.012～0.115％；其余为水。
2.如权利要求1所述的环保型取向硅钢绝缘涂层，其特征是，所述的无机钛酸盐中的M为金属，如钾、锂或钠。
3.如权利要求1所述的环保型取向硅钢绝缘涂层，其特征是，所述的无机钛酸盐中的M为碱土金属，如钡、锶、镁、钙。
4.如权利要求1所述的环保型取向硅钢绝缘涂层，其特征是，所述的无机钛酸盐中的M为金属，如锌、铁或铝。
5.如权利要求1所述的环保型取向硅钢绝缘涂层，其特征是，无机钛酸盐用量占整个涂料量的20～28％，，以质量百分比计。
6.如权利要求1所述的环保型取向硅钢绝缘涂层，其特征是，无机钛酸盐的粒度在0.1～30微米。
7.如权利要求1所述的环保型取向硅钢绝缘涂层，其特征是，无机钛酸盐的粒度为0.5～10微米。
8.如权利要求1所述的环保型取向硅钢绝缘涂层，其特征是，硼酸，用量占整个涂料量的2～4％，以质量百分比计。
9.如权利要求1所述的环保型取向硅钢绝缘涂层，其特征是，环氧乙烷和环氧丙烷聚合而成的共聚物，其用量占整个涂料量的0.03～0.05％，以质量百分比计。
10.如权利要求1所述的环保型取向硅钢绝缘涂层，其特征是，环氧乙烷和环氧丙烷聚合而成的共聚物的分子量为1000～14000；环氧乙烷和环氧丙烷的比例HBL值在0.5～30。
11.如权利要求1所述的环保型取向硅钢绝缘涂层，其特征是，还包含填料，如二氧化硅、氧化铝或云母，其用量占整个涂料量的0～20％，以质量百分比计。
全文摘要
无机钛酸盐水悬浮液，有偏钛酸盐，M(II)TiO
文档编号C09D5/25GK1978563SQ200510111008
公开日2007年6月13日 申请日期2005年11月30日 优先权日2005年11月30日
发明者黄昌国, 路林林, 沈侃毅 申请人:宝山钢铁股份有限公司