一种自粘结高压电机铁芯硅钢片涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属表面涂料技术领域，更具体地说，涉及一种自粘结高压电机铁芯娃钢片涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]通常，电机铁芯需要在硅钢片表面上涂覆绝缘涂层，再将其依次冲压成预定形状、堆叠并通过焊接、锁扣、铆接等方法将其连接在一起而形成磁芯。大多数硅钢片均通过焊接、螺栓连接、自扣式或铆接方式组装成铁芯，但这些铁芯的固定方式是芯片局部“点”固定方式，其连接力不高，难以满足对紧固强度要求很高的铁芯。此外，焊接、铆接方式对许多微型电机铁芯也不适用。因此，将硅钢片之间通过“面”固定方式粘接在一起形成铁芯的方法成为一种提高紧固强度的有效途径。如果在每一片冲剪好的铁芯片上涂粘接剂，这种方式的生产效率非常低，还存在粘接状况难以控制和不均等问题，而用带有自粘接涂层的电工钢制成的铁芯固定牢靠，电机效率高，振动小，噪音低。自粘结涂料通过辊涂或喷涂的方式涂敷到连续式运转的钢板上，进入干燥炉内采用明火或热空气加热一定时间后形成自粘结涂层。自粘结涂层具有绝缘强度高、耐腐蚀性好、冲片性好、粘结强度高的特点。涂敷自粘结涂层的电工钢板根据电机的要求进行裁剪、冲片，形成一定形状的钢片，在一定的压力、温度下，固化一定时间后，就可以形成具有良好机械强度和刚度的铁芯。由于自粘结涂层采用高分子材料作为主剂，以自粘结的形式紧固，所以在冲片性和紧固成铁芯后的性能等多方面具有优异的特性。
[0003]目前一些成熟应用的溶剂型自粘结涂料是采用有机溶剂溶解环氧树脂后，再配合固化剂等而制成，存在的主要问题是有机溶剂比如甲苯、二甲苯、N甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺等，溶剂的毒性比较大，涂料的VOC (挥发性有机溶剂)也很高，在使用时存在易燃易爆等安全隐患，并且不环保。为解决以上问题，市场上亟需环保型的自粘结高压电机铁芯硅钢片涂料。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中电机硅钢片粘接涂料综合性能差、固化程度不易控制、挥发性有机溶剂含量高的不足，提供了一种自粘结高压电机铁芯硅钢片涂料及其制备方法，本发明采用丙烯酸树脂、环氧树脂作为主成膜剂，以硅酸铝钠、气相二氧化硅作为辅助成膜剂提供无机物骨架，使涂层的抗挤压变形能力提高，其耐冲击性能好，绝缘性高，耐水性优异，而且涂料中易挥发有机溶剂含量极低，属于环保型涂料。
[0005]为达到上述目的，本发明提供的技术方案为:
本发明的一种自粘结高压电机铁芯硅钢片涂料，该涂料中的各组分及其质量百分比为:水溶性丙烯酸树脂10%?40%、水性环氧树脂25%?65%、双氰胺1%?8%、乙二醇苯醚1%?7%、无机填料2%?14%、二甲基乙醇胺1.5%?3.5%、脂肪酸聚乙二醇酯0.2 %?0.9 %、炔二醇表面活性剂0.1 %?0.4 %、余量为纯水。
[0006]作为本发明更进一步的改进，所述的一种自粘结高压电机铁芯硅钢片涂料，该涂料中的各组分及各组分的质量百分比为:水溶性丙烯酸树脂25%、水性环氧树脂50%、双氰胺3%、乙二醇苯醚4%、无机填料5%、二甲基乙醇胺2%、脂肪酸聚乙二醇酯0.6%、炔二醇表面活性剂0.2%、余量为纯水。
[0007]作为本发明更进一步的改进，所述的无机填料包括硅酸铝钠和气相二氧化硅。由于两者粒径很小，因此比表面积大，表面吸附力强，分散性能好，热阻、电阻等方面具有特异的性能；此外，采用超细无机填料娃酸招钠以及纳米无机填料气相二氧化娃作为涂层的抗压骨架，使得自粘结涂层在加热、加压条件下的二次固化过程中涂层不会被挤出。
[0008]作为本发明更进一步的改进，所述无机填料中各组分占物料总量质量百分比为:硅酸铝钠I %?8 %、气相二氧化硅I %?6 %。
[0009]作为本发明更进一步的改进，所述的水溶性丙烯酸树脂的玻璃化温度Tg为60?IlOcC0
[0010]作为本发明更进一步的改进，所述的水性环氧树脂的环氧值为0.10?
0.46mol/100g。
[0011]—种自粘结尚压电机铁芯娃钢片涂料的制备方法，其步骤为:
步骤I)、搅拌下，在纯水中依次加入二甲基乙醇胺、水溶性丙烯酸树脂、乙二醇苯醚、月旨肪酸聚乙二醇酯、炔二醇表面活性剂、硅酸铝钠、气相二氧化硅、双氰胺，搅拌5?30min ;步骤2)、将搅拌好的楽料放入砂磨机进行砂磨，磨至楽料的粒径D5。在0.5?1.5微米；步骤3)、搅拌下，向磨好的浆料中加入水性环氧树脂，搅拌10?60min后，过5000目的筛网出料；
步骤4)、搅拌下，在步骤3的筛网出料中加入纯水，搅拌10~20min，即成自粘结高压电机铁芯娃钢片涂料。
[0012]其中，步骤I与步骤4中纯水的质量比为8:2
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果:
(1)本发明的一种自粘结高压电机铁芯硅钢片涂料，采用丙烯酸树脂、环氧树脂作为主成膜物，相对于以往以单一环氧树脂为成膜物的自粘结涂料，自粘结涂料耐冲击性能好，绝缘性高，耐水性优异；
(2)本发明的一种自粘结高压电机铁芯硅钢片涂料，以水为主溶剂，毒性挥发物质含量低，涂料中不含重金属等环境污染物，属于环保型涂料；
(3)本发明的一种自粘结高压电机铁芯硅钢片涂料的制备方法，采用了两阶段粘合的设计，即丙烯酸树脂的粘结范围在60?110°C，环氧树脂固化温度在150?220°C，两段粘结工艺温差大，钢厂在使用时的工艺窗口温度控制简单，通过玻璃化温度Tg在60?110°C的水溶性丙烯酸树脂结合乙二醇苯醚可以实现低温成膜，钢厂加工后涂层不会发生冷粘结现象，从而避免了以往自粘结涂料在固化不良时经常出现的冷粘结问题；
(4)本发明的一种自粘结高压电机铁芯硅钢片涂料的制备方法，加入了超细无机填料硅酸铝钠以及纳米无机填料气相二氧化硅作为涂层的抗压骨架，通过砂磨控制涂料的填料粒径D5。在0.5?1.5微米，可以实现无机粒子之间的粒度级配，从而使得自粘结涂层在加热、加压条件下的二次固化过程中涂层不会被挤出。
【具体实施方式】
[0013]为进一步了解本发明的内容，结合实施例1-3对本发明作详细描述。
[0014]实施例1
本实施例的一种自粘结尚压电机铁芯娃钢片涂料，其制备方法为:
搅拌下，按照质量百分比，在纯水中依次加入1.5%的二甲基乙醇胺、20%水溶性丙烯酸树脂、I %的乙二醇苯醚、0.2 %的脂肪酸聚乙二醇酯、0.1 %的炔二醇表面活性剂、I %的硅酸铝钠、I %的气相二氧化硅、I %的双氰胺，搅拌20min ;然后将搅拌好的浆料放入砂磨机进行砂磨，磨至浆料的粒径D5。在0.5微米；最后在搅拌下，向