СОСТАВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2003 года по МПК C09D5/25 C09D5/02 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к составам для изготовления покрытий на электротехнической изотропной стали для магнитопроводов электрических машин и аппаратов.

Известен электроизоляционный состав для получения покрытий на электротехнической изотропной стали [1], содержащий, мас.%:
Поливиниловый спирт - 4,0-8,0
Ортофосфорная кислота - 5,0-20,0
Полиоксиэтиленовый эфир - 0,1-1,5
Оксид магния - 0,1-1,5
Гидроксид алюминия - 0,1-1,0
Борная кислота - 0,02-0,2
Вода - Остальное
Недостатком данного состава являются низкие физико-механические свойства покрытия.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является состав [2], содержащий, мас.%:
46-47% Латекс бутадиен-стирольного каучука - 36,0-37,5
Ортофосфорная кислота - 28,0-29,3
Оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена - 2,0-2,2
Оксид магния - 2,5-2,8
Гидроксид алюминия - 1,1-1,7
Борная кислота - 0,14-0,25
Вода - Остальное
Недостатком данного состава является низкая стойкость электроизоляционного покрытия к статическому воздействию воды.

Задачей данного изобретения является создание электроизоляционного состава с повышенной стойкостью электроизоляционного покрытия к статическому воздействию воды при сохранении высоких магнитных физико-механических свойств покрытия.

Поставленная задача достигается тем, что на листовую электротехническую изотропную сталь наносят состав, содержащий, мас.%:
Стабилизированная акриловая дисперсия - 24-40
Ортофосфорная кислота - 29,4-37,0
Оксид магния - 2,6-3,5
Гидроксид алюминия - 1,21-2,00
Борная кислота - 0,15-0,31
Вода - Остальное
В качестве указанной стабилизированной акриловой дисперсии могут быть использованы ниже перечисленные марки:
- "Акрэмос-101", представляющий собой сополимер стирола и акриловых мономеров, полученный эмульсионным методом (ТУ 6-02-05757593-134-93);
- "Акрэмос-102", представляющий собой сополимер стирола и акриловых мономеров, полученный эмульсионным методом (ТУ 6-02-05757593-134-93);
- "Акрэмос-502", представляющий собой сополимер акриловой и метакриловой кислот, полученный эмульсионным методом (ТУ 2241-115-05757593-98).

Указанная стабилизированная акриловая дисперсия может представлять собой смесь акриловой дисперсии и поверхностно-активного вещества в соотношении 17:1.

В качестве поверхностно-активного вещества могут быть использованы любой из ниже перечисленных: оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена, полиоксиэтилированные эфиры, полиоксиэтиленгликолевые эфиры.

Состав готовят следующим образом. В воду загружают оксид магния, гидроксид алюминия, борную кислоту, ортофосфорную кислоту, растворение ведут при 90-100^oС. После охлаждения в полученный раствор вводят стабилизированную акриловую дисперсию. Вязкость по ВЗ-4 при 20^oС 14-20 с.

Во всех примерах образцы электротехнической изотропной стали обрабатывались в течение 5 с при 20±5^oС. Излишки раствора удалялись отжимом гуммированными валками. Покрытия подвергались термообработке при температуре 480-580^oС в течение 60 с.

Удельные магнитные потери и магнитную индукцию определяют в аппарате Эпштейна по ГОСТ 12119-80.

Физико-механические свойства покрытий определяют следующими показателями: влагостойкостью, коэффициентом сопротивления.

Под влагостойкостью понимают стойкость к высокой относительной влажности воздуха при определенной температуре окружающей среды.

Коэффициент сопротивления определяют по ГОСТ 9.074-77.

В таблице приведены характеристики раствора, магнитные и физико-механические свойства покрытий, полученных в предлагаемых растворах и по прототипу.

При анализе полученных экспериментальных данных видно, что при содержании стабилизированной акриловой дисперсии, ортофосфорной кислоты, оксида магния, гидроксида алюминия и борной кислоты выше и ниже заявленной концентрации (см. примеры 4, 8, 9, 13, 14, 18, 19, 23, 24, 28) состав обладает пониженной влагостойкостью, низкими магнитными и физико-механическими свойствами.

Примеры:
1. Берем образец изотропной электротехнической стали, обрабатываем его составом со следующим содержанием компонентов, мас.%:
Стабилизированная акриловая эмульсия - 28,0
Ортофосфорная кислота - 34,1
Оксид магния - 2,9
Гидроксид алюминия - 1,39
Борная кислота - 0,15
Вода - Остальное
в течение 5 с при 20±5^oС, излишки раствора удаляем отжимом гуммированными валками. Покрытия подвергаем термообработке при 480-580^oС в течение 60 с. Обработка экспериментальных данных дала следующие результаты:
влагостойкость при 80^oС - 400 ч;
удельные магнитные потери - 2,6 Вт/кг;
коэффициент сопротивления - 150 Ом/см²;
магнитная индукция - 1,65 Тл;
влагостойкость при 480-580^oС - 70 ч.

2. Берем образец изотропной электротехнической стали, обрабатываем его составом со следующим содержанием компонентов, мас.%:
Стабилизированная акриловая эмульсия - 31
Ортофосфорная кислота - 35,5
Оксид магния - 3,0
Гидроксид алюминия - 1,67
Борная кислота - 0,18
Вода - Остальное
в течение 5 с при 20±5^oС, излишки раствора удаляем отжимом гуммированными валками. Покрытия подвергаем термообработке при 480-580^oС в течение 60 с. Обработка экспериментальных данных дала следующие результаты:
влагостойкость при температуре 80^oС - 400 ч;
удельные магнитные потери - не более 2,5 Вт/кг;
коэффициент сопротивления - 150 Ом/см²;
магнитная индукция - 1,65 Тл;
влагостойкость при 480-580^oС - 70 ч.

3. Берем образец изотропной электротехнической стали, обрабатываем его составом со следующим содержанием компонентов, мас.%:
Стабилизированная акриловая эмульсия - 34
Ортофосфорная кислота - 37
Оксид магния - 3,1
Гидроксид алюминия - 1,96
Борная кислота - 0,21
Вода - Остальное
в течение 5 с при 20±5^oС, излишки раствора удаляем отжимом гуммированными валками. Покрытия подвергаем термообработке при 480-580^oС в течение 60 с. Обработка экспериментальных данных дала следующие результаты:
влагостойкость при 80^oС - 400 ч;
удельные магнитные потери - не более 2,6 Вт/кг;
коэффициент сопротивления - 150 Ом/см²;
магнитная индукция - 1,65 Тл;
влагостойкость при 480-580^oС - 70 ч.

Пример 29 характеризует свойства раствора прототипа и покрытий, полученных в этом растворе.

Как видно из таблицы, введение стабилизированной акриловой эмульсии приводит к уменьшению влагопоглощения и улучшению влагостойкости покрытия при 480-580^oС при сохранении хороших физико-механических свойств покрытий (примеры 1, 2, 3).

Таким образом, поставленная задача достигается совокупностью всех признаков, заявляемых в решении.

Использование предложенного состава обеспечивает следующие преимущества:
1. Повышение стойкости электроизоляционных покрытий к влагопоглощению при температуре 80^oС и очень высоких температурах, что очень важно при эксплуатации изделий с нанесенным на них электроизоляционным покрытием в условиях повышенной влажности.

2. Данное покрытие может быть использовано для изготовления элементов магнитопроводов погружных электродвигателей, используемых в нефтедобывающей промышленности.

3. Улучшение электромагнитных характеристик покрытий изотропной электротехнической стали дает возможность изготовления магнитопроводов асинхронных электродвигателей мощностью 20-100 кВт.

Источники информации
1. SU 1499577 A1, 1983.

2. RU 2120453 C1, 1996.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к составам для изготовления покрытий на электротехнической стали для магнитопроводов электрических машин и аппаратов. Состав содержит ортофосфорную кислоту, оксид магния, гидроксид алюминия, борную кислоту, воду, а в качестве стабилизированной акриловой дисперсии "Акрэмос-101" или "Акрэмос-102", или "Акрэмос-502". Сочетание компонентов в определенном соотношении позволяет получать покрытия с повышенной водо- и влагостойкостью при высоких температурах при сохранении его высоких физико-механических свойств, в частности магнитных характеристик. 1 табл.

Состав для электроизоляционного покрытия на изотропной электротехнической стали, содержащий ортофосфорную кислоту, оксид магния, гидроксид алюминия, борную кислоту, воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит в качестве стабилизированной акриловой дисперсии "Акрэмос-101", или "Акрэмос-102", или "Акрэмос-502" при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Указанная стабилизированная акриловая дисперсия - 28-34
Ортофосфорная кислота - 34,1-37,0
Оксид магния - 2,9-3,1
Гидроксид алюминия - 1,39-1,96
Борная кислота - 0,15-0,21
Вода - Остальное