无取向硅钢绝缘涂层用丙烯酸树脂制备及性能研究

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无取向硅钢片的C、N、S、O含量极低。近年来，其在制备电机铁芯领域应用越来越广泛。在实际使用前，需要在其上附加一层较薄的耐高温、绝缘涂层，使其经消除应力退火后性能不受影响，同时层间电阻得到提高。该防护层分为三种。把无机材料作主成分的无机涂层不易附着。把有机树脂类材料作主成分的有机涂层不耐高温。把两者易附着、耐高温融合的半无机涂层性能较好。但目前大多半无机涂层中含量超标的Cr6+可严重致癌。同时，可危害公共环境和身体健康。半无机涂层的树脂部分主要是通过丙烯酸酯聚合而成。增强其合成物的耐热和绝缘性可以减少Cr6+的使用。乳液聚合的工艺过程、工艺条件及改性方法对其性能的影响有较大意义。本研究有四个方面。具体如下： (1)乳液聚合最佳工艺过程的研究。根据乳液聚合过程中重要的工艺参数：温度、加料方式和引发体系；选用五种最常用的丙烯酸酯乳液合成工艺过程为研究对象。通过分析引发过程热力学、聚合体系动力学曲线、乳胶粒粒径动态变化、聚合物膜的强度及耐热性知，引发体系采用氧化还原、温度设65℃、聚合和保温设80℃的工艺A，在引发阶段热量释放较少；单体逐渐参与反应；反应率及粒径大小平稳变化；同时其制得聚合物膜的力学强度、耐热性都较好。从理论研究上为工艺过程的选择提供数据支持； (2)乳液聚合最佳工艺条件的研究。在选定的最佳工艺过程A下，改变OP-10与SDS含量、配比及实验转速。探讨合成物的蓝相、四大稳定性、黏度、乳胶粒大小及电位。从作用机理研究知，当乳化剂OP-10与SDS的含量是5%，二者的质量比是5:4，机械强度150rpm时，OP-10的水合作用适中；SDS形成的双电层较稳定；合成时可稳定传质传热，得到较好的树脂； (3)单独改性及协同改性研究。在最佳工艺过程A和工艺条件下，进行N-MAM单独改性、N-MAM和AA协同改性及N-MAM和WD-21协同改性研究。然后观察所得物的蓝相、四大稳定性、黏度、粒径大小及电位。从改性机理研究知，当用5%N-MAM单独改性、4%N-MAM和0.5%AA协同改性、4%N-MAM和2%WD-21协同改性时，聚合物分子链上N-羟甲基与-COOH的交联效果较好；分子链段的位阻效应减弱；使协同改性后乳液各项性能较好； (4)所得树脂作用在半无机硅钢保护层时性能研究。通过分析未改性、5%N-MAM改性、4%N-MAM与0.5%AA协同改性及4%N-MAM与2%WD-21协同改性所得丙烯酸酯乳液成膜后的硬度、附着及耐热性知，4%N-MAM与2%WD-21协同改性的丙烯酸酯乳液薄膜的硬度、附着性及耐热性最佳；其制备的半无机涂层经消除应力退火后，SEM研究表明其表面没有缝隙和裂痕；其层间电阻升至200Ω·mm2，绝缘性较好。

著录项

作者
吕彬;
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作者单位

武汉理工大学;

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授予单位武汉理工大学;
学科化学工程与技术
授予学位硕士
导师姓名朱岩;
年度 2017
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类电工材料;金属学与热处理;
关键词
无取向硅钢; 绝缘涂层; 丙烯酸树脂; 制备;

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