Патент на изобретение №2200748

(54) СОСТАВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ

(57) Реферат:

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.

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 205^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 205^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 205^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 205^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.

Формула изобретения

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

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 08.09.2006

Извещение опубликовано: 20.08.2007 БИ: 23/2007