本發(fā)明屬于硅鋼片加工工藝用粘結(jié)劑技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種用于硅鋼片加工中粘結(jié)的含蠟組合物。
背景技術(shù):
硅鋼主要用于電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器、繼電器、擴(kuò)音器、儲(chǔ)存記憶元件等電子電器設(shè)備。一般根據(jù)產(chǎn)品要求,硅鋼板材需要沖裁成合適尺寸的硅鋼片坯料,不可避免地產(chǎn)生“毛邊”,而硅鋼板材表面在制造運(yùn)輸過(guò)程中也會(huì)造成的輕微損傷和銹蝕,有的產(chǎn)品還要求硅鋼片具有更高的光潔度和更高的尺寸精度。這都要求對(duì)硅鋼片坯料進(jìn)行磨削、拋光。有些場(chǎng)合還需要對(duì)坯料進(jìn)行切割、鉆孔等加工。在磨削、拋光、切割、鉆孔等加工工藝中,需要將坯料固定在基板上。采用粘結(jié)劑固定是目前普遍技術(shù)。要求粘結(jié)劑具有合適的粘結(jié)強(qiáng)度,涂敷均勻,可以去除。常用的粘結(jié)劑一般由松香及其改性物、石油蠟組成,是一種眾所周知的通用熱熔粘結(jié)物。由于粘結(jié)劑膠膜均勻性較差,影響工件的尺寸精度。粘結(jié)強(qiáng)度較小,而且不穩(wěn)定,容易產(chǎn)生“跳邊”現(xiàn)象,出現(xiàn)次品。
CN101984012B公開(kāi)了一種有蠟加工晶片用粘結(jié)劑及其制備方法,粘結(jié)劑由石蠟、松香、蟲膠組成。CN 102936485A公開(kāi)了一種晶片粘結(jié)蠟,由微晶蠟、費(fèi)托合成蠟、酰胺蠟、松香及改性松香組成。后者改善了粘結(jié)蠟的流動(dòng)性。以上二種技術(shù)都基于晶片加工工藝。CN1285383A公開(kāi)了一種含松香和紫膠的熱熔膠粉及其制法,用于精密磁石切割工藝的粘結(jié),制備工藝和應(yīng)用工藝都比較復(fù)雜。另外,紫膠的脫脂去除相對(duì)困難。CN101414502A公開(kāi)了一種永磁材料的加工方法,涉及一種粘結(jié)膠,由膠粉丙烯酸樹(shù)脂、溶劑甲基丙烯酸甲酯和二甲基對(duì)甲苯胺組成,是基于不脫脂去除粘結(jié)膠的工藝。而且溶劑的使用帶來(lái)安全與環(huán)保的問(wèn)題。
以上公開(kāi)的技術(shù)組成中均含有松香或改性松香,松香的熱穩(wěn)定性不好,改性松香熱穩(wěn)定性有一定的提高,但相對(duì)來(lái)講也不理想。而且,松香及其改性物的氣味也是令人不快的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足,本發(fā)明提出一種用于硅鋼片加工中粘結(jié)的含蠟組合物。本發(fā)明的含蠟組合物具有粘結(jié)強(qiáng)度大、流動(dòng)性能好、展開(kāi)性能好、固化時(shí)間短,脫脂容易等特點(diǎn)。
本發(fā)明的一種用于硅鋼片加工中粘結(jié)的含蠟組合物,以重量計(jì),組成包括:
(a)微晶蠟 15~75%
(b)石蠟 5~25%
(c)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 10~55%
(d)聚異丁烯 1~15%
(e)氫化蓖麻油 3~8%
(f)羥基硅油 0.2~1.5%。
本發(fā)明的用于硅鋼片加工中粘結(jié)的含蠟組合物的優(yōu)選組成包括(按重量百分比計(jì)):
(a)微晶蠟 35~65
(b)石蠟 7~15
(c)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 20~40
(d)聚異丁烯 1.5~12
(e)氫化蓖麻油 5~7
(f)羥基硅油 0.5~1.0。
其中組分(a)的微晶蠟,是本發(fā)明的組合物的粘結(jié)主體材料,其具有一定的粘結(jié)強(qiáng)度,且性質(zhì)穩(wěn)定。在硅鋼等金屬坯料上展開(kāi)性能好而有利于涂布效率和質(zhì)量的特點(diǎn)。所述微晶蠟的滴點(diǎn)為70℃~90℃。
其中組分(b)的石蠟,在本發(fā)明的組合物中,起到降低體系粘度,改善含蠟組合物流動(dòng)性,促進(jìn)粘結(jié)蠟成膜均勻的作用。所述的石蠟選自全精煉石蠟、半精煉石蠟的一種或幾種。
其中組分(c)的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,在本發(fā)明的組合物中,主要起到增加粘結(jié)強(qiáng)度,提高拉伸剪切強(qiáng)度的作用,而且其熱穩(wěn)定性好。所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯含量按重量百分比計(jì)為15%~45%,熔融指數(shù)6~150;優(yōu)選為,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醋酸乙烯酯含量按重量百分比計(jì)為20%~30%,熔融指數(shù)為25~85。
其中組分(d)的聚異丁烯,在本發(fā)明的組合物中,既能提高粘結(jié)強(qiáng)度,又能降低粘度,還有利于脫脂去除。所述聚異丁烯的平均分子量(Mn,數(shù)均分子量)為10000~100000。
其中組分(e)的氫化蓖麻油,在本發(fā)明的組合物中,與各組分相容性好;而且其與微晶蠟、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物更有明顯的協(xié)同效應(yīng),能夠起到增效粘結(jié)性能的作用,同時(shí)還能縮短本發(fā)明的含蠟組合物的固化時(shí)間。所述氫化蓖麻油的碘值一般小于5 g?100g-1,滴點(diǎn)為80℃~95℃。
其中組分(f)的羥基硅油,其定義為端基為羥基的線形聚二甲基硅氧烷。在本發(fā)明的組合物中,羥基硅油組分起流平劑作用,能夠提高在硅鋼片上的潤(rùn)濕效果,使粘結(jié)蠟成膜均勻。所述羥基硅油中的羥基含量按重量百分比計(jì)為0.6%~1.2%,其25℃粘度為50~2000mm2?s-1。
本發(fā)明還提供了一種上述用于硅鋼片加工中粘結(jié)的含蠟組合物的制備方法,包括以下內(nèi)容:
將微晶蠟、石蠟、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚異丁烯加熱熔融,在130℃~180℃溫度下,充分?jǐn)嚢杌旌?0~100 min;然后,控制溫度為120℃~150℃,加入氫化蓖麻油攪拌混合10~50 min;再加入羥基硅油后,攪拌混合20~100 min,即得到本發(fā)明的含蠟組合物。將含蠟組合物出料澆鑄在產(chǎn)品要求的模具中,冷卻脫模得到不同形狀的產(chǎn)品。按上述方法制備的產(chǎn)品,還可以采用噴霧成型、滴球成型、擠壓成條、切粒成型等工藝技術(shù),得到不同規(guī)格和形狀的最終產(chǎn)品。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明的用于硅鋼片加工中粘結(jié)的含蠟組合物具有以下特點(diǎn):
本發(fā)明的含蠟組合物以微晶蠟為粘結(jié)主體材料,具有粘結(jié)強(qiáng)度高,性質(zhì)穩(wěn)定,在坯料上展開(kāi)性能好的特點(diǎn)。乙烯醋酸乙烯酯共聚物進(jìn)一步增加組合物的粘結(jié)強(qiáng)度,提高了拉伸剪切強(qiáng)度。氫化蓖麻油與微晶蠟、乙烯醋酸乙烯酯共聚物有協(xié)同作用,既增效粘結(jié)性能,又縮短了固化時(shí)間。而羥基硅油改善了含蠟組合物的表面性質(zhì),提高了潤(rùn)濕性能,使其在硅鋼片坯料上成膜均勻,有利于提高產(chǎn)品加工精度。所選各組分均熱性能穩(wěn)定,脫脂去除容易。因此,本發(fā)明的含蠟組合物具有粘結(jié)強(qiáng)度大,流動(dòng)性能好,分散性能好,成膜均勻,脫脂容易、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的一種用于硅鋼片加工中的含蠟組合物,將含蠟組合物預(yù)熱至軟化點(diǎn)20℃~30℃以上,涂敷在待加工的硅鋼片坯料背面上,將坯料粘結(jié)固定在基板上,進(jìn)行磨削、拋光、剪切、鉆孔等工藝,然后加熱處理至含蠟組合物軟化點(diǎn)20~30℃以上,取下坯料,不需單獨(dú)去除殘余粘結(jié)蠟,直接進(jìn)入下道脫脂工序即可完成去除工作。
以下實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的含蠟組合物及其制備方法。組成均以重量百分比計(jì)。
實(shí)施例1
含蠟組合物的組成包括:
(a)75#微晶蠟 53
(b)58#全精煉石蠟 21.2
(c)EVA260 15
(d)聚異丁烯 JHM-1300 4.3
(e)氫化蓖麻油HY-1 5.7
(f)羥基硅油 AY50 0.8。
所述含蠟組合物的制備過(guò)程為:按照上述比例,將各組分——微晶蠟、石蠟、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚異丁烯加熱熔融,135℃下充分?jǐn)嚢杌旌?0min,然后,控制溫度135℃,加入氫化蓖麻油攪拌混合10min,再加入羥基硅油,繼續(xù)攪拌混合45min;出料澆鑄在產(chǎn)品要求的模具中,冷卻脫模得到產(chǎn)品。
實(shí)施例2
含蠟組合物的組成包括:
(a)90#微晶蠟 60
(b)50#半精煉石蠟 4
(c)68#半精煉石蠟 5
(d)EVA220 23
(e)聚異丁烯 JHM-10000 1.2
(f)氫化蓖麻油HY-1 5.8
(g)羥基硅油AY50 1.0。
所述含蠟組合物的制備過(guò)程為:按照上述比例,將各種組分微晶蠟、石蠟、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚異丁烯加熱熔融,155℃下充分?jǐn)嚢杌旌?5min,然后,控制溫度155℃,加入氫化蓖麻油攪拌混合20min,再加入羥基硅油,繼續(xù)攪拌混合25min,出料澆鑄在產(chǎn)品要求的模具中,冷卻脫模得到產(chǎn)品。
實(shí)施例3
含蠟組合物的組成包括:
(a)80#微晶蠟 50
(b)58#半精煉石蠟 10
(c)EVA250 25
(d)聚異丁烯PH-30W 8.2
(e)氫化蓖麻油HY-1 6
(f)羥基硅油AY2000 0.8。
所述含蠟組合物的制備過(guò)程為:按照上述比例,將各種組分微晶蠟、石蠟、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚異丁烯加熱熔融,170℃溫度下,充分?jǐn)嚢杌旌?0min,然后,控制溫度140℃,加入氫化蓖麻油攪拌混合25min,再加入羥基硅油,攪拌混合35min,出料澆鑄在產(chǎn)品要求的模具中,冷卻脫模得到產(chǎn)品。
實(shí)施例4
含蠟組合物的組成包括:
(a)85#微晶蠟 35
(b)50#全精煉石蠟 15
(c)54#半精煉石蠟 2
(d)62#全精煉石蠟 2
(e)乙烯醋酸乙烯酯共聚物40W 33
(f)聚異丁烯JHM-10000 3.8
(g)氫化蓖麻油HY-2 8
(h)羥基硅油AY300 1.2。
所述含蠟組合物的制備過(guò)程為:按照上述比例,將各種組分微晶蠟、石蠟、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚異丁烯加熱熔融,145℃下充分?jǐn)嚢杌旌?5min,然后,控制溫度140℃,加入氫化蓖麻油攪拌混合15 min,再加入羥基硅油,攪拌混合35 min,出料澆鑄在產(chǎn)品要求的模具中,冷卻脫模得到產(chǎn)品。
實(shí)施例5
含蠟組合物的組成包括:
(a)80#微晶蠟 51
(b)58#半精煉石蠟 10
(c)EVA18-12 30
(d)聚異丁烯JHM-1300 2.2
(e)氫化蓖麻油HY-2 6
(f)羥基硅油AY300 0.8。
所述含蠟組合物的制備過(guò)程為:按照上述比例,將各種組分微晶蠟、石蠟、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚異丁烯加熱熔融,150℃溫度下,充分?jǐn)嚢杌旌?5min,然后,控制溫度130℃,加入氫化蓖麻油攪拌混合30 min,再加入羥基硅油,攪拌混合50min,出料澆鑄在產(chǎn)品要求的模具中,冷卻脫模得到產(chǎn)品。
其中,在上述原料組分中:微晶蠟、石蠟均為市售商品。乙烯醋酸乙烯酯共聚物,EVA260,醋酸乙烯酯含量28%(wt),熔融指數(shù)6; EVA250,醋酸乙烯酯含量28%(wt),熔融指數(shù)25;EVA220,醋酸乙烯酯含量28%(wt),熔融指數(shù)150;乙烯醋酸乙烯酯共聚物40W,醋酸乙烯酯含量40%(wt),熔融指數(shù)65;以上均為日本三井株式會(huì)產(chǎn)品。EVA18-12,醋酸乙烯酯含量18%(wt),熔融指數(shù)12,為北京有機(jī)化工三廠產(chǎn)品。聚異丁烯JHM-1300,平均分子量M為13000;聚異丁烯JHM-10000,平均分子量Mn為100000;為吉林化工集團(tuán)產(chǎn)品。聚異丁烯PH-30W,平均分子量Mn為30000,為大韓雨林樹(shù)脂有限公司產(chǎn)品。氫化蓖麻油HY-1,碘值小于5 g?100g-1,滴點(diǎn)80℃;氫化蓖麻油HY-2,碘值小于5 g?100g-1,滴點(diǎn)95℃;為吉林通遼林產(chǎn)品加工有限公司產(chǎn)品。羥基硅油AY50,羥基含量0.6%(wt),25℃粘度50mm2?s-1;AY300,羥基含量0.8%(wt),25℃粘度300mm2?s-1;AY2000,羥基含量1.2%(wt),25℃粘度2000mm2?s-1。均為安徽宇瑞化工有限公司產(chǎn)品。
拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)試參照GB/T7124-1986方法進(jìn)行。
脫脂性能測(cè)試方法,采用稱重法,試片為100×150mm的硅鋼片,型號(hào) 50W W 470,稱重W0,熱熔涂敷粘結(jié)蠟,膜厚0.2mm,蠟?zāi)だ鋮s后,稱重W1,在溫度45℃~50℃下,脫脂液濃度3%(wt),噴淋3min,然后用去離子水沖洗3min,自然晾干后稱重W2,計(jì)算脫脂率=(W1-W2)/(W1-W0)×%。脫脂液為常用白貓牌H-350中性脫脂劑。
疊裝系數(shù)測(cè)試參照GB/T19289-2003方法進(jìn)行。
實(shí)施例1-5中,拉伸剪切強(qiáng)度均大于450N?cm-2。CN102936485A公開(kāi)了一種晶片粘結(jié)蠟,提出拉伸剪切強(qiáng)度大30kg?cm-2,其所述實(shí)施例中最高拉伸剪切強(qiáng)度為42kg?cm-2。CN1092222C公開(kāi)了含松香和紫膠的熱熔膠粉及其制法,提出拉伸剪切強(qiáng)度大于110N?cm-2,其所述實(shí)施例中最高拉伸剪切強(qiáng)度為125 N?cm-2。
實(shí)施例1-5中,脫脂性能測(cè)試的脫脂率均大于或等于98%,符合工藝要求,可以直接進(jìn)入后序脫脂工序,不需單獨(dú)進(jìn)行去除粘結(jié)蠟的過(guò)程。
實(shí)施例3的含蠟組合物,應(yīng)用于微型電動(dòng)機(jī)硅鋼片工業(yè)批量生產(chǎn),原料為35WW360無(wú)取向冷軋硅鋼板。經(jīng)測(cè)試,產(chǎn)品的最小疊裝系數(shù)為98%。而一般要求硅鋼板、帶、片的最小疊裝系數(shù)為95%。說(shuō)明實(shí)施例3的含蠟組合物粘結(jié)強(qiáng)度穩(wěn)定,涂敷粘結(jié)蠟?zāi)ぞ鶆?,加工產(chǎn)品尺寸精度高。
通過(guò)實(shí)施例組成物的性能評(píng)價(jià),本發(fā)明的用于硅鋼片加工中粘結(jié)的含蠟組合物,粘結(jié)強(qiáng)度大,分散性能好,涂敷均勻,脫脂容易。
表1實(shí)施例所得組合物性能評(píng)價(jià)結(jié)果