一种热镀锌自润滑处理液和金属材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自润滑处理剂组合物，其中，该组合物含有水、硼酸、润滑剂、无机缓蚀剂、硅烷偶联剂和有机树脂。本发明专利技术还提供了一种热镀锌板，该热镀锌板包括热镀锌板基材和附着在基材表面上的涂层，其中，所述涂层由如上所述的自润滑处理剂组合物形成。另外，还提供了一种热镀锌板的制备方法，该方法包括：将如上所述的自润滑处理剂组合物配制成涂布液，将所述涂布液涂布在热镀锌板基材上，然后进行固化。本发明专利技术提供的自润滑处理剂组合物固化后形成的涂层具有良好的耐蚀性、耐热性、耐水性和吸附性，且自润滑性特别优异。

【技术实现步骤摘要】
一种热镀锌自润滑处理液和金属材料及其制备方法
本专利技术涉及一种热镀锌自润滑处理液和热镀锌自润滑金属材料及其制备方法。
技术介绍
热镀锌自润滑钢板是一种表面具有薄涂层的镀锌钢板产品，这种产品因该涂层具有自润滑功能而无须涂防锈油来防止热镀锌钢板在运输及存储中锈蚀，可简化包装工序，降低生产和运输成本。因而镀锌自润滑钢板受到了业界广泛的关注。日本川崎制铁开发的有机涂层自润滑钢板产品RIVERZIVCFE具有优异的耐蚀性、耐指纹性和耐水性。但是RIVERZIVCFE自润滑钢板的缺点在于其表面的自润滑处理液具有含重金属铬的铬化层，虽然三价铬在安全环保方面要优于六价铬，但是仍存在转化为六价铬的风险，在安全环保方面存在一定的欠缺。宝山钢铁有限公司开发了一种镀锌自润滑板，该镀锌自润滑板表面涂有不含铬的无机涂料，该无机涂料通过反应在镀锌板表面形成涂层，通过这种方法形成的无机涂层的厚度较薄，涂层的耐热性、吸附性和成膜性较差，易脱落。新日本制铁公司开发了一种润滑性水系聚氨酯树脂组合物有机涂层，将这种有机涂层涂布在镀锌系钢板表面后往往形成较厚的有机层，存在耐热性差和成本消耗高的缺点。因此有必要开发一种不含铬且组成成分为半有机的，具有良好的耐蚀性、耐热性、耐水性、吸附性、成膜性、润滑性的以热镀锌钢板为基材的自润滑处理液。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种不含铬的、组成成分为半有机的、具有良好的耐蚀性、耐热性、耐水性、吸附性、成膜性以及润滑性的自润滑处理剂组合物，以及使用该组合物作为涂层的热镀锌板及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种自润滑处理剂组合物，其中，该组合物含有水、硼酸、润滑剂、无机缓蚀剂、硅烷偶联剂和有机树脂。另一方面，本专利技术提供了一种热镀锌板，该热镀锌板包括热镀锌板基材和附着在基材表面上的涂层，其中，所述涂层由本专利技术提供的所述自润滑处理剂组合物形成。再一方面，本专利技术提供了一种热镀锌板的制备方法，该方法包括：将本专利技术提供的所述自润滑处理剂组合物配制成涂布液，将所述涂布液涂布在热镀锌板基材上，然后进行固化。通过上述技术方案，本专利技术提供了一种自润滑处理剂组合物以及具有优良自润滑性的热镀锌板及该锌板的制备方法。本专利技术所提供的自润滑处理剂组合物由于不含有重金属铬，所以具有环保安全的特点，另外，本专利技术所提供的自润滑处理剂组合物的组成成分为半有机的成分，在固化后形成的涂层具有良好的耐蚀性、耐热性、耐水性、附着性和成膜性，且自润滑性特别优异。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种自润滑处理剂组合物，其中，该组合物含有水、硼酸、润滑剂、无机缓蚀剂、硅烷偶联剂和有机树脂。本专利技术对以上各物质的含量没有特别的限制，只要组合物中含有以上物质即可实现本专利技术的目的。优选地，以100重量份的水为基准，所述硼酸的含量可以为0.1-5重量份；所述润滑剂的含量可以为1-30重量份；所述无机缓蚀剂的含量可以为0.1-5重量份；所述硅烷偶联剂的含量可以为2-20重量份；所述有机树脂的含量可以为1-50重量份。优选情况下，以100重量份的水为基准，所述硼酸的含量为1-4重量份；所述润滑剂的含量为10-25重量份；所述无机缓蚀剂的含量为1.5-4重量份；所述硅烷偶联剂的含量为8-16重量份；所述有机树脂的含量为15-45重量份。根据本专利技术的自润滑处理剂组合物，其中，所述润滑剂可以为水性氟碳乳液、硅油乳液、聚乙烯蜡乳液、聚四氟乙烯蜡乳液和巴西棕榈蜡乳液中的至少一种，为了进一步提高自润滑性能，所述润滑剂优选为水性氟碳乳液、聚乙烯蜡乳液和聚四氟乙烯蜡乳液中的至少一种。根据本专利技术的自润滑处理剂组合物，其中，所述有机树脂可以为水性丙烯酸树脂、水性苯丙树脂、水性酚醛树脂、水性聚氨酯树脂、水性有机硅树脂和水性环氧树脂中的至少一种，为了进一步提高涂层性能，所述有机树脂优选为水性丙烯酸树脂、水性苯丙树脂和水性聚氨酯中的至少一种。根据本专利技术的自润滑处理剂组合物，其中，所述无机缓蚀剂可以为高锰酸钾、硅酸钠、磷酸一氢钠、亚硝酸钠、三聚磷酸钠、硫酸锌和钼酸钠中的至少一种。为了进一步提高耐蚀性能，所述无机缓蚀剂优选为亚硝酸钠、钼酸钠和高锰酸钾中的至少一种。根据本专利技术的自润滑处理剂组合物，其中，所述硅烷偶联剂可以为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560）、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）、γ-巯丙基三甲氧基硅烷（KH590）、乙烯基三甲氧基硅烷（KH171）和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷（KH792）中的至少一种。根据本专利技术的自润滑处理剂组合物，其中，为了进一步提高所述自润滑处理剂组合物的性能，所述原料混合物还可以含有助剂。其中，优选情况下，相对于100重量份的水，所述助剂的用量为0.1-2重量份，更优选为0.3-1重量份。本专利技术对所述助剂的种类没有特别的限制，只要能够实现本专利技术的目的即可。本专利技术的专利技术人发现，当所述助剂为表面活性剂、流平剂和消泡剂中的至少一种时，本专利技术提供的组合物的如上性能能够得到进一步提高。其中，所述助剂中，表面活性剂、流平剂和消泡剂的选择可以为常规的选择，本专利技术没有特别的要求，例如，所述表面活性剂可以为烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的至少一种；所述流平剂可以为聚氨酯流平剂；所述消泡剂可以为聚醚改性有机硅消泡剂。其中，所述助剂中，相对于以100重量份的水，助剂中流平剂的含量可以为0.05-1重量份、表面活性剂的含量可以为0.02-0.5重量份、消泡剂的含量可以为0.03-0.5重量份。根据本专利技术的自润滑处理剂组合物，其中，特别优选的情况下，润滑剂为水性氟碳乳液和/或聚乙烯蜡乳液；所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；所述无机缓蚀剂为硅酸钠和/或钼酸钠；所述有机树脂为水性丙烯酸树脂和/或水性聚氨酯。在该优选情况下，所述自润滑处理剂组合物在80-110℃下固化后所得的涂层具有突出的耐蚀性、耐热性、耐水性、吸附性、成膜性，其自润滑性能特别优异。其中，该组合物为将各成分混合均匀后得到。优选情况下，所述组合物中的各组分在该自润滑处理剂组合物临用前2-60天混合均匀获得液体形式的组合物。其中，对各成分的混合顺序没有特别要求，可以直接将所述原料混合物中的各组分进行同时、分批或分步混合，只要能得到均匀的稳定相即可，优选通过搅拌使混合更加均匀。本专利技术的专利技术人惊奇的发现，将以上各物质按照如上的比例进行混合制备的自润滑处理剂组合物还能够有效的提高成膜速率，使得成膜时间大大缩短，从而有效地提供了生产效率。本专利技术还提供了一种热镀锌板，该热镀锌板包括热镀锌板基材和附着在基材表面上的涂层，其中，所述涂层由本专利技术所述的自润滑处理剂组合物形成。根据本专利技术的热镀锌板，其中，所述涂层的厚度可以为0.05-0.3微米。根据本专利技术的热镀锌板，其中，所述涂层是将所述自润滑处理剂组合物附着在所述热镀锌板基材上，并且在固化温度为80-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自润滑处理剂组合物，其特征在于，该组合物含有水、硼酸、润滑剂、无机缓蚀剂、硅烷偶联剂和有机树脂。

【技术特征摘要】
1.一种自润滑处理剂组合物，其特征在于，该组合物含有水、硼酸、润滑剂、无机缓蚀剂、硅烷偶联剂和有机树脂；其中，所述有机树脂为水性苯丙树脂和水性聚氨酯；所述无机缓蚀剂为硅酸钠和钼酸钠；所述润滑剂为水性氟碳乳液和/或聚乙烯蜡乳液；所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；其中，以100重量份的水为基准，所述硼酸的含量为0.1-5重量份；所述润滑剂的含量为5-30重量份；所述无机缓蚀剂的含量为0.1-5重量份；所述硅烷偶联剂的含量为2-20重量份；所述有机树脂的含量为1-50重量份。2.根据权利要求1所述的处理剂组合物，其中，该处理剂组合物还含有助剂。3.根据权利要求2所述的处理剂组合物，其中，所述助剂为表面活性剂、流平剂和消泡剂中的至少一种；以10...

【专利技术属性】
技术研发人员：董学强，郭太雄，徐权，周一林，冉长荣，陈永，郭华，谷红微，许哲锋，张爱萍，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51