钢板表面处理用溶液组合物及利用其进行表面处理的钢板制造技术

本发明专利技术涉及对硫酸等酸的抗性优异的钢板的表面处理组合物及应用所述表面处理组合物的涂覆钢板，所述表面处理组合物包含：30～50重量％的胶态二氧化硅，其包含5～20nm尺寸的二氧化硅；40～60重量％的包含3个以上烷氧基的硅烷；5～15重量％的丙烯酸酯类有机单体；0.01～1重量％的酸；以及1～15重量％的溶剂。

Solution composition for surface treatment of steel plate and steel plate treated with it

The invention relates to a surface treatment compound of steel plate with excellent resistance to sulphuric acid and a coated steel plate applying the surface treatment compound, which comprises colloidal silica of 30-50 wt%, silica of 5-20 nm size, silane of 40-60 wt% containing more than three alkoxyl groups, and acrylate organic monomer of 5-15 wt%. Body; 0.01-1 wt% acid; and 1-15 wt% solvent.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钢板表面处理用溶液组合物及利用其进行表面处理的钢板
本专利技术涉及对硫酸等酸的抗性优异的钢板的表面处理组合物及应用所述表面处理组合物的涂覆钢板。
技术介绍
通常，在燃烧包含硫等的燃料时，会产生硫氧化物、氮氧化物等，并且当硫氧化物或氮氧化物等遇到水分时，会生成硫酸或硝酸等强酸。这些在露点以下的温度下附着于金属等构造物的表面会进行促进腐蚀的露点腐蚀。因此，火力发电厂的热交换器、导管(Duct)等设备会暴露在这种由强酸导致的腐蚀环境中。为了降低这种露点腐蚀，相关企业使用高价的不锈钢或搪瓷钢板等，或者使用相对低价且对露点腐蚀的抗性高的耐硫酸钢等。腐蚀反应发生在构造体的表面，但是目前除了搪瓷钢板以外的大部分材料是表面没有额外的涂层的状态下使用。用于防止这种露点腐蚀的技术有韩国专利申请号第2013-0151739号、第2013-0145717号、第2013-0141627号、第2013-0130161号等，但是这些都是通过调节钢板自身的成分等来提高对强酸的耐蚀性的技术，与在钢板表面形成涂层来抑制这种露点腐蚀的技术是不同的。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术的目的在于通过在钢板表面进行涂覆，而不是通过调节钢板自身的成分，从而提高包括如上所述的露点腐蚀的对强酸的耐蚀性。技术方案本专利技术的目的在于提供对硫酸等酸的耐蚀性优异的钢板表面处理用溶液组合物，提供包含：30～50重量％的胶态二氧化硅，其包含5～20nm尺寸的二氧化硅；40～60重量％的包含3个以上烷氧基的硅烷；5～15重量％的丙烯酸酯类有机单体；0.01～1重量％的酸(acid)；以及1～15重量％的溶剂(solvent)的钢板表面处理用溶液组合物。所述胶态二氧化硅的二氧化硅含量可以为10～45重量％。所述硅烷可以为选自乙烯基三甲氧基硅烷(Vinyltrimethoxysilane)、乙烯基三乙氧基硅烷(Vinyltriethoxysilane)、乙烯基三异丙氧基硅烷(Vinyltri-isopropoxysilane)、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(3-methacryloxypropyltrimethoxysilane)、2-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(2-Glycidyloxypropyltrimethoxysilane)、2-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷(2-Glycidyloxypropyltriethoxysilane)、2-氨基丙基三乙氧基硅烷(2-aminopropyltriethoxysilane)、2-脲基烷基三乙氧基硅烷(2-ureidoalkyltriethoxysilane)、四乙氧基硅烷(tetraethoxysilane)、三乙氧基苯基硅烷(Triethoxyphenylsilane)及三甲氧基苯基硅烷(Trimethoxyphenylsilane)中的至少一种。所述有机单体可以为选自冰晶级丙烯酸(Acrylicacidglacial)、丙烯酸甲酯(Methylacrylate)、丙烯酸乙酯(Ethylacrylate)、丙烯酸丁酯(Butylacrylate)、丙烯酸-2-乙基己酯(2-Ethylhexylacrylate)、丙烯酸异丁酯(Isobutylacrylate)、丙烯酸叔丁酯(Tertiarybutylacrylate)、甲基丙烯酸叔丁酯(Tertiarybutylmethacrylate)、丁二醇单丙烯酸酯(Butanediolmonoacrylate)、月桂醇丙烯酸酯(Laurylacrylate)、丙烯酸二甲氨基乙酯(Dimethylaminoethylacrylate)及二氢二环戊二烯基丙烯酸酯(Dihydrodicyclopentadienylacrylate)中的至少一种。所述酸可以为选自乙酸、甲酸、乳酸、葡萄糖酸、硫酸、硝酸、盐酸及氢氟酸中的一种以上。所述溶剂可以为选自甲醇、乙醇、2-丙醇、2-甲氧基丙醇及2-丁氧基乙醇中的至少一种。所述组合物还可以包含0.1～5.0重量％的具有环形结构的有机树脂。所述具有环形结构的有机树脂可以为选自聚氨酯、氨基改性酚醛树脂、聚酯树脂、环氧树脂及聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种或两种以上的混合树脂。本专利技术的另一个目的在于提供经表面处理的钢板，提供包括：钢板；以及形成在所述钢板的至少一个表面上的耐蚀性薄膜层，所述耐蚀性薄膜层包含通过二氧化硅与烷氧基硅烷的水解反应而形成的生成物及丙烯酸酯类高分子，并且包含25～65重量％的碳(C)、20～70重量％的硅(Si)、1～40重量％的氧(O)，硅(Si)和氧的结合(Si-O结合)与硅(Si)和碳(C)的结合(Si-C结合)的比例为80～95％:5～20％的经表面处理的钢板。所述耐蚀性薄膜层是由所述钢板表面处理用溶液组合物形成。所述耐蚀性薄膜层还可以包含0.1～5.0重量％的具有环形结构的有机树脂。所述具有环形结构的有机树脂可以为选自聚氨酯、氨基改性酚醛树脂、聚酯树脂、环氧树脂及聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种或两种以上的混合树脂。所述耐蚀性薄膜层可以具有0.1～50μm的厚度。所述钢板更优选为耐硫酸钢。以重量％计，所述耐硫酸钢可以是包含：C：0.2％以下(0除外)、Si：0.5％以下(0除外)、Mn：1.5％以下(0除外)、S：0.02％以下、P：0.02％以下、Al：0.1％以下、Cu：0.1～0.5％、余量的Fe及其它不可避免的杂质的耐硫酸钢，还可以是进一步包含：Co：0.03～0.1％、Ni：0.3％以下(0除外)及Sb：0.3％以下(0除外)中的至少一种的耐硫酸钢。而且，所述耐硫酸钢的表面下形成100～300nm厚度的富集层，所述富集层可以为选自Cu、Co、Ni及Sb中的至少一种的富集层。此外，以重量％计，所述耐硫酸钢可以是包含：C：0.03～0.1％、Si：0.15～0.35％、Mn：0.5～1.2、S：0.01％以下、P：0.015％以下、Al：0.02～0.06、N：0.004％以下、Cu：0.2～0.4％、余量的Fe及其它不可避免的杂质的钢板，并且还可以包含：Ni：0.1～0.25％、Sb：0.05～0.2％、Co：0.03～0.1％中的至少一种，所述耐硫酸钢的表面下形成100～300nm厚度的富集层，所述富集层可以为选自Cu、Co、Ni及Sb中的至少一种的富集层。有益效果根据本专利技术的一个实施方式，通过在钢板表面上涂覆本专利技术中提供的组合物，从而在不改变钢板组成的情况下，能够提供对硫酸的耐蚀性。而且，根据本专利技术的表面处理组合物向构造物提供对硫酸和盐酸的优异的耐蚀性，从而能够延长钢板的寿命。附图说明图1是示出形成根据本专利技术的表面处理薄膜的概念的示意图。图2是拍摄通过实施例3得到的表面处理钢板的截面(左侧)和薄膜的表面(右侧)的扫描电子显微镜(SEM)图像，并示出对薄膜的元素重量进行分析的结果的图。优选实施方式本专利技术的目的在于向钢板提供对硫酸、盐酸等强酸的耐蚀性，并且其特征在于通过向钢板赋予对硫酸等强酸具有耐蚀性的表面处理，即，通过涂覆来提供耐酸性的特性，而不是通过调节钢板自身的成分来提供耐酸性钢板。为此，本专利技术提供能够向钢板赋予耐酸性的特性的表面处理用溶液组合物，本专利技术提供的表面处理用溶液组合物包含胶态二氧化硅、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.钢板表面处理用溶液组合物，其包含：30～50重量％的胶态二氧化硅，其包含5～20nm尺寸的二氧化硅；40～60重量％的包含3个以上烷氧基的硅烷；5～15重量％的丙烯酸酯类有机单体；0.01～1重量％的酸；以及1～15重量％的溶剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.28 KR 10-2016-01249911.钢板表面处理用溶液组合物，其包含：30～50重量％的胶态二氧化硅，其包含5～20nm尺寸的二氧化硅；40～60重量％的包含3个以上烷氧基的硅烷；5～15重量％的丙烯酸酯类有机单体；0.01～1重量％的酸；以及1～15重量％的溶剂。2.根据权利要求1所述的钢板表面处理用溶液组合物，其中，所述胶态二氧化硅的二氧化硅含量为10～45重量％。3.根据权利要求1所述的钢板表面处理用溶液组合物，其中，所述硅烷为选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、2-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、2-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-脲基烷基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、三乙氧基苯基硅烷及三甲氧基苯基硅烷中的至少一种。4.根据权利要求1所述的钢板表面处理用溶液组合物，其中，所述有机单体为选自冰晶级丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丁二醇单丙烯酸酯、月桂醇丙烯酸酯、丙烯酸二甲氨基乙酯及二氢二环戊二烯基丙烯酸酯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的钢板表面处理用溶液组合物，其中，所述酸为选自乙酸、甲酸、乳酸、葡萄糖酸、硫酸、硝酸、盐酸及氢氟酸中的一种以上。6.根据权利要求1所述的钢板表面处理用溶液组合物，其中，所述溶剂为选自甲醇、乙醇、2-丙醇、2-甲氧基丙醇及2-丁氧基乙醇中的至少一种。7.根据权利要求1至6中任一项所述的钢板表面处理用溶液组合物，其中，所述组合物还包含0.1～5.0重量％的具有环形结构的有机树脂。8.根据权利要求7所述的钢板表面处理用溶液组合物，其中，所述具有环形结构的有机树脂为选自聚氨酯、氨基改性酚醛树脂、聚酯树脂、环氧树脂及聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种或两种以上的混合树脂。9.经表面处理的钢板，其包括：钢板；以及形成在所述钢板的至少一个表面上的耐蚀性薄膜层，所述耐蚀性薄膜层包含通过二氧化硅与烷氧基硅烷的水解反应而形成的生成物及丙烯酸酯类高分子，并且包含25～65重量％的碳(...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔昶熏，金东润，赵玟镐，高在德，孙元镐，金钟华，
申请(专利权)人：POSCO公司，纳路卷钢涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR