活化待磷化处理的金属表面、优选镀锌的钢板的方法技术

本发明专利技术涉及一种在磷化处理前用于活化金属表面、特别是镀层的钢板、优选镀锌的钢板的方法，其中，特别是镀层的、优选电解镀锌的金属板(2')与活化池(6)接触，该活化池含有优选基于磷酸盐和/或钛的、在水中分散的活化颗粒。为了减少或甚至克服在优选电解镀锌的、经磷化处理的金属带材上不良的漆附着的问题，本发明专利技术设置为，将至少一种添加剂(A)加入该活化池(6)，该添加剂抑制或至少减缓了活化颗粒的凝聚。在此，优选将聚乙二醇(PEG)和/或硬脂酸钠作为添加剂(A)加入。按照本发明专利技术的方法的一个特别优选的设计在于，测定存在于活化池(6)中的活化颗粒的颗粒尺寸分布，并且根据该活化颗粒的颗粒尺寸分布更换或停用该活化池(6)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在磷化处理之前用于活化金属表面、特别是镀层的钢板、优选镀锌的钢板的方法，其中，金属表面与活化池接触，该活化池含有优选基于磷酸盐和/或钛的、在水中分散的活化颗粒。
技术介绍
在现有技术中，使用磷酸锌层用于镀锌的薄钢板的表面处理，从而改善镀锌的薄钢板的与表面相关的特性。特别是提高耐腐蚀性以及改善成型性和漆附着。申请人方面已确认，在过去这些年中，例如在电解镀锌和经磷化处理的金属带材上、特别是钢带(薄板)上非周期性、总是反复地出现漆附着问题。
技术实现思路
由此出发，本专利技术的目的在于说明一种方法，通过该方法可以显著地减少或甚至避免不良的漆附着的问题。在上述类型的方法中，该目的的特征在于，将至少一种添加剂加入该活化池中，该添加剂抑制或至少减缓了活化颗粒的凝聚。专利技术人已研究了活化的机制、在锌涂层上的磷酸锌结晶的晶核形成和生长。在此专利技术人已经确定，随着活化池的使用时间的增加形成了活化颗粒的凝集。另外可以发现在活化池中的逐渐增大的颗粒尺寸对于磷化处理和漆附着的负面影响。通过按照本专利技术，加入抑制或至少显著减缓了活化颗粒的凝聚的添加剂可以显著地减少或甚至避免在经磷化处理的金属带材上、特别是在优选电解镀锌的、经磷化处理的钢带上不良的漆附着的问题。为了稳定活化池所使用的添加剂可以特别是以下物质中的一种或多种：·非离子型、阳离子型、阴离子型和/或两性离子型的表面活性剂·聚乙二醇(PEG)、特别是在1到200g/L之间的PEG·盐，特别是脂肪酸的碱金属、碱土金属盐，例如硬脂酸钠，但是也可以是带有阴离子的、支链和直链的饱和和不饱和的羧酸，在常见的脂肪酸浓度下，这些羧酸在活化池中并且在接下来的过程阶段中没有负面的影响(例如Zn)·羧酸，特别是甲酸、乙酸、柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸、氨三乙酸(NTA)、亚胺基二琥珀酸和它们的盐，特别是钠盐和钾盐·聚(氧-1,2-乙二基)羧酸酯、特别是聚(氧-1,2-乙二基)单月桂酸酯、聚氧乙烯(20)山梨醇单油酸酯和其他的聚山梨醇酯·聚乙二醇烷基醚、特别是异十三醇聚氧乙烯醚·硫酸盐和磺酸盐常用，特别是烷基苯磺酸盐·磷酸和膦酸及其酯和盐，特别是膦酸盐，比如1-羟基乙烷-(1,1-二膦酸盐)、膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸氨基膦酸酯,比如氨基三甲叉膦酸二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)以及乙二胺四(亚甲基膦酸)、N-(膦酰基甲基)甘氨酸及其盐·单酯和聚酯以及单醚或聚醚，特别是2-苯氧基-1-乙醇、烷基醇聚氧乙烯醚，特别是具有烷基＝直链C9至C11的烃·烷基酚聚氧乙烯醚，特别是丙烯酸、马来酸和富马酸的聚合物和共聚物及其碱金属盐、碱土金属盐和过渡金属沿，特别是锌盐·烷基酚聚氧乙烯醚，特别是壬基酚乙氧基化物·氨基酸以及特别是聚氨基酸及其盐，特别是聚天冬氨酸及其盐，特别是钠盐和钾盐·唑类，特别是苯并三唑、甲基苯三唑和苯并咪唑按照本专利技术的方法的优选和有利的实施方式在从属权利要求中给出。按照本专利技术的方法的一个有利的设计方案的特征在于，作为用于抑制或减缓活化颗粒的凝聚的添加剂，将聚乙烯醇(PEG)和/或硬脂酸钠加入活化池。这两种物质在试验中分别证实为是非常有效的。为了减缓在活化池中的活化颗粒凝聚，有利的是，根据按照本专利技术的方法的另一个优选的设计方案，活化池连续地或者不连续地通过搅拌和/或泵循环和/或通过超声传入而运动。由此可以进一步延长活化池的使用时间。但是在此不应选择过高的(通过搅拌和/或泵循环和/或通过超声传入的)池运动的强度，因为否则的话可能促进了在活化池中的活化颗粒的凝聚。优选该活化池借助至少一个机械式的搅拌器搅拌。按照本专利技术的方法的另一个优选的设计方案的特征在于，测定存在于该活化池中的活化颗粒的颗粒尺寸分布，而且根据活化颗粒的颗粒尺寸分布更换或停用活化池。以这种方式可以尽可能地避免凝聚的活化颗粒在优选电解镀锌的金属板上不利或者过度的积聚(附着)并由此实现了完美的漆附着。与之相关地有利的是，按照本专利技术的方法的一个优选的设计方案，在活化池的运行过程中，借助于动态的光散射(光子相关光谱法)以规律的时间间隔或连续地测定活化颗粒的颗粒尺寸分布。替代性或补充地也可以在活化池的运行过程中，借助于纳米粒子追踪分析(NTA)以规律的时间间隔或连续地测定活化颗粒的颗粒尺寸分布。这两种测量方法在此处相关的颗粒尺寸和分布宽度中分别是特别适宜和可靠的。该测量在此可以分别在分离的、限定的活化池的试样上或者可选地也可以借助至少一个流通测量单元而实施。但是也可以将用于确定活化颗粒的颗粒尺寸或颗粒尺寸分布的其他测量方法应用到按照本专利技术的方法中。为了在液体中测量，例如在分离的、限定的试样上并且使用流通测量单元，在此例如也能够考虑以下的测量方法：·具有自动图像分析的光学显微镜的静态激光衍射·共振质量测量(英文名称为“ResonantMassMeasurement”)·声电泳测量技术(AkustophoretischeMesstechnik)·超声谱分析·流场分离(英文名称为“FieldFlowFractionation”)·流体动力色谱·毛细管水动力分离·空间滤波测速(英文名称为“SpatialFilterVelocimetry”)·在空气、真空或液体中的平面基底表面上的颗粒的原子力显微(英文名称为“AtomicForceMicroscopy”)与之相关地，替代性或补充地也可以使用电子显微镜方法在适宜的载体或基底上实施测量，例如：·扫描电子显微镜(REM，英文为“SEM”)：特别是在平面的基底上，比如金相抛光的表面上附着的、优选分散的颗粒优选也可以通过图像分析的方法自动地数出并且借助几何尺寸分类，从而得到有统计学意义的尺寸分布。以形貌对比和/或质量对比的REM图像是适宜的。·(扫描)透射电子显微镜(TEM，STEM)：特别是在能够透射的载体上，例如聚合物薄膜(漆膜)上附着的颗粒或者在能够投射的基体(例如聚合物)中嵌入的颗粒或者在载体(例如可购买到的TEM网的网线上)粘附的、侧面照射的颗粒。·通过REM或STEM记录的EDX或WDX分布图像，该分布图像是关于基本上表明了颗粒的组成成分的多个化学元素或者其中一个。另外，对于在锌层上的磷酸锌晶体的有效的活化、晶核形成以及良好的生长而言有利的是，根据按照本专利技术的方法的另一个优选的设计方案，这样调整活化池，即，其具有在0.1g/L至10g/L、特别是0.5g/L至3g/L范围内的活化颗粒浓度。附图说明随后借助附图以及多个实施例进一步说明本专利技术。唯一的附图示意性地示出了(经轧制的)钢带的连续的电解镀锌和磷化的流程。具体实施方式经冷轧和在必要时经整平的钢带(薄钢板)作为卷材1提供。该钢带(薄钢板)2由卷材1开卷并且在之前的带材的末端上焊接。由于接下来的电解的表面精制是一个连续的过程，因此在电解的完善设备中将新进入的带材首先引入带材盘绕寄存器3，带材在此处在一个或多个盘绕中寄存，由此在将钢带起始部焊接到之前的钢带的末端上的过程中不必中止该涂层过程。在精制过程(涂层过程)的第一阶段中，通常首先机械或化学地清洁带材表面。随后，在带材2引导经过电解的镀层池4并在此镀锌之前，带材表面在酸洗液中粗糙化。在此，钢带2浸入硫酸锌电解液中并且同时作为阴极。在可溶解的锌电极的情况下，锌电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在磷化处理之前用于活化金属表面、特别是镀层的钢板、优选镀锌的钢板的方法，其中，特别是镀层的、优选电解镀锌的金属板(2')与活化池(6)接触，所述活化池含有优选基于磷酸盐和/或钛的、在水中分散的活化颗粒，其特征在于，将至少一种添加剂(A)加入所述活化池(6)，所述添加剂抑制或至少减缓了所述活化颗粒的凝聚。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.11 DE 102014105226.91.一种在磷化处理之前用于活化金属表面、特别是镀层的钢板、优选镀锌的钢板的方法，其中，特别是镀层的、优选电解镀锌的金属板(2')与活化池(6)接触，所述活化池含有优选基于磷酸盐和/或钛的、在水中分散的活化颗粒，其特征在于，将至少一种添加剂(A)加入所述活化池(6)，所述添加剂抑制或至少减缓了所述活化颗粒的凝聚。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为用于抑制或减缓所述活化颗粒的凝聚的添加剂，将一种或多种表面活性剂、优选聚乙烯醇和/或硬脂酸钠加入所述活化池(6)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述活化池(6)连续地或者不连续地通过搅拌和/或泵循环和/或通过超声传入而运动。4.根据权利要求3所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：法比安·荣格，格雷戈尔·米勒，妮科尔·魏厄，海因里希·梅立恩，弗兰克·潘特，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE