一种抗污耐蚀抗菌不锈钢板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗污耐蚀抗菌不锈钢板，其制备方法包括：(1)机械抛光；(2)碱洗；(3)酸洗；(4)钝化：将酸洗后的不锈钢板放入钝化液中，在阳极电压为4‑6伏条件下钝化5‑8min；(5)氧化：将钝化后的不锈钢置于成膜溶液中，在60‑65℃条件下，用正负交替的交变电流处理，使其表面形成一层300‑400nm的氧化膜；(6)涂层涂布：涂布聚合物涂层和抗菌涂层；(7)将步骤(6)所得不锈钢置于蒸馏水中，于75‑85℃条件下浸泡6‑8min，得抗污耐蚀抗菌不锈钢板。该制备方法简单，制备的产品抗污耐腐蚀和抗菌功能均较优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术不锈钢材料
，具有涉及一种抗污耐蚀抗菌不锈钢板及其制备方法。
技术介绍
不锈钢是一种银白色具有优异的耐蚀性、耐磨性、韧性及工艺性的合金钢，其优良的力学性能、较好的化学稳定性及无毒等特性使其广泛地应用于宇航、海洋、医药、核能工程、石油化工等方面。此外，建筑行业、家具器具、厨房设备、汽车工业、办公用品等的表面装饰也采用不锈钢，它精美的自然表面可提供美感和清洁感。但不锈钢材料在使用过程中，经常会接触到腐蚀性的液体，如酸、碱等，从而发生腐蚀。有时，不锈钢表面具有极好的亲水亲油性能，不锈钢也存在手汗和油脂污染的问题，进而还会促使细菌、病毒等的繁殖，使用时给人们健康带来不利影响。因此，人们常采用一些适当的表面处理办法，增强不锈钢制品抗腐蚀、抗污和抗菌性。比如，在不锈钢表面进行铬的钝化，使不锈钢表面形成一层保护膜，或者不锈钢表面涂上一层氧化薄膜，保护不锈钢表面受外界的腐蚀。但是采用上述方法对不锈钢表面进行保护，工艺复杂，成本高，而且还会造成对环境的污染，如铬离子对环境的污染。此外，对于一些低镍或者不含镍的铁素体不锈钢产品，虽然其表面有一层钝化表面膜保护，但是在运输和加工的过程中，这一层膜经常会受到破坏，导致产品的耐腐蚀性能和抗污性能显著降低，继而影响产品的外观和使用寿命。耐腐蚀性和抗污性能降低，进而会导致抗菌能力下降。现在也有不少先进国家开发出抗菌不锈钢制品，如有涂层型抗菌不锈钢、合金型不锈钢、复合型抗菌不锈钢以及真空镀膜型不锈钢等。但这些不锈钢存在以下问题：涂层型抗菌不锈钢的涂层结合力不稳定，不能在高温下应用，长期使用中，由于膜和金属基体的热膨胀系数不同而导致爆裂剥落；合金型抗菌不锈钢，如加铜不锈钢在某些介质中不耐腐蚀，尤其是点蚀比较严重，加银抗菌不锈钢由于银的含量较多，增加了产品成本，成分不易均匀，抗菌仅是表面层起作用，并且表面银的变色也难以避免；复合型抗菌不锈钢制作复杂，且抗菌铜片的抗菌效果不佳；真空镀膜型抗菌不锈钢成本较高，而且其表面银的变色问题，也难以解决。上述不锈钢制品要么性能单一，要么性能不佳，或者生产成本高，生产工艺复杂，因此，寻求一种低成本，生产工艺简单的抗污耐腐蚀以及抗菌的不锈钢产品是当前急需解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种抗污耐蚀抗菌不锈钢板及其制备方法，可有效解决现有不锈钢制品性能单一，性能不佳，生产成本高，生产工艺复杂等问题。为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种抗污耐蚀抗菌不锈钢板的制备方法，包括以下步骤：(1)机械抛光：用砂纸将不锈钢板表面磨光；(2)碱洗：将机械抛光后的不锈钢板放入Na2CO3和NaOH的混合液中浸泡15-20min，取出，晾干；其中Na2CO3和NaOH的浓度均为3-5g/mL；(3)酸洗：将碱洗后的不锈钢板放入盐酸中浸泡10-15min，取出，晾干；(4)钝化：将酸洗后的不锈钢板放入钝化液中，在阳极电压为4-6伏条件下钝化5-8min；其中钝化液由2-5g/mL柠檬酸、200-300mL/L冰醋酸、2-5g/mL氯化钠、2-5mL/LH2O2和1-2g/mL琼脂粉组成；(5)氧化：将钝化后的不锈钢置于成膜溶液中，在60-65℃条件下，用正负交替的交变电流处理，使其表面形成一层300-400nm的氧化膜；其中，每升成膜溶液含有以下组分：柠檬酸50g、钼酸钠4g、硫酸锰6g、硫酸镍12g和硝酸银2g；正负电流交替变换时间为正方向10-15s，负方向10-15s，电流密度为100-120mA/dm2；(6)涂层涂布：采用喷涂或辊涂方式将聚合物涂层材料涂布于氧化后的不锈钢板表面，然后在160-180℃条件下固化15-20min，冷却至室温后，再涂布抗菌涂层材料，于50-60℃条件下固化30-40min；(7)将步骤(6)所得不锈钢置于蒸馏水中，于75-85℃条件下浸泡6-8min，得抗污耐蚀抗菌不锈钢板。进一步地，步骤(2)中Na2CO3的浓度为5g/mL，NaOH的浓度为3g/mL。进一步地，步骤(4)中钝化液由4g/mL柠檬酸、300mL/L冰醋酸、3g/mL氯化钠、3mL/LH2O2和1.5g/mL琼脂粉组成。进一步地，步骤(6)中聚合物涂层材料包括以下重量份的组分：丙烯酸树脂30-40份、氨基树脂6-12份、环氧树脂6-12份、改性纳米二氧化硅2-6份、吐温-800.05-0.1份、有机硅流平剂MS1320.005-0.008份、消泡剂70100.005-0.008份和琼脂粉10-20份。进一步地，丙烯酸树脂包括以下重量份的组分：甲基丙烯酸22-28份、醋酸丁酯12-18份、丙烯酸丁酯6-8份、丁醇20-25份、过硫酸铵1-2份、丙烯酸羟乙酯22-26份和丙烯腈6-8份。进一步地，氨基树脂为氰特的CYMEL303、CYMEL688或CYMEL325。进一步地，改性纳米二氧化硅通过以下方法制备得到：①将硅烷偶联剂溶于水中，然后用乙二酸调节pH值为3.5-4；②将纳米二氧化硅溶于无水乙醇中，使纳米二氧化硅的质量分数为5％；③将步骤①所得物与步骤②所得物混合，使硅烷偶联剂和纳米二氧化硅的质量比为1:5，然后在转速为2000r/min的高速剪切机中剪切3h，制得。进一步地，抗菌涂层材料包括以下重量份的组分：蛇床子提取物2-4份、黄柏提取物2-3份、银杏叶提取物2-4份和蒲公英提取物3-5份。进一步地，蛇床子提取物通过以下方法制备得到：将蛇床子干燥，粉碎，加入3-5倍蛇床子重量的水煎煮20-30min，过滤，向滤渣中加入2-3倍滤渣重量的水煎煮30-40min，过滤，继续向滤渣中加入2-3倍滤渣重量的水煎煮30-40min，过滤，合并3次滤液，浓缩至相对密度为1.2，制得；黄柏提取物通过以下方法制备得到：将黄柏干燥，粉碎，加入3-5倍黄柏重量的水煎煮20-30min，过滤，向滤渣中加入2-3倍滤渣重量的水煎煮30-40min，过滤，继续向滤渣中加入2-3倍滤渣重量的水煎煮30-40min，过滤，合并3次滤液，浓缩至相对密度为1.2，制得；银杏叶提取物通过以下方法制备得到：将银杏叶干燥，粉碎，加入3-5倍银杏叶重量的水煎煮20-30min，过滤，向滤渣中加入2-3倍滤渣重量的水煎煮30-40min，过滤，继续向滤渣中加入2-3倍滤渣重量的水煎煮30-40min，过滤，合并3次滤液，浓缩至相对密度为1.2，制得；蒲公英提取物通过以下方法制备得到：将蒲公英干燥，粉碎，加入3-5倍蒲公英重量的水煎煮20-30min，过滤，向滤渣中加入2-3倍滤渣重量的水煎煮30-40min，过滤，继续向滤渣中加入2-3倍滤渣重量的水煎煮30-40min，过滤，合并3次滤液，浓缩至相对密度为1.2，制得。通过上述方法制备得到的抗污耐蚀抗菌不锈钢板。本专利技术提供的抗污耐蚀抗菌不锈钢板及其制备方法，具有以下有益效果：(1)本专利技术钝化液由柠檬酸和冰醋酸等配制而成，组分温和，环保且工艺简单，可在室温下操作，安全性高，通过氯化钠作为强电解质可促进不锈钢的钝化反应，同时，琼脂粉还可使钝化效果更佳。(2)本专利技术先形成一层钝化膜，然后再通过特定的处理方式形成一层氧化膜，其膜的附着力强，不受高温和不锈钢基体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗污耐蚀抗菌不锈钢板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)机械抛光：用砂纸将不锈钢板表面磨光；(2)碱洗：将机械抛光后的不锈钢板放入Na2CO3和NaOH的混合液中浸泡15‑20min，取出，晾干；其中Na2CO3和NaOH的浓度均为3‑5g/mL；(3)酸洗：将碱洗后的不锈钢板放入盐酸中浸泡10‑15min，取出，晾干；(4)钝化：将酸洗后的不锈钢板放入钝化液中，在阳极电压为4‑6伏条件下钝化5‑8min；其中钝化液由2‑5g/mL柠檬酸、200‑300mL/L冰醋酸、2‑5g/mL氯化钠、2‑5mL/L H2O2和1‑2g/mL琼脂粉组成；(5)氧化：将钝化后的不锈钢置于成膜溶液中，在60‑65℃条件下，用正负交替的交变电流处理，使其表面形成一层300‑400nm的氧化膜；其中，每升成膜溶液含有以下组分：柠檬酸50g、钼酸钠4g、硫酸锰6g、硫酸镍12g和硝酸银2g；正负电流交替变换时间为正方向10‑15s，负方向10‑15s，电流密度为100‑120mA/dm2；(6)涂层涂布：采用喷涂或辊涂方式将聚合物涂层材料涂布于氧化后的不锈钢板表面，然后在160‑180℃条件下固化15‑20min，冷却至室温后，再涂布抗菌涂层材料，于50‑60℃条件下固化30‑40min；(7)将步骤(6)所得不锈钢置于蒸馏水中，于75‑85℃条件下浸泡6‑8min，得抗污耐蚀抗菌不锈钢板。...

【技术特征摘要】
1.一种抗污耐蚀抗菌不锈钢板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)机械抛光：用砂纸将不锈钢板表面磨光；(2)碱洗：将机械抛光后的不锈钢板放入Na2CO3和NaOH的混合液中浸泡15-20min，取出，晾干；其中Na2CO3和NaOH的浓度均为3-5g/mL；(3)酸洗：将碱洗后的不锈钢板放入盐酸中浸泡10-15min，取出，晾干；(4)钝化：将酸洗后的不锈钢板放入钝化液中，在阳极电压为4-6伏条件下钝化5-8min；其中钝化液由2-5g/mL柠檬酸、200-300mL/L冰醋酸、2-5g/mL氯化钠、2-5mL/LH2O2和1-2g/mL琼脂粉组成；(5)氧化：将钝化后的不锈钢置于成膜溶液中，在60-65℃条件下，用正负交替的交变电流处理，使其表面形成一层300-400nm的氧化膜；其中，每升成膜溶液含有以下组分：柠檬酸50g、钼酸钠4g、硫酸锰6g、硫酸镍12g和硝酸银2g；正负电流交替变换时间为正方向10-15s，负方向10-15s，电流密度为100-120mA/dm2；(6)涂层涂布：采用喷涂或辊涂方式将聚合物涂层材料涂布于氧化后的不锈钢板表面，然后在160-180℃条件下固化15-20min，冷却至室温后，再涂布抗菌涂层材料，于50-60℃条件下固化30-40min；(7)将步骤(6)所得不锈钢置于蒸馏水中，于75-85℃条件下浸泡6-8min，得抗污耐蚀抗菌不锈钢板。2.根据权利要求1所述的抗污耐蚀抗菌不锈钢板的制备方法，其特征在于，步骤(2)中Na2CO3的浓度为5g/mL，NaOH的浓度为3g/mL。3.根据权利要求1所述的抗污耐蚀抗菌不锈钢板的制备方法，其特征在于，步骤(4)中钝化液由4g/mL柠檬酸、300mL/L冰醋酸、3g/mL氯化钠、3mL/LH2O2和1.5g/mL琼脂粉组成。4.根据权利要求1所述的抗污耐蚀抗菌不锈钢板的制备方法，其特征在于，步骤(6)中聚合物涂层材料包括以下重量份的组分：丙烯酸树脂30-40份、氨基树脂6-12份、环氧树脂6-12份、改性纳米二氧化硅2-6份、吐温-800.05-0.1份、有机硅流平剂MS1320.005-0.008份、消泡剂70100.005-0.008份和琼脂粉10-20份。5.根据权利要求4所述的抗污耐蚀抗菌不锈钢板的制备方法，其特征在于，丙烯酸树脂包括以下重量份的组分：甲基丙烯酸22-28份、醋酸丁酯1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宝书，栾道成，包帅，李京筱，孙文文，孙卫鹏，张伟，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川;51