用于彩涂的镀锌钢板快速磷化剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种用于彩涂的镀锌钢板快速磷化剂及其应用，该快速磷化剂主要由氧化锌、磷酸、硝酸盐、有机酸(盐)、有机磷化合物、无机氟络合物、复合促进剂、添加剂和水等组成，可应用于彩钢板涂装前的镀锌钢快速磷化处理。该快速磷化剂具有处理时间短，高效成膜，5‑15秒即可在镀锌基板表面形成磷化膜，常温处理无需加热，节约能源，磷化膜层均匀细腻平滑无露底，耐中性盐雾试验时间达48小时以上。

Rapid Phosphating agent for galvanized steel sheet used for color coating and its application

The invention discloses a method for fast phosphating agents and its application of galvanized steel color coating, the fast phosphating agent is mainly composed of Zinc Oxide, phosphate, nitrate, organic acid (salt), organic phosphorus compounds, inorganic fluoride complexes, composite accelerator, additives and water, can be used in color steel before coating of galvanized steel fast phosphating treatment. The fast phosphating agent has short processing time, high efficient membrane, 5 15 seconds of phosphating film formation on galvanized substrate surface treatment at room temperature, without heating, energy saving, uniform fine phosphating coating smooth end resistance to neutral salt spray test time of 48 hours or more.

【技术实现步骤摘要】
用于彩涂的镀锌钢板快速磷化剂及其应用
本专利技术涉及一种金属表面防护的处理技术，特别是涉及一种用于彩涂的镀锌钢板快速磷化剂及其应用。技术背景彩涂钢板是在连续机组上以冷轧带钢或镀锌钢板(电镀锌和热镀锌)为基板，经过表面涂装前处理(脱脂、清洗、化学转化处理)，以连续的方法涂上涂料(辊涂法)，经过烘烤固化和冷却而制成的产品。因为彩涂钢板兼具有有机涂层的良好着色性、成型性、耐蚀性、装饰性，又有钢板的高强度和易加工性，能很容易地进行钣金加工制造，而广泛地应用于建筑、电器、运输等生产领域。镀锌钢板有一定的耐蚀性，但未进行封闭处理或防锈措施，也容易在湿热环境中产生不同程度的锈蚀和变色。而在镀锌钢板基板进行彩涂前进行化学转化处理膜处理(如磷化)是一道极为必要的处理工序。一般地，处理机组的生产工艺速度一般为25～120米/分(一般有效磷化处理时间为5-15秒)，高速连续作业对其表面化学转化的快速成膜提出了要求。在CN201410124896.4等专利公开的快速磷化工艺或磷化液，仅定性为“处理时间短”(未定量描述其快速)；CN201310702824.9、CN201310148650.6、CN201410672073.5、CN201410744600.9等专利公开的快速磷化工艺或磷化液则说明了磷化处理时间为1.5-6分钟，甚至更长；CN201210187500.1等专利公开了一种适用于线材拉拔的快速电解磷化液及其磷化工艺，其处理时间5～120秒，但因需配备电源和电极系统限制了其应用。以上所述的诸多快速磷化工艺或磷化液仍无法满足高速运转的彩涂钢板前处理生产需求。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术的目的在于提供一种用于彩涂的镀锌钢板快速磷化剂及其应用，采用该快速磷化剂处理镀锌钢板卷材，具有以下几个优点：(1)处理时间短，成膜效率高，5-15秒即可在基板表面形成磷化膜；(2)节能，常温操作，无需加热，节约能源；(3)性能优越，获得的磷化膜均匀细腻平滑无露底，耐中性盐雾试验时间达48小时以上。本专利技术技术方案具体如下：用于彩涂的镀锌钢板快速磷化剂的制备与应用，其特征在于：组成原料各组分的质量百分数为：所述的快速磷化液的制备方法包括如下步骤：(1)往反应釜内加入磷酸，开启反应釜进行搅拌；(2)往反应釜内加入所需水总量的40-50％；(3)往反应釜内加入预先用少量水调成的浆状氧化锌，搅拌使其彻底溶解；(4)往反应釜内加入至所需水总量的80-90％；(5)分别往反应釜内加入硝酸盐、有机酸(盐)、有机磷化合物、无机氟络合物、复合促进剂，搅拌均匀使其彻底混合；(6)往反应釜内加入添加剂，搅拌均匀使其彻底混合；(7)最后补足余量水，搅拌均匀使其彻底混合后即得快速磷化剂。优选的，所述的硝酸盐选自硝酸锌，硝酸铜，硝酸钙，硝酸镁，硝酸铈，硝酸亚铈中的一种或多种。优选的，所述的有机酸(盐)选自柠檬酸、丙烯酸、酒石酸、草酸和葡萄糖酸及其盐中的一种或多种。优选的，所述的有机磷化合物选自植酸及其盐中的一种或多种。优选的，所述的无机氟络合物选自氟硅酸、氟硼酸、氟磷酸及其盐中的一种或多种。优选的，所述的复合促进剂选自氯酸钠，钼酸钠、硝酸钠、亚硝酸钠、硫酸羟胺、硝基胍和硝基苯磺酸钠中的两种或多种，任意一种被选择的组分相对于复合促进剂的质量百分比含量均不低于5％。优选的，所述的添加剂为0.2-0.8mol/L硫酸亚铁(铵)溶液和0.2-0.8mol/LEDTA溶液(两者摩尔浓度相同)的等体积混合物。本专利技术还公开了所述的快速磷化液在用于彩涂的镀锌钢板快速磷化处理的应用。所述应用优选条件为：处理温度为20-35℃，pH为2.5-3.5，时间为6-9秒，采用辊涂处理。将上述的快速磷化剂应用于连续作业，其生产工艺为：放卷→预除油→水洗1→除油→水洗2→活化→水洗3→镀锌→水洗4→表调→快速磷化→水洗5→烘干→收卷。处理收卷后的镀锌基材经检测，磷化膜均匀细腻无露底，明度85％以上(电镀锌钢)，耐中性盐雾试验48小时不出现红锈，满足产品技术要求。对处理完毕的镀锌卷钢，可进行油漆或水性漆辊涂生产。用于彩涂的镀锌钢板快速磷化处理具有以下几个优点：(1)处理时间短，成膜效率高，5-15秒即可在基板表面形成磷化膜；(2)节能，常温操作，无需加热，节约能源；(3)性能优越，获得的磷化膜均匀细腻平滑无露底，耐中性盐雾试验时间达48小时以上。具体实施方式实施例1：用于彩涂的电镀锌钢板快速磷化剂的制备与应用，其特征在于：组成原料各组分的质量百分数为：所述的快速磷化液的制备方法包括如下步骤：(1)往反应釜内加入磷酸，开启反应釜进行搅拌；(2)往反应釜内加入所需水总量的40-50％；(3)往反应釜内加入预先用少量水调成的浆状氧化锌，搅拌使其彻底溶解；(4)往反应釜内加入至所需水总量的80-90％；(5)分别往反应釜内加入硝酸锌、酒石酸、植酸、氟硅酸、硝酸钠/硫酸羟胺(5:1混合物)，搅拌均匀使其彻底混合；(6)往反应釜内加入硫酸亚铁溶液和EDTA溶液(浓度均为0.2mol/L)混合物，搅拌均匀使其彻底混合；(7)最后补足余量水，搅拌均匀使其彻底混合后即得快速磷化剂。快速磷化液在用于彩涂的电镀锌钢板快速磷化处理的温度为25℃，pH3.5，时间为9秒，采用辊涂处理。应用工艺为：放卷→预除油→水洗1→除油→水洗2→活化→水洗3→镀锌→水洗4→表调→快速磷化→水洗5→烘干→收卷。处理后的电镀锌基材经检测，磷化膜重约3.6g/m2，磷化膜均匀细腻平滑无露底，明度88％，耐中性盐雾试验48小时不出现红锈，满足产品技术要求。对比例1：用于彩涂的电镀锌钢板未进行快速磷化处理，其基材经检测，镀锌层约10.2g/m2，明度86％，耐中性盐雾试验<5小时出现红锈。实施例2：用于彩涂的电镀锌钢板快速磷化剂的制备与应用，其特征在于：组成原料各组分的质量百分数为：所述的快速磷化液的制备方法步骤同实施例1。快速磷化液在用于彩涂的电镀锌钢板快速磷化处理的温度为35℃，pH2.5，时间为6秒，采用辊涂处理。处理后的电镀锌基材经检测，磷化膜均匀细腻平滑无露底，明度87％，耐中性盐雾试验48小时不出现红锈，满足产品技术要求。实施例3：用于彩涂的热镀锌钢板快速磷化剂的制备与应用，其特征在于：组成原料各组分的质量百分数为：所述的快速磷化液的制备方法步骤同实施例1。快速磷化液在用于彩涂的热镀锌钢板快速磷化处理的温度为20℃，pH2.8，时间为8秒，采用辊涂处理。处理后的热镀锌基材经检测，磷化膜均匀细腻平滑无露底，耐中性盐雾试验72小时不出现红锈，满足产品技术要求。对比例2：用于彩涂的热镀锌钢板未进行快速磷化处理，其基材经检测，镀锌层约41.3g/m2，耐中性盐雾试验可通过24小时，但未通过40小时试验。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于彩涂的镀锌钢板快速磷化剂，其特征在于：组成原料各组分的质量百分数为：

【技术特征摘要】
1.一种用于彩涂的镀锌钢板快速磷化剂，其特征在于：组成原料各组分的质量百分数为：所述的快速磷化液的制备方法步骤如下：(1)往反应釜内加入磷酸，开启反应釜进行搅拌；(2)往反应釜内加入所需水总量的40-50％；(3)往反应釜内加入预先用少量水调成的浆状氧化锌，搅拌使其彻底溶解；(4)往反应釜内加入至所需水总量的80-90％；(5)分别往反应釜内加入硝酸盐、有机酸(盐)、有机磷化合物、无机氟络合物、复合促进剂，搅拌均匀使其彻底混合；(6)往反应釜内加入添加剂，搅拌均匀使其彻底混合；(7)最后补足余量水，搅拌均匀使其彻底混合后即得快速磷化剂。2.如权利要求1所述的用于彩涂的镀锌钢板快速磷化剂，其特征在于所述的硝酸盐选自硝酸锌、硝酸铜、硝酸钙、硝酸镁、硝酸铈、硝酸亚铈中的一种或多种。3.如权利要求1所述的用于彩涂的镀锌钢板快速磷化剂，其特征在于所述的有机酸(盐)选自柠檬酸、丙烯酸、酒石酸、草酸和葡萄糖酸及其盐中的一种或多种。4.如权利要求1所述的用于彩涂的镀锌钢板快速磷化剂，其特征在于所述的有机磷化合物选自植酸及其盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟金环，彭强，徐孙令，张凯，李翀，王一建，
申请(专利权)人：杭州五源科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33