抗蚀防裂表面改性镀锌钢板的加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种抗蚀防裂表面改性镀锌钢板的加工工艺，包括以下步骤：(1)、对基材先用碱性脱脂剂除油，喷砂除去表面锈和氧化皮，用去离子水将基材表面清洗干净，然后热风吹干；(2)、将硅烷偶联剂KB‑175、乙醇与水按一定比例混合，调节pH值并搅拌水解，充分水解后，将经过预处理的基材浸入硅烷溶液中，浸渍后匀速提拉出试样，放入烘干箱中加热固化成膜；(3)、制配原位磷化剂，然后在PAI有机涂料中加入原位磷化剂，经过球磨混合后得到原位磷化有机涂料，涂刷在经过硅烷化处理的基材上，放入烘干箱中预热，最后加热固化成膜。本发明专利技术的加工工艺操作简单，加工时间短，环境友好，同时也改善了传统工艺在涂层附着力方面的不足。

Processing technology of corrosion resistant and crack resistant surface modified galvanized steel sheet

The invention discloses a processing technology of corrosion-resistant and crack-proof surface-modified galvanized steel sheet, which comprises the following steps: (1) degreasing the base material with alkaline degreaser, sandblasting to remove surface rust and oxide skin, cleaning the base material surface with deionized water, and then drying by hot air; (2) silane coupling agent KB 175, ethanol and water according to one. Fixed proportion mixing, adjusting the pH value and stirring hydrolysis, after full hydrolysis, the pretreated base material is immersed in silane solution, the sample is drawn out uniformly after immersion, then heated and cured in drying oven to form film; (3) Preparing in-situ phosphating agent, then adding in-situ phosphating agent in PAI organic coatings, after ball milling mixing, the original material is obtained. Biphasic phosphating organic coatings are coated on silanized substrates, preheated in drying ovens, and finally cured to form films. The processing technology of the invention has the advantages of simple operation, short processing time and friendly environment, and at the same time improves the deficiency of the traditional process in the adhesion of coatings.

【技术实现步骤摘要】
抗蚀防裂表面改性镀锌钢板的加工工艺
本专利技术涉及金属表面处理领域，尤其涉及一种抗蚀防裂表面改性钢板的加工工艺。
技术介绍
热镀锌钢板由于其良好的耐腐蚀性能、优良的涂镀性能和洁净的外观在家用电器、汽车车身用板等制造业中得到了广泛的应用。对热镀锌钢板镀层的要求是镀层与基板的附着力强，冲压变形时不脱落，另外要有良好的焊接性能、耐腐蚀性能和磷化性能，以确保漆膜的附着力和涂漆后的耐腐蚀性。然而，热镀锌钢板在实际应用的冲压加工过程中存在镀层的粉化和剥离等问题，造成了镀层的破坏，进一步影响到镀层的耐腐蚀性和附着性。硅烷具有独特的结构和性能，目前已成为金属表面防护和加强与外涂层附着效果的重要材料之一。有机官能团硅烷在水中水解为硅醇Si-OH，硅醇羟基在金属基体表面形成氢键，进一步起脱水反应而形成-Si-O-M(金属)共价键，并在金属表面形成膜；同时，硅醇分子间又可相互缩合为Si-O-Si链，聚合形成网状结构的膜，易与其外涂层相容，具有抗外界酸、碱、盐等腐蚀的特性。因此，本领域的技术人员致力于提供一种使用硅烷对热镀锌钢板进行表面改性并引入原位磷化的加工工艺，通过表面改性，提高抗蚀性和防裂性。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提高镀锌钢板的抗蚀性和防裂性。为实现上述目的，本专利技术提供了一种抗蚀防裂表面改性镀锌钢板的加工工艺，以热镀锌钢板为基材，主要包括以下步骤：步骤(1)、基材预处理：对基材先用碱性脱脂剂除油，再进行喷砂除去表面锈和氧化皮，然后用去离子水将基材表面清洗干净，然后热风吹干；步骤(2)、基材硅烷化处理：将硅烷偶联剂KB-175、乙醇与水按一定比例混合，用醋酸调节pH值并搅拌水解，待溶液透明、均匀、充分水解后，将经过预处理的基材浸入硅烷溶液中，浸渍1-2min后匀速提拉出试样，放入烘干箱中加热固化成膜；步骤(3)、基材原位磷化剂处理：制配原位磷化剂，然后在PAI(聚酰胺-酰亚胺)有机涂料中加入原位磷化剂，经过球磨混合后得到原位磷化有机涂料，将有机涂料涂刷在经过硅烷化处理的基材上，放入烘干箱中预热，最后加热固化成膜。进一步地，步骤(1)中，碱性脱脂剂的组成为：25g/L月桂酸，2g/L十二烷基磺酸钠，30g/LD-葡萄糖酸钠，8g/L三聚磷酸钠，70g/L偏硅酸钠，25g/L碳酸钠，25g/L氢氧化钠。进一步地，步骤(2)中，硅烷偶联剂、乙醇与水的质量比为0.2-0.3:1:2。更进一步地，水解的控制条件为：pH值范围4.5-5，水解时间4h，水解温度30。℃更进一步地，步骤(2)中固化的处理温度为120-130，℃固化的处理时间为10-15min。优选地，加热固化是在惰性气氛中，例如氮气气氛中进行。进一步地，原位磷化剂的主要成分为磷酸，还含有有机添加剂包括柠檬酸和酒石酸。更进一步地，原位磷化有机涂料中，磷酸的质量分数为2-3％，柠檬酸的质量分数为0.2-0.5％，酒石酸的质量分数为0.2-0.5％。优选地，磷酸的质量分数为3％，柠檬酸的质量分数为0.2％，酒石酸的质量分数为0.2％。更进一步地，步骤(3)中加热固化的条件为：固化温度280，℃固化时间15min。PAI(聚酰胺-酰亚胺)的分子结构是酰亚胺环和酰胺键有规则的交替排列，PAI的玻璃化温度为250-300，℃250℃下具有优异的机械性能。PAI在1.8MPa负荷下热变形温度为274，℃可在220℃下长期使用，300℃下不失重，450℃左右开始分解，同时它还具有优异的粘接性、柔韧性及耐碱性，固化后具有良好的耐磨性能。本专利技术使用硅烷对热镀锌钢板预处理，提高了其与有机涂料的结合力，进一步增强了原位磷化涂层的耐腐蚀性能，且环境友好，操作简单，改善了传统工艺在涂层附着力方面的不足。以下将结合实施例对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。具体实施方式实施例1本实施例提供了一种抗蚀防裂表面改性镀锌钢板的加工工艺，以热镀锌钢板为基材，主要包括以下步骤：步骤(1)、基材预处理：配制碱性脱脂剂，其组成为：25g/L月桂酸，2g/L十二烷基磺酸钠，30g/LD-葡萄糖酸钠，8g/L三聚磷酸钠，70g/L偏硅酸钠，25g/L碳酸钠，25g/L氢氧化钠；对基材先用碱性脱脂剂除油，再进行喷砂除去表面锈和氧化皮，然后用去离子水将基材表面清洗干净，然后热风吹干；步骤(2)、基材硅烷化处理：将硅烷偶联剂KB-175、乙醇与水按质量比为0.3:1:2混合，用醋酸调节pH值至5并搅拌水解，水解时间4h，水解温度30，℃观察到溶液透明、均匀、充分水解后，将经过步骤(1)预处理的基材浸入硅烷溶液中，浸渍2min后匀速提拉出试样，放入烘干箱中于130℃温度下，固化处理15min，成膜；步骤(3)、基材原位磷化剂处理：以磷酸为主要成分、柠檬酸和酒石酸为有机添加剂制配原位磷化剂；然后在PAI(聚酰胺-酰亚胺)有机涂料中加入原位磷化剂，其中，磷酸的质量分数为3％，柠檬酸的质量分数为0.5％，酒石酸的质量分数为0.5％，经过球磨混合后得到原位磷化有机涂料，将有机涂料涂刷在经过硅烷化处理的基材上，放入烘干箱中预热，最后280加℃热固化15min后成膜。实施例2本实施例提供了一种抗蚀防裂表面改性镀锌钢板的加工工艺，以热镀锌钢板为基材，主要包括以下步骤：步骤(1)、基材预处理：配制碱性脱脂剂，其组成为：25g/L月桂酸，2g/L十二烷基磺酸钠，30g/LD-葡萄糖酸钠，8g/L三聚磷酸钠，70g/L偏硅酸钠，25g/L碳酸钠，25g/L氢氧化钠；对基材先用碱性脱脂剂除油，再进行喷砂除去表面锈和氧化皮，然后用去离子水将基材表面清洗干净，然后热风吹干；步骤(2)、基材硅烷化处理：将硅烷偶联剂KB-175、乙醇与水按质量比为0.2-0.3:1:2混合，用醋酸调节pH值至4.5并搅拌水解，水解时间4h，水解温度30，℃观察到溶液透明、均匀、充分水解后，将经过步骤(1)预处理的基材浸入硅烷溶液中，浸渍1min后匀速提拉出试样，放入烘干箱中于120℃温度下，固化处理10min，成膜；步骤(3)、基材原位磷化剂处理：以磷酸为主要成分、柠檬酸和酒石酸为有机添加剂制配原位磷化剂；然后在PAI(聚酰胺-酰亚胺)有机涂料中加入原位磷化剂，其中，磷酸的质量分数为2％，柠檬酸的质量分数为0.2％，酒石酸的质量分数为0.2％，经过球磨混合后得到原位磷化有机涂料，将有机涂料涂刷在经过硅烷化处理的基材上，放入烘干箱中预热，最后280加℃热固化15min后成膜。实施例3本实施例提供了一种抗蚀防裂表面改性镀锌钢板的加工工艺，以热镀锌钢板为基材，主要包括以下步骤：步骤(1)、基材预处理：配制碱性脱脂剂，其组成为：25g/L月桂酸，2g/L十二烷基磺酸钠，30g/LD-葡萄糖酸钠，8g/L三聚磷酸钠，70g/L偏硅酸钠，25g/L碳酸钠，25g/L氢氧化钠；对基材先用碱性脱脂剂除油，再进行喷砂除去表面锈和氧化皮，然后用去离子水将基材表面清洗干净，然后热风吹干；步骤(2)、基材硅烷化处理：将硅烷偶联剂KB-175、乙醇与水按质量比为0.25:1:2混合，用醋酸调节pH值至4.8并搅拌水解，水解时间4h，水解温度30，℃观察到溶液透明、均匀、充分水解后，将经过步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗蚀防裂表面改性镀锌钢板的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)、基材预处理：对基材先用碱性脱脂剂除油，再进行喷砂除去表面锈和氧化皮，然后用去离子水将基材表面清洗干净，然后热风吹干；步骤(2)、基材硅烷化处理：将硅烷偶联剂KB‑175、乙醇与水按一定比例混合，用醋酸调节pH值并搅拌水解，待溶液透明、均匀、充分水解后，将经过预处理的基材浸入硅烷溶液中，浸渍1‑2min后匀速提拉出试样，放入烘干箱中加热固化成膜；步骤(3)、基材原位磷化剂处理：制配原位磷化剂，然后在PAI有机涂料中加入原位磷化剂，经过球磨混合后得到原位磷化有机涂料，将有机涂料涂刷在经过硅烷化处理的基材上，放入烘干箱中预热，最后加热固化成膜。

【技术特征摘要】
1.一种抗蚀防裂表面改性镀锌钢板的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)、基材预处理：对基材先用碱性脱脂剂除油，再进行喷砂除去表面锈和氧化皮，然后用去离子水将基材表面清洗干净，然后热风吹干；步骤(2)、基材硅烷化处理：将硅烷偶联剂KB-175、乙醇与水按一定比例混合，用醋酸调节pH值并搅拌水解，待溶液透明、均匀、充分水解后，将经过预处理的基材浸入硅烷溶液中，浸渍1-2min后匀速提拉出试样，放入烘干箱中加热固化成膜；步骤(3)、基材原位磷化剂处理：制配原位磷化剂，然后在PAI有机涂料中加入原位磷化剂，经过球磨混合后得到原位磷化有机涂料，将有机涂料涂刷在经过硅烷化处理的基材上，放入烘干箱中预热，最后加热固化成膜。2.如权利要求1所述的加工工艺，其特征在于，步骤(1)中，碱性脱脂剂的组成为：25g/L月桂酸，2g/L十二烷基磺酸钠，30g/LD-葡萄糖酸钠，8g/L三聚磷酸钠，70g/L偏硅酸钠，25g/L碳酸钠，25g/L氢氧化钠。3.如权利要求1所述的加工工艺，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆建国，董侃，马益辉，潘宏挺，曾雪松，董国军，
申请(专利权)人：宁波宝陆汽车部件有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33