本发明专利技术公开了一种等离子体钝化彩板及其生产工艺。等离子体钝化彩板包括金属基材、在金属基材表面通过脱脂、等离子体处理后形成的等离子处理层、位于等离子处理层远离金属基材一侧的底漆层和面漆层，底漆层位于面漆层和等离子处理层之间；其生产工艺为：S1、金属基材钝化处理；S2、等离子处理；S3、底漆层形成；S4、面漆层形成。本发明专利技术的等离子体钝化彩板具有涂层附着力强，且耐腐蚀性能优异的优点；另外，本发明专利技术的生产工艺具有不产生废液和废弃，较为节能环保，能提升涂层的附着力和彩板的耐腐蚀性的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种等离子体钝化彩板及其生产工艺
本专利技术涉及板材制造
，更具体地说，它涉及一种等离子体钝化彩板及其生产工艺。
技术介绍
彩板是家用电器外壳和建筑内外装饰等常用的一种材料，主要用于电冰箱外壳、电冰箱侧板、微波炉外壳、空调器外壳、洗衣机外壳等产品上，彩板通常选用镀锌板、不锈钢板等金属基材，因金属基材表面涂有油脂，彩板生产过程中需将金属基材经过生产线脱脂处理后，再对基材表面进行钝化处理，形成钝化膜层，以提高金属基材与涂层的结合力。申请号为200810244312.2的中国专利技术专利公开了连续热浸镀锌钢板用的无铬钝化液，其组分和配比为：钼酸盐3-5g/L，钨酸盐5-15g/L，单宁酸3-15g/L，柠檬酸5-20g/L，双氧水10-30g/L，硅酸盐10-30g/L，pH值调节剂20-30g/L，其余为水。现有的这种无铬钝化液不含铬，能在金属基材表面形成一层极薄的、致密的、覆盖性能良好且牢固的钝化膜层，这层膜层作为独立相存在，通常是氧化金属的化合物，其改变了金属的表面形态，使金属的电极电位大大向正方向跃变，而成为耐腐蚀的钝态，并且此钝化膜的存在可以使金属基材与涂层紧密结合，并提高金属基材耐腐蚀性，此无铬钝化液钝化后的镀锌钢板耐盐雾腐蚀性能满足国家标准要求，72h中性盐雾试验腐蚀面积小于5％，但钝化液中双氧水浓度较高，导致成膜反应速度过快，生成的钝化膜疏松不致密，附着力性能较差，易造成局部涂层脱落，且钝化液的废液排放污染严重，处理废液成本较高，车间生产环境较差，随着国家环保监察力度加大，因此，急需一种能提高金属基材与涂层附着力，且环保、节能的金属基材表面处理方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种等离子体钝化彩板，其具有改变金属基材表面致密程度，金属基材表面张力低，金属基材与涂层附着力高的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种等离子体钝化彩板，其具有使用物理方式钝化，无废液、废气产生，节能、环保，大大降低生产成本的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种等离子体钝化彩板，包括金属基材、在金属基材表面通过脱脂、等离子体处理后形成的等离子处理层、位于等离子处理层远离金属基材一侧的底漆层和面漆层，底漆层位于面漆层和等离子处理层之间。通过采用上述技术方案，由于脱脂处理后，金属基材上的杂质及油污清洗掉，提高表面清洁度，提高等离子处理效果和涂层的附着力，使用等离子处理改变金属基材表面的致密程度，使表面形成短暂的极性，同时等离子处理过程中氧气分解聚合生成臭氧，臭氧参与改变材料表面的致密程度，降低表面张力，不影响材料的其他性能，从而提高涂层的附着力，且等离子处理为物理处理，无废液、废气产生，节能环保，大大降低了生产成本。进一步地，所述等离子处理层的厚度为50-500nm。通过采用上述技术方案，等离子处理层厚度较高，会增加生产成本，若等离子处理层厚度不足，则会导致底漆层和金属基材的附着力较差。进一步地，所述底漆层厚度为5-10μm，面漆层的厚度为10-20μm。通过采用上述技术方案，底漆层和面漆层相互配合，起到保护金属基材的效果，底漆层能提高金属基材的耐腐蚀性，保证表面的平整度，面漆层能增强金属基材的性能，保证外观质量，若底漆层和面漆层厚度较高，则易引起加工性能降低。进一步地，所述金属基材为热镀锌板、电镀锌板、不锈钢板、热镀铝锌板和锌铁合金镀层板中的一种。进一步地，所述底漆层由底漆涂料涂覆而成，底漆涂料包括以下重量份的原料：10-15份纳米二氧化硅、8-14份PTFE、60-70份改性聚酯丙烯酸酯、5-10份硅烷偶联剂、1.5-2份附着力促进剂、10-20份ABS树脂和15-30份聚碳酸酯。通过采用上述技术方案，改性聚酯丙烯酸酯能通增加底漆层与金属基材之间的附着面积和增强界面结合力来实现附着力的增强，增强金属基材的润湿性，去除油脂，降低液膜的表面张力，增加层间附着力，并增强彩板的耐腐蚀效果，附着力促进剂是一种不含硅的酸性聚合物附着力促进剂，能有效提高涂料在金属基材表面的附着力，同时能改善改性聚酯丙烯酸酯与ABS树脂、聚碳酸酯的交联固化，在紫外线固化下不易变色，能改善底漆的弹性、流延性和耐冲击性，PEFE具有粘合性能，且是一种耐腐蚀材料，可以与ABS等具有极性官能团的涂层形成牢固粘合，从而增强金属基材与底漆层的粘附力，并提升金属基材的耐腐蚀性。进一步地，所述改性聚酯丙烯酸酯的官能度为2，粘度为20000-35000cps/30℃，酸值≤2mgKOH/g，比重为1.10±0.02g/cm3，折光率为1.495±0.005/25℃。通过采用上述技术方案，改性聚酯丙烯酸酯的粘附力强，对金属的附着力好，抗冲击性优异，耐候性、耐腐蚀性十分优良。为实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种等离子体钝化彩板的生产工艺，包括以下步骤：S1、金属基材钝化处理：金属基材的整体线速为20-30m/min，将金属基材经过脱脂工序，再经过水洗和烘干；S2、等离子体处理：将干燥后的金属基材(10)放在室温下，在大气压下用等离子处理设备对金属基材(10)表面进行等离子体处理；等离子处理的具体操作为：以8-10KV的高压电离混合气体，形成等离子体，处理时间控制在0.3-0.5s/m3，等离子喷头的移动速度为20-40m/min，距离金属基材(10)表面的距离为5-40mm，混合气体为氧气和氮气的混合气，氧气的气体流量是2000-2200mL/min，氮气与氧气的气体流量比为3:1；S3、底漆层形成：将纳米二氧化硅、硅烷偶联剂、ABS树脂和聚碳酸酯混合均匀，搅拌并升温175-225℃，完全溶解后涂覆在金属基材表面，将金属基材进入烘干箱内烘干、固化，通过静电喷涂技术，喷涂一层改性聚酯丙烯酸酯、PTFE和附着力促进剂的混合物，紫外固化，从而形成底漆层；S4、面漆层形成：将金属基材经涂布室涂覆面漆涂料，之后进入烘干箱内烘干、固化，形成面漆层。通过采用上述技术方案，首先将金属基材通过脱脂工序，去除表面杂质和油污，提升等离子处理的效果，将纳米二氧化硅和ABS树脂、聚碳酸酯涂覆在等离子处理层上，二氧化硅薄膜作为衬底沉积在等离子处理层上，能改善金属基材与底漆层的粘合性，再使用PTFE和附着力促进剂、改性聚酯丙烯酸酯在ABS树脂等物质表面进行进一步的黏合，从而提升底漆层与等离子处理层的附着力，并改善彩板的耐腐蚀效果。进一步地，所述步骤S1中，脱脂工序中脱脂液温度为40-45℃，脱脂液浓度为25-30g/L，脱脂点数为8-9pt，水洗温度为30-40℃。通过采用上述技术方案，使用温度为40-45℃的脱脂液对金属基材进行脱脂处理，并使用温度为30-40℃的水清洗脱脂后的金属基材，使金属基材表面的油污或杂质去除完全，增加金属基材的表面清洁度，提高等离子处理的效果和附着力。进一步地，所述步骤S3中，底漆烘干温度：一区：172-176℃；二区：250-260℃；三区本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种等离子体钝化彩板，其特征在于，包括金属基材（10）、在金属基材（10）表面通过脱脂、等离子体处理后形成的等离子处理层（20）、位于等离子处理层（20）远离金属基材（10）一侧的底漆层（30）和面漆层（40），底漆层（30）位于面漆层（40）和等离子处理层（20）之间。/n
【技术特征摘要】
1.一种等离子体钝化彩板，其特征在于，包括金属基材（10）、在金属基材（10）表面通过脱脂、等离子体处理后形成的等离子处理层（20）、位于等离子处理层（20）远离金属基材（10）一侧的底漆层（30）和面漆层（40），底漆层（30）位于面漆层（40）和等离子处理层（20）之间。
2.根据权利要求1所述的等离子体钝化彩板，其特征在于，所述等离子处理层（20）的厚度为50-500nm。
3.根据权利要求1所述的等离子体钝化彩板，其特征在于，所述底漆层（30）厚度为5-10μm，面漆层（40）的厚度为10-20μm。
4.根据权利要求1所述的等离子体钝化彩板，其特征在于，所述金属基材（10）为热镀锌板、电镀锌板、不锈钢板、热镀铝锌板和锌铁合金镀层板中的一种。
5.根据权利要求1所述的等离子体钝化彩板，其特征在于，所述底漆层（30）由底漆涂料涂覆而成，底漆涂料包括以下重量份的原料：10-15份纳米二氧化硅、8-14份PTFE、60-70份改性聚酯丙烯酸酯、5-10份硅烷偶联剂、1.5-2份附着力促进剂、10-20份ABS树脂和15-30份聚碳酸酯。
6.根据权利要求5所述的等离子体钝化彩板，其特征在于，所述改性聚酯丙烯酸酯的官能度为2，粘度为20000-35000cps/30℃，酸值≤2mgKOH/g，比重为1.10±0.02g/cm3，折光率为1.495±0.005/25℃。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的等离子体钝化彩板的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、金属基材（10）钝化处理：金属基材（10）的整体线速为20-30m/min，将金属基材（10）经过脱脂工序，再经过水洗和烘干；
S2、等离子体处理：将干燥后的金属基材（10）放在...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵军，赵秀娟，邹炎斌，
申请(专利权)人：青岛河钢复合新材料科技有限公司，合肥河钢新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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