一种环保镀锌层封闭液以及使用方法技术

一种环保镀锌层封闭液，涉及钢材防锈技术领域，按质量份数由以下材料组成：硅酸乙酯水解液5‑60份(固含量30‑50)，硅烷偶联剂0.1‑5份，丙烯酸树脂0.5‑20份，长石粉1‑10份，氧化锌0.5‑5份，膨润土0.5‑5份，金属粉0‑5份，醇5‑50份。该封闭液喷涂的防锈涂层环保无毒，并且无任何有毒VOC(VOC为挥发性有机化合物的英文缩写)释放，能直接作用在镀锌层上，起到封闭防腐的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种环保镀锌层封闭液以及使用方法
本专利技术涉及镀锌封闭
，具体涉及一种环保镀锌层封闭液以及使用方法。
技术介绍
镀锌是一种常用的防止钢材返锈的防腐方式，常用的方式一般为热镀锌和冷镀锌(电镀锌)，镀锌完成之后为了防止镀锌层快速氧化进而锈蚀铁基材，需要再对锌层进行钝化，钝化之后浸涂普通封闭液，其中钝化常涉及到重金属铬或者强酸的污染问题，不符合环保要求，现有的普通封闭液有机涂层为主，涂层的孔隙较大，涂层较厚涂且结构稳定差，耐候性不好易老化；目前传统的镀锌工艺的不足之处有：镀锌前的酸洗使用硫酸、氢氟酸、盐酸、硝酸等或其混合液，其中硫酸酸洗速度慢达不到工业生产需求，其他强酸清洗速度快，但清洗过程中会释放对人体有害酸雾，操作危险性大；铬化处理液有六价铬的铬酸盐或三价铬的铬酸盐，但含铬污水会严重污染环境，受环保法规的严格控制。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的问题，本专利技术提供一种环保镀锌层封闭液，该封闭液喷涂的防锈涂层环保无毒，并且无任何有毒VOC(VOC为挥发性有机化合物的英文缩写)释放，能直接作用在镀锌层上，起到封闭防腐的作用。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种环保镀锌层封闭液，按质量份数由以下原料组成：硅酸乙酯水解液5-60份(固含量30-50)，硅烷偶联剂0.1-5份，丙烯酸树脂0.5-20份，长石粉1-10份，氧化锌0.5-5份，膨润土0.5-5份，金属粉0-5份，醇5-50份。优选的，所述环保镀锌层封闭液，按质量份数由以下原料组成：硅酸乙酯水解液50份，硅烷偶联剂2份，丙烯酸树脂5份，长石粉10份，氧化锌3份，膨润土1份，醇29份。优选的，所述硅烷偶联剂，由以下材料的一种或多种混合组成：含甲基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)，γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)，和γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)。优选的，所述醇包括甲醇，乙醇，丁醇，异丙醇的一种或多种混合物。优选的，所述醇，按质量份数由以下原料组成：异丙醇15份，丁醇14份。本专利技术提供该环保镀锌层封闭液的制备方法，包括以下步骤：S1、将硅酸乙酯水解液、1/4-3/4的醇、丙烯酸树脂三者混合搅拌，得到化合物一；S2、向步骤S1制备的所述化合物一中加入硅烷偶联剂混合搅拌，得到化合物二；S3、向步骤S2制备的所述化合物二中加入长石粉、氧化锌、膨润土和金属粉，搅拌均匀得到混合物三，向混合物中加入剩余的醇，搅拌均匀。本专利技术提供该封闭液用于钢材镀锌的使用工艺方法，包括以下步骤：步骤一、脱脂：将钢材放入脱脂液中浸泡脱脂；步骤二、清洗：将所述步骤一中脱脂完成的钢材用NaCl溶液进行清洗干净；步骤三、酸洗：将所述步骤二中清洗干净的钢材放入酸洗液中浸泡；步骤四、镀锌：将所述步骤三中酸洗完成的钢材，水洗，之后镀锌；步骤五、涂覆：将所述步骤四中镀锌完成的钢材水洗干净并且降温至40℃以下，直接涂覆封闭液，最后干燥处理。优选的，在所述步骤五中，涂覆封闭液的方式为直接喷涂，直接喷涂完成后进行干燥处理。优选的，在所述步骤五中，涂覆封闭液的方式为浸涂，浸涂完成后做甩脱操作处理，甩脱完成后进行干燥处理。本专利技术的有益效果为：(1)封闭液以硅酸乙酯水解液为主体，利用丙烯酸树脂对其进行改性，两者发生交联反应，形成以Si-O键为主体的复合链状结构，即化合物一；之后化合物一与硅烷偶联剂混合再次发生交联反应，形成Si-O键为主体的网状树脂，由于Si-O键具有更高的稳定性，因此封闭液不溶于水和溶剂，具有较好的耐候性、耐热性和致密性，因此，封闭液能直接作用在镀锌层上，丙烯酸树脂对硅酸乙酯水解液改性后能杜绝封闭液成膜后产生表面裂纹，因此使封闭液具有较好的封闭防腐的效果，此外，长石粉和膨润土的添加，可减少涂膜干燥时收缩造成的应力，另外长石粉的纤维状结构也可以进一步增加涂层的柔韧性，减少涂膜的开裂；采用纳米级的硅酸乙酯水解液作为原料，与本专利技术中的其他材料发生交联反应后形成Si-O键为主体的网状树脂，使得网状树脂也同样具有了纳米级的致密性，因此具有更好的防腐防锈的作用。说明书附图图1是实施例1的锈蚀程度的实验数据。图2是实施例2的锈蚀程度的实验数据。图3是实施例3的锈蚀程度的实验数据。图4是实施例4的锈蚀程度的实验数据。图5是实施例5的锈蚀程度的实验数据。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种环保镀锌层封闭液，按质量份数由以下原料组成：硅酸乙酯水解液5-60份(固含量30-50)，硅烷偶联剂0.1-5份，丙烯酸树脂0.5-20份，长石粉1-10份，氧化锌0.5-5份，膨润土0.5-5份，金属粉0-5份，醇5-50份。本专利技术提供一种环保镀锌层封闭液的制备方法，包括以下步骤：S1：将硅酸乙酯水解液、1/4-3/4的醇、丙烯酸树脂三者混合搅拌，转速400-2000转/分钟，搅拌时间5-40分钟，得到化合物一；S2：向步骤S1制备的所述化合物一中加入硅烷偶联剂混合搅拌，转速400-2000转/分钟，搅拌时间5-40分钟，得到化合物二；S3：向步骤S2制备的所述化合物二中加入长石粉、氧化锌、膨润土和金属粉，搅拌均匀得到混合物三，400-2000转/分钟，搅拌5-40分钟，向混合物中加入剩余的醇，搅拌均匀。封闭液以硅酸乙酯为主体，利用丙烯酸改性了硅酸乙酯，加入醇类后三者发生交联反应，形成以Si-O键为主体的复合链状结构，即化合物一；之后化合物一与硅烷偶联剂混合再次发生交联反应，形成Si-O键为主体的网状树脂，因Si-O键相较于C-C键具有更高的稳定性，因此封闭液不溶于水和溶剂，具有较好的耐候性、耐热性和致密性，因此具有较好的封闭防腐的效果。由于硅酸乙酯所制作的膜层通常以Si-O键为主，如果不添加丙烯酸树脂，膜层厚度超过6微米即出现龟裂现象；因此本专利技术的封闭液中添加丙烯酸树脂后，涂层能够做到30微米不开裂，具有较好的致密性以及耐腐蚀性。长石粉和膨润土的添加，可减少涂膜干燥时收缩造成的应力，另外长石粉的纤维状结构也可以增加涂层的柔韧性，减少开裂。本专利技术提供该封闭液用于钢材镀锌的工艺方法，包括以下步骤：步骤一、脱脂：将钢材摆放整齐，放入脱脂液中浸泡脱脂，脱脂液温度保持在40℃-50℃，浸泡时间为0.1-1小时；步骤二、清洗：将所述步骤一中脱脂完成的钢材用含量为5-10％的NaCl溶液清洗干净；步骤三、酸洗：将所述步骤二中清洗干净的钢材放入酸洗液中浸泡0.02-0.5小时，酸洗液的温度保持在40℃-50℃，酸洗液的成分为环保型复合有机酸；该复合酸可以为柠檬酸、烷基苯磺酸、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保镀锌层封闭液，其特征在于，按质量份数由以下原料组成：硅酸乙酯水解液5-60份(固含量30-50)，硅烷偶联剂0.1-5份，丙烯酸树脂0.5-20份，长石粉1-10份，氧化锌0.5-5份，膨润土0.5-5份，金属粉0-5份，醇5-50份。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保镀锌层封闭液，其特征在于，按质量份数由以下原料组成：硅酸乙酯水解液5-60份(固含量30-50)，硅烷偶联剂0.1-5份，丙烯酸树脂0.5-20份，长石粉1-10份，氧化锌0.5-5份，膨润土0.5-5份，金属粉0-5份，醇5-50份。


2.根据权利要求1所述的环保镀锌层封闭液，其特征在于，所述硅烷偶联剂，由以下材料的一种或多种混合组成：含甲基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)，γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)，和γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)。


3.根据权利要求1所述的环保镀锌层封闭液，其特征在于，所述酸包括乙酸、盐酸、磷酸中的一种或多种混合物。


4.根据权利要求1所述的环保镀锌层封闭液，其特征在于，所述醇包括甲醇，乙醇，丁醇，异丙醇的一种或多种混合物。


5.根据权利要求4所述的环保镀锌层封闭液，其特征在于，所述醇，按质量份数由以下原料组成：异丙醇15份，丁醇14份。


6.一种权利要求1-5所述的环保镀锌层封闭液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将硅酸乙酯水解液、1/4-3/4的醇、丙烯酸树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖颖，陈业新，张凤舞，
申请(专利权)人：青岛普泰纳米新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37