一种用于锌铝镁镀层产品的表面钝化剂及涂覆的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种用于锌铝镁镀层产品的表面钝化剂及涂覆的生产方法，所述生产方法包括钝化剂制备、光整、涂覆、烘干工序。本发明专利技术钝化剂由高交联树脂、硅烷、纳米氧化硅、缓蚀剂、抗氧剂、水组成；通过控制光整辊的粗糙度、光整工艺、涂覆工艺、烘干温度等，得到抗黑变性能优异并且集环保性、耐指纹性、耐蚀性、耐热黄变性、耐溶剂性、阻燃性与涂装性等多种优良功能于一体的锌铝镁产品钝化钢板，满足欧盟Rohs环保指令要求，所得锌铝镁镀层钝化钢板的钝化膜层厚度为1.0～1.5g/m

【技术实现步骤摘要】
一种用于锌铝镁镀层产品的表面钝化剂及涂覆的生产方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种用于锌铝镁镀层产品的表面钝化剂及涂覆的生产方法。
技术介绍
为了进一步提高钢铁材料的耐蚀性能，锌铝镁(Zn-Al-Mg)镀层钢板已经广泛开发并投入使用，锌铝镁镀层是在纯锌镀层的成分基础上，在镀层中添加镁、铝等元素，工业上常采用热浸镀方式获得。主要应用领域包括5G基站建设、光伏产业、家电产业、畜牧产业以及汽车产业等。目前市场上已经出现采用全锌铝镁(Zn-Al-Mg)镀层钢板生产的空调等家电产品，其具有优异的耐腐蚀性能及切口保护作用。锌铝镁镀层中含有较多的活泼的镁、锌、铝元素，与空气中氧和水分接触后发生一系列氧化反应形成不同状态氧化物，其可以在长期的腐蚀环境中保持稳定，提高耐腐蚀性能。当晶态氧化物的粒径很小时主要产生光的漫反射，随着时间增长，氧化膜厚度增加也会导致光的反射减少，超过40nm厚度时，视觉上就表现出发暗的黑变缺陷。专利(CN110004389A)公布了一种抗黑变锌铝镁镀层钢及其制备方法，其通过镀层中控制镁铝元素含量、表面粗糙度、氧化膜层厚度及特定钢基温度等一系列工艺参数，得到含锌镁的氢氧化物薄膜和/或含锌镁的碱式碳酸盐薄膜，达到使锌铝镁镀层钢在复杂大气环境中钢表面极难发暗黑变的技术效果。与本专利技术相比，其工艺控制点较多，并且不能得到兼具优良抗黑变性能、耐指纹性、耐蚀性、耐热黄变性、耐溶剂性、阻燃性与涂装性等性能于一体的锌铝镁镀层钝化钢板。专利(CN105671469)提供了一种热浸镀钢及其制造方法，通过在镀层中添加Ca、Ba、Li等元素，达到避免镀层出现黑变缺陷的目的。然而该方法要求在热浸镀锌合金中添加上述合金元素，在高温下容易燃烧，生产安全风险较大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于锌铝镁镀层产品的表面钝化剂及涂覆的生产方法。该专利技术采用独特的钝化剂配方、特定的光整工艺、与之匹配的涂覆工艺等技术方案，生产出兼具优良抗黑变性能、耐指纹性、耐蚀性、耐热黄变性、耐溶剂性、阻燃性与涂装性等性能于一体的锌铝镁镀层钝化钢板。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案是：一种用于锌铝镁镀层产品的表面钝化剂及涂覆的生产方法，所述生产方法包括钝化剂制备、光整、涂覆、烘干工序，具体工艺步骤如下所述：(1)钝化剂制备工序：钝化剂由高交联树脂、硅烷、纳米氧化硅、缓蚀剂、抗氧剂、水组成，其中高交联树脂、硅烷、纳米氧化硅、缓蚀剂、抗氧剂的质量百分含量分别为：15～45％、2～10％、0～1％、0～5％、0～1％，余量为水；(2)光整工序：控制光整辊的粗糙度与光整工艺调整涂覆钝化剂之前的镀锌铝镁钢带的粗糙度，控制光整辊的粗糙度2.0～4.0um，光整机的延伸率控制在0.5～1.5％，光整后钢带的粗糙度Ra：0.7～1.6um；(3)涂覆工序：采用一步辊涂法进行钝化剂连续涂覆，涂覆方式为立式逆涂，涂覆辊表层材质为聚亚胺酯，提液辊即汲液辊材质为带硬铬涂层的不锈钢，涂覆辊速比为70～120％，提液辊速比为55～100％，提液辊粗糙度＞0.4um，涂覆辊与提液辊辊间压力为0.6～1.5KN，涂覆辊与钢带的压力为0.6～1.5KN；(4)烘干工序：采用电磁感应加热方式进行涂后烘干与固化，电磁感应加热入口温度30～40℃，加热有效区域为2m×2m，加热功率为2000～2400kW，烘干温度75～125℃，固化时间0.5～2.5s。本专利技术所述步骤(1)高交联树脂为水性丙烯酸树脂或水性聚氨酯。本专利技术所述步骤(1)硅烷为乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷。本专利技术所述步骤(1)纳米氧化硅粒径＜10nm。本专利技术所述步骤(1)缓蚀剂为焦钒酸盐或偏钒酸盐。。本专利技术所述步骤(1)抗氧剂为亚磷酸酯。本专利技术所述钝化剂涂覆钢板的膜层厚度为1.0～1.5g/m2。本专利技术所述锌铝镁镀层产品表面钝化钢板的应用性能：抗黑变性(50℃95％RH500hr)：⊿E＜3，平面部耐蚀性SST(500hr)：白锈面积≤5％，耐热黄变性(200℃×20min)：⊿E≤3，阻燃性：≥B1级，耐溶剂性(MEK擦拭10次/80％EtOH擦拭20次)：≥3级，耐指纹性：⊿E≤3，涂装性(百格)：≥95/100。本专利技术一种用于锌铝镁镀层产品的表面钝化剂及涂覆的生产方法生产的产品表面钝化钢板的应用性能：平面部耐蚀性SST(500hr)参考GB/T10125，耐热黄变性(200℃×20min)参考GB/T1766，阻燃性参考GB8624-2012，耐溶剂性(MEK擦拭10次/80％EtOH擦拭20次)参考GB/T1766，耐指纹性参考GB/T1766，抗黑变性(50℃95％RH500hr)参考GB/T2423.3，涂装性(百格)参考GB/T9286-1998。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本专利技术无需对设备升级改造，通过特定配方的钝化剂与之匹配的涂覆生产工艺，包括控制光整辊的粗糙度、光整工艺、涂覆工艺、烘干温度等，得到兼具优良抗黑变性能、耐指纹性、耐蚀性、耐热黄变性、耐溶剂性、阻燃性与涂装性等性能于一体的锌铝镁镀层钝化钢板。2、本专利技术生产的综合性能优良的锌铝镁镀层钝化钢板，满足欧盟Rohs环保指令要求。3、本专利技术所得锌铝镁镀层钝化钢板的膜层厚度为1.0～1.5g/m2，具有简单易操作，制作成本低，易于推广和应用。附图说明图1为实施例1的锌铝镁镀层钝化钢板平面耐蚀性的SST试验500hr盐雾腐蚀后形貌图；图2为对比例1的一般锌铝镁镀层钝化钢板平面耐蚀性的SST试验500hr盐雾腐蚀后形貌图；图3为实施例1的锌铝镁镀层钝化钢板抗黑变性试验形貌图；图4为对比例1的一般锌铝镁镀层钝化钢板抗黑变性试验形貌图；图5为实施例1的锌铝镁镀层钝化钢板涂装百格试验形貌图；图6为对比例1的一般锌铝镁镀层钝化钢板涂装百格试验形貌图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1本实施例一种用于锌铝镁镀层产品的表面钝化剂及涂覆的生产方法，所述生产方法包括钝化剂制备、光整、涂覆、烘干工序，具体工艺步骤如下所述：(1)钝化剂制备工序：钝化剂由水性丙烯酸树脂、乙烯基三乙氧基硅烷、粒径9nm纳米氧化硅、钒类多聚酸盐、亚磷酸酯、水组成，其中水性丙烯酸树脂、乙烯基三乙氧基硅烷、粒径9nm纳米氧化硅、焦钒酸盐、亚磷酸酯的质量百分含量分别为：15％、5％、0.5％、5％、1％，余量为水；(2)光整工序：控制光整辊的粗糙度与光整工艺调整涂覆钝化剂之前的镀锌铝镁钢带的粗糙度，控制光整辊的粗糙度4.0um，光整机的延伸率控制在0.5％，光整后钢带的粗糙度Ra：1.2um；(3)涂覆工序：采用一步辊涂法进行钝化剂连续涂覆，涂覆方式为立式逆涂，涂覆辊表层材质为聚亚胺酯，提液辊即汲液辊材质为带硬铬涂层的不锈钢，涂覆辊速比为70％，提液辊速比为100％，提液辊粗糙度0.5um，涂覆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锌铝镁镀层产品的表面钝化剂及涂覆的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括钝化剂制备、光整、涂覆、烘干工序，具体工艺步骤如下所述：/n（1）钝化剂制备工序：钝化剂由高交联树脂、硅烷、纳米氧化硅、缓蚀剂、抗氧剂、水组成，其中高交联树脂、硅烷、纳米氧化硅、缓蚀剂、抗氧剂的质量百分含量分别为：15～45%、2～10%、0～1%、0～5%、0～1%，余量为水；/n（2）光整工序：控制光整辊的粗糙度与光整工艺调整涂覆钝化剂之前的镀锌铝镁钢带的粗糙度，控制光整辊的粗糙度2.0～4.0um，光整机的延伸率控制在0.5～1.5%，光整后钢带的粗糙度Ra：0.7～1.6um；/n（3）涂覆工序：采用一步辊涂法进行钝化剂连续涂覆，涂覆方式为立式逆涂，涂覆辊表层材质为聚亚胺酯，提液辊即汲液辊材质为带硬铬涂层的不锈钢，涂覆辊速比为70～120%，提液辊速比为55～100%，提液辊粗糙度＞0.4um，涂覆辊与提液辊辊间压力为0.6～1.5KN，涂覆辊与钢带的压力为0.6～1.5KN；/n（4）烘干工序：采用电磁感应加热方式进行涂后烘干与固化，电磁感应加热入口温度30～40℃，加热功率为2000～2400kW，烘干温度75～125℃，固化时间0.5～2.5s。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于锌铝镁镀层产品的表面钝化剂及涂覆的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括钝化剂制备、光整、涂覆、烘干工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）钝化剂制备工序：钝化剂由高交联树脂、硅烷、纳米氧化硅、缓蚀剂、抗氧剂、水组成，其中高交联树脂、硅烷、纳米氧化硅、缓蚀剂、抗氧剂的质量百分含量分别为：15～45%、2～10%、0～1%、0～5%、0～1%，余量为水；
（2）光整工序：控制光整辊的粗糙度与光整工艺调整涂覆钝化剂之前的镀锌铝镁钢带的粗糙度，控制光整辊的粗糙度2.0～4.0um，光整机的延伸率控制在0.5～1.5%，光整后钢带的粗糙度Ra：0.7～1.6um；
（3）涂覆工序：采用一步辊涂法进行钝化剂连续涂覆，涂覆方式为立式逆涂，涂覆辊表层材质为聚亚胺酯，提液辊即汲液辊材质为带硬铬涂层的不锈钢，涂覆辊速比为70～120%，提液辊速比为55～100%，提液辊粗糙度＞0.4um，涂覆辊与提液辊辊间压力为0.6～1.5KN，涂覆辊与钢带的压力为0.6～1.5KN；
（4）烘干工序：采用电磁感应加热方式进行涂后烘干与固化，电磁感应加热入口温度30～40℃，加热功率为2000～2400kW，烘干温度75～125℃，固化时间0.5～2.5s。


2.根据权利要求1所述的一种用于锌铝镁镀层产品的表面钝化剂及涂覆的生产方法，其特征在于，所述步骤（1）高交联树脂为水性丙烯酸树脂或水性聚氨酯。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐建群，柳桂琦，夏明生，刘春波，孟凡月，王浩宇，李青，闫鹏，李凯，
申请(专利权)人：唐山钢铁集团有限责任公司，河钢股份有限公司唐山分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13