一种镀锌钢板表面处理剂、表面处理剂的制备方法及自润滑镀锌钢板、钢板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镀锌钢板表面处理剂、表面处理剂的制备方法及自润滑镀锌钢板、钢板的制备方法，属于表面处理剂领域。表面处理剂主要包括以下成分：0.01～0.10mol/L的Mn

【技术实现步骤摘要】
一种镀锌钢板表面处理剂、表面处理剂的制备方法及自润滑镀锌钢板、钢板的制备方法


[0001]本专利技术属于表面处理剂领域，更具体地说，涉及用于一种镀锌钢板表面处理剂、表面处理剂的制备方法及自润滑镀锌钢板、钢板的制备方法。

技术介绍

[0002]镀锌钢板由于优异的耐蚀性被广泛应用于汽车行业。镀锌钢板在成形过程中，较软的锌层和模具之间发生摩擦，容易引起锌层脱落，在模具上形成锌粉堆积，在随后的冲压过程中会造成零件表面的损伤。由于汽车零部件，尤其是车门、引擎盖等外覆盖件对涂装外观质量的要求极高，零件表面的损伤是不被允许的。因此，在生产过程中需要停线对模具进行清理，这降低了生产效率。
[0003]为解决这一问题，在冲压模具设计、表面润滑油方面进行的大量尝试已经取得了一定的成效。与此同时，目前也已经有一些具有润滑功能的表面处理技术的研究。在这些技术方案中，基于磷酸盐处理的表面润滑技术具有优异的润滑性能、焊接性能好、磷化兼容性优的特点。在另一方面，胶粘技术作为连接技术的一种已被广泛应用于车身零部件的连接。然而，磷酸盐表面处理通常会造成胶粘性能的降低。
[0004]例如，中国专利申请号为201080048033.3，申请公开日为2012年9月12日的专利申请文件公开了成形性及粘接后的耐剥离性优异的合金化熔融镀锌钢板及其制造方法。该专利通过在镀层表面形成Mn、Zn、P的复合氧化物时，将显示较大P附着量的区域的面积相对于复合氧化物层总面积的比例限制于规定的比例，能够显著提高成形性而不降低胶粘强度。然而，其针对的是合金化镀锌钢板，热浸镀纯锌钢板由于表面较为光滑无法利用涂覆辊的凹凸表面在钢板表面形成P附着量的差异，同时合金化镀锌钢板由于本身粗糙的表面形貌与胶粘剂的结合能力大于纯锌钢板。因此，此方法并不适用于润滑处理热浸镀纯锌钢板的胶粘性能改善。
[0005]再如，中国专利申请号为200710045330.2，申请公开日为2009年3月4日的专利申请文件公开了一种镀锌钢板表面润滑处理剂及处理方法。该专利表面润滑处理剂包含以下成分：Mn
2+
：0.2-30g/L、Ni
2+
：0.1-10g/L、硅烷：0.02-10ml/L、PO
43-：1-130g/L，其余为水，所述处理剂pH为1-5。但是，其未公开其胶粘性能测试数据，且未能针对表面处理后的热浸镀锌板胶粘性能降低的提出解决方案。
[0006]再如，2017年《表面技术》第36卷第20期1069～1074页，赵晓非等公开了一篇名为“自润滑热镀锌汽车板的性能分析”，该研究报道了一种经磷酸盐表面处理的镀锌板的应用性能，表面处理膜具有润滑功能，同时耐蚀性能、连接性能等均能够满足汽车主机厂的相关认证要求。据其报道所用无机自润滑剂是由PO
33-、Zn
2+
、Mg
2+
等组成的无机酸性溶液，用去离子水稀释至质量分数为5％，然而报道中未公开溶液的具体成分及制备过程，未公开何种成分起到解决磷酸盐涂覆的热浸镀纯锌板胶粘性能下降问题的作用。
[0007]再如，中国专利申请号为201280078051.5，申请公开日为2015年9月2日的专利申
请文件公开了镀锌钢板用表面处理组合物、镀锌钢板的表面处理方法及镀锌钢板。该专利所述镀锌钢板用表面处理组合物以总溶液100重量份计，包含3.0～25.0重量份的硅烷化合物、0.5～5.0重量份的钼化合物、0.5～5.0重量份的钒化合物、0.1～3.0重量份的镍化合物、0.05～1.0重量份的铜化合物，以及余量的溶剂，其中镍化合物公开采用了乙酸镍、氯化镍、氟化镍、硝酸镍、氨基磺酸镍、甲酸镍、氢氧化镍、硫酸镍铵及碳酸镍中的一种以上。但是，该专利是一种无铬钝化的技术，不能应用于汽车车身用钢，与本技术的目的完全不同，同时其使用氨基磺酸镍的作用是利用镍盐的加速成膜作用。
[0008]因此，市场上亟需开发一种镀锌钢板表面处理剂、表面处理剂的制备方法及自润滑镀锌钢板、钢板的制备方法。

技术实现思路

[0009]1.要解决的问题
[0010]鉴于以上现状，本专利技术提供了一种镀锌钢板表面处理剂，其目的是起到表面润滑的同时，还能改善钢板的粘结性能。还提供了一种镀锌钢板表面处理剂的制备方法。
[0011]本专利技术提供了一种自润滑镀锌钢板，其目的是为了改善热浸镀锌钢板的成形性，减少钢板表面锌层剥落，同时钢板具有良好的磷化性，且不降低胶粘性能。
[0012]2.技术方案
[0013]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0014]一种镀锌钢板表面处理剂，主要包括以下成分：
[0015]Mn
2+
0.01～0.10mol/L；
[0016]Ni
2+
0.001～0.020mol/L；
[0017]NH2SO
3-0.002～0.040mol/L；
[0018]PO
43-0.02～0.24mol/L；
[0019]聚乙烯吡咯烷酮0.1～0.5g/L；
[0020]其中，表面处理剂的pH为1.5～4.0，其余为水。
[0021]进一步地，所述Mn
2+
以Mn(H2PO4)2·
4H2O的形式引入，Ni
2+
以Ni(NH2SO3)2·
4H2O的形式引入。
[0022]进一步地，所述的水为去离子水，其电导率≤10μs/cm。
[0023]进一步地，所述pH通过H3PO4调整。
[0024]一种上述镀锌钢板表面处理剂的制备方法，将Mn(H2PO4)2·
4H2O、Ni(NH2SO3)2·
4H2O、聚乙烯吡咯烷酮溶解于水中并混合均匀，用H3PO4调整pH。
[0025]具体地，溶液配制过程为：
[0026](1)根据Mn
2+
的含量要求，计算Mn(H2PO4)2·
4H2O的需要量，并溶解于去离子水中。
[0027](2)根据Ni
2+
的含量要求，计算Ni(NH2SO3)2·
4H2O的需要量，并溶解于去离子水中。
[0028](3)聚乙烯吡咯烷酮，取10倍质量的去离子水溶解。
[0029](4)将三种溶液混合，加去离子水至目标体积，加H3PO4调整PH至目标值。
[0030]一种自润滑镀锌钢板，钢板上依次包括镀锌层、润滑膜、防锈层，所述镀锌层为纯锌层，所述润滑膜为上述的表面处理剂成膜形成的。
[0031]进一步地，所述润滑膜的厚度为20～100nm。
[0032]进一步地，所述润滑膜的附着量为5～40mg/m2。
[0033]进一步地，所述防锈层为涂覆防锈油而成的，防锈层的附着量为0.5～2g/m2。
[0034]一种上述自润滑镀锌钢板的制备方法，步骤为：于镀锌钢板表面涂覆表面处理剂，热风或电磁感应加热至表面处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镀锌钢板表面处理剂，其特征在于：主要包括以下成分：Mn
2+
0.01～0.10mol/L；Ni
2+
0.001～0.020mol/L；NH2SO3- 0.002～0.040mol/L；PO
43-0.02～0.24mol/L；聚乙烯吡咯烷酮0.1～0.5g/L；其中，表面处理剂的pH为1.5～4.0，其余为水。2.根据权利要求1所述的一种镀锌钢板表面处理剂，其特征在于：所述的水为去离子水，其电导率≤10μs/cm。3.一种权利要求1或2所述镀锌钢板表面处理剂的制备方法，其特征在于：将Mn(H2PO4)2·
4H2O、Ni(NH2SO3)2·
4H2O、聚乙烯吡咯烷酮溶解于水中并混合均匀，用H3PO4调整pH。4.一种自润滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子涛，刘永刚，崔磊，葛浩，刘珂，詹华，单梅，王辉，计遥遥，张军，王伟峰，代朋虎，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：