基于无头轧制工艺免磷化板及其制备方法技术

本发明专利技术属于金属材料领域，具体涉及一种基于无头轧制工艺免磷化板的制备方法，包括以下步骤：采用无头轧制工艺生产的超薄规格的热轧带钢作为免磷化处理的基板；将基板通过连续酸洗机组去除基板的氧化层后，经漂洗工序保证基板表面的洁净度；配置金属表面处理剂；将配置的金属表面处理剂通过辊涂工艺涂覆于基板表面并烘干后制成免磷化板。本发明专利技术提供的制备方法，可省去磷化工序的设备、人工、时间和环保成本，并能提供满足环保、节能、低排放的免磷化工艺钢卷，直接供下游客户使用，将为行业应用解决根本性的问题，由此，涂覆类用户将省去碱洗、中和、表调及磷化的相关工序，直接进行喷漆或喷塑，同时也消除了用户在一系列预处理工序中的环境污染。的环境污染。的环境污染。

Phosphate free plate based on headless rolling process and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
基于无头轧制工艺免磷化板及其制备方法


[0001]本专利技术属于金属材料领域，具体涉及一种基于无头轧制工艺免磷化板及其制备方法，尤其涉及一种环保、节能、低排放的可直接供涂覆类下游客户进行喷漆或喷塑的免磷化板及其制备方法。

技术介绍

[0002]电气柜等行业，喷塑或喷漆前都需经过表面预处理，以除油及覆膜提高表面附着力。常见工艺为磷化及抛丸处理，其中磷化工艺应用最为广泛。传统磷化工艺含锌、锰、镍等多种重金属离子且存在大量的磷，废水排放处理困难，已不能适应国家对涂装行业的环保要求。与此同时，磷化处理过程中会产生大量磷化渣，需要相应的除渣装置，并且磷化使用温度为 30 ~ 50 ℃，还需要辅助加热设备及热源对磷化槽进行加热，同时磷化后还需要大量溢流水对工件进行漂洗，不仅生产成本较高，而且造成了环境污染。
[0003]随着国家近年来狠抓环保，磷化工艺属于高污染行业被重点监控，迫使磷化客户采用如下工艺路径：（1）采购大量的环保设备导致投资巨大、运行成本高；（2）采用镀锌板；不仅吨钢成本增加500元或以上，且涂层结合力差，锌层影响焊接质量且造成锌烟污染危害人工健康；（3）外委环保压力小的区域仍进行磷化也将会运输周期长、成本高。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于无头轧制工艺免磷化板的制备方法，旨在解决下游行业的涂覆类用户在传统磷化工艺中遇到不易处理的环保问题以及成本问题。
[0005]本专利技术的另一目的在于，提供一种基于无头轧制工艺而生产的免磷化板，旨在省去传功磷化工艺的设备、人力、时间及环保成本，可直接提供供客户使用的免磷化钢卷，将为行业应用解决根本性的问题。
[0006]为了达到上述专利技术目的，采取的技术方案如下：基于无头轧制工艺免磷化板的制备方法，包括以下步骤：（1）采用无头轧制工艺生产的0.8
‑
1.5mm超薄规格的热轧带钢作为免磷化处理的基板；（2）将所述基板通过连续酸洗机组去除基板的氧化层后，经去离子水漂洗后，保证基板表面的洁净度；其中，所述去离子水的技术指标为：电导率<10μS/cm、PH值6~7、氯离子≤2.8mg/L、可溶性SiO2≤0.2mg/L；（3）配置金属表面处理剂，所述金属表面处理剂由以下重量份的原料组成：硅烷偶联剂 1～5份；改性树脂1～5份；水解稳定剂 0.5～2.5份；固化剂1.5～2.5份、醇10～25份；去离子水60～86份，并通过以下制备方法进行配置，配置过程如下：向配置容器内依次加入醇10～25份、去离子水5～20份和水解稳定剂0.5～2.5份，然后在剪切搅拌的条件下，再向其配置容器内加入硅烷偶联剂1～5份和改性树脂1～5份，并于室温下搅拌反应1～3.5小时，待搅拌反应结束后，再向其配置容器内加入固化剂1.5～2.5份后搅拌均匀，最后将剩余
的去离子水添加至配置容器内形成金属表面处理剂；其中，步骤（3）中使用的去离子水与步骤（2）中使用的去离子水相同；（4）将步骤（3）配置的金属表面处理剂通过辊涂工艺涂覆于步骤（2）漂洗后的基板表面并烘干后制成免磷化板，其中，烘干温度为200
‑
350℃，烘干时间为2
‑
10s，免磷化板出烘干炉的板面温度≥50℃。
[0007]进一步的，所述基板的板面不平度≤15I，粗糙度Ra：0.5~2.0μm。
[0008]优选地，所述硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
[0009]优选地，所述改性树脂选自改性丙烯酸树脂、改性醇酸树脂、改性聚酯树脂中的一种或多种。
[0010]优选地，所述水解稳定剂选自非离子型丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种。
[0011]优选地，所述固化剂为三聚甲醛，无水乙二胺中的一种；所述醇选自甲醇、乙醇、丙醇的一种或多种。
[0012]更佳地，所述辊涂工艺采用顺涂或逆涂的方式，将金属表面处理剂均匀涂于漂洗后基板的上下表面后将形成涂覆膜，经烘干后形成免磷化板，所述免磷化板中单面涂覆膜的重量≥0.3g/
㎡
，涂覆膜的膜厚为2μm。
[0013]进一步的，所述基板经开卷——激光焊接——破磷拉矫后进入连续酸洗机进行酸洗。
[0014]进一步的，经漂洗处理后的基板再经平整工序处理后通过辊涂工艺将金属表面处理剂涂覆于基板表面后烘干，待烘干完成后进行卷取，形成免磷化钢卷供下游用户使用。
[0015]本专利技术还提供了一种基于无头轧制工艺生产的免磷化板，该免磷化板是基于上述的制备方法制成的。
[0016]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的基于无头轧制工艺免磷化板的制备方法，可省去磷化工序的设备、人工、时间和环保成本，并能提供满足环保、节能、低排放的免磷化工艺钢卷，直接供下游客户使用，将为行业应用解决根本性的问题；由此，涂覆类用户将省去碱洗、中和、表调及磷化的相关工序，直接进行喷漆或喷塑，同时也消除了用户在一系列预处理工序中的环境污染。此外，本专利技术还具有以下几个优点：（1）本专利技术采用超薄规格的热轧带钢作为免磷化处理的基板，并通过以热代冷的方式，实现降低制造成本的目标；（2）本专利技术采用特殊配置的金属表面处理剂，经辊涂处理后能在免磷化卷板上形成2μm膜厚的硅烷化膜，使得免磷化卷板具有良好的耐热、耐酸碱性，既抑制内部点蚀的扩散，又缓解外部酸碱电化学腐蚀的速度，同时，用其处理后的钢卷板既能满足免磷化卷板不涂油情况下的防锈性能要求，又兼顾传统磷化的涂覆层结合力的性能。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术基于无头轧制工艺生产免磷化板的流程图；图2为本专利技术涉及的无头轧制工艺生产免磷化处理基板的流程图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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，本领域普通技术人员在没有做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。
[0020]由于国家近年来对环保的高质量要求，迫使涂覆类用户改变传统的磷化工艺或放弃原有的磷化工艺，才能满足国家提出的环保、节能、低排放的要求。
[0021]对此，处于下游的涂覆类用户急需一种满足上述高质量环保要求的处理工艺和钢材，以解决现在面临的问题。由此，本专利技术应用而生。
[0022]本专利技术采用超薄规格的热轧带钢作为免磷化处理的基板，并通过以热代冷的方式，实现降低制造成本的目标；同时本专利技术采用特殊配置的金属表面处理剂，经辊涂烘干处理后能在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于无头轧制工艺免磷化板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）采用无头轧制工艺生产的0.8
‑
1.5mm超薄规格的热轧带钢作为免磷化处理的基板；（2）将所述基板通过连续酸洗机组去除基板的氧化层后，经去离子水漂洗后，保证基板表面的洁净度；其中，所述去离子水的技术指标为：电导率<10μS/cm、PH值6~7、氯离子≤2.8mg/L、可溶性SiO2≤0.2mg/L；（3）配置金属表面处理剂，所述金属表面处理剂由以下重量份的原料组成：硅烷偶联剂 1～5份；改性树脂1～5份；水解稳定剂 0.5～2.5份；固化剂1.5～2.5份、醇10～25份；去离子水60～86份，并通过以下制备方法进行配置，配置过程如下：向配置容器内依次加入醇10～25份、去离子水5～20份和水解稳定剂0.5～2.5份，然后在剪切搅拌的条件下，再向其配置容器内加入硅烷偶联剂1～5份和改性树脂1～5份，并于室温下搅拌反应1～3.5小时，待搅拌反应结束后，再向其配置容器内加入固化剂1.5～2.5份后搅拌均匀，最后将剩余的去离子水添加至配置容器内形成金属表面处理剂；其中，步骤（3）中使用的去离子水与步骤（2）中使用的去离子水相同；（4）将步骤（3）配置的金属表面处理剂通过辊涂工艺涂覆于步骤（2）漂洗后的基板表面并烘干后制成免磷化板，其中，烘干温度为200
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350℃，烘干时间为2
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10s，免磷化板出烘干炉的板面温度≥50℃。2.根据权利要求1所述的基于无头轧制工艺免磷化板的制备方法，其特征在于，所述基板的板面不平度≤15I，粗糙度Ra：0.5~2.0μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华英，吴进，丁宁，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：