Zn-Al-Mg合金镀覆钢板的化学转化处理用组合物及Zn-Al-Mg合金镀覆钢板制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种用于防止Zn

Composition for chemical conversion treatment of Zn Al Mg alloy plated steel plate and Zn Al Mg alloy plated steel plate

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】Zn
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Al
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Mg合金镀覆钢板的化学转化处理用组合物及Zn
‑
Al
‑
Mg合金镀覆钢板


[0001]本专利技术涉及一种Zn
‑
Al
‑
Mg合金镀覆钢板的化学转化处理用组合物及Zn
‑
Al
‑
Mg合金镀覆钢板。

技术介绍

[0002]通常，为了防止或减少金属的腐蚀，进行锌和锌系合金镀覆。但是，随着自然界的锌的使用量增加，锌金属的价格上涨，并且锌的枯竭成为问题。作为其对策，正在研究通过进行添加合金元素的耐腐蚀性优异的镀覆来减少镀覆量的方法。作为其中的一部分，开发了许多在锌中添加铝和镁的合金镀覆，并且主要用于建筑，但近年来存在使用范围扩大至家电和汽车的趋势。特别地，为了保护Zn
‑
Al
‑
Mg合金镀覆钢板的表面并容易实现耐腐蚀性和零件的加工，经常进行耐蚀性优异的铬酸盐涂覆处理。
[0003]但是，这些合金镀覆钢板和铬酸盐处理钢板的最大的问题是在客户公司长期储存的过程中，或者温差引起的结露的发生或者在高温高湿环境中以卷材状态或钢板以层叠的状态储存时在镀层表面发生的黑变现象。这种黑变现象是通常在包含镁金属的镀层中发生的现象，该现象是由于富集在表层的镁金属优先被氧化而导致锌金属的不完全氧化。黑变现象是金属的腐蚀现象的早期阶段，暴露在空气中时具有容易完全被氧化成白锈的倾向。特别地，铬酸盐处理溶液是pH为1至1.5范围的强酸性水溶液，就建材用铬酸盐产品而言，主要是钢板的厚度为1.0mm以上，干燥后因潜热而不容易冷却，因此存在不能充分提高干燥温度的问题。因此，为了解决如上所述的问题，提出了一种在Zn
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4.0％的Al
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0.1％的Mg镀层的冷却过程中将Co(III)盐进行喷雾处理的技术(ISIJ，1990，p383
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390)，并且近年来提出了一种对Zn
‑
Al
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Mg合金镀覆钢板的表面用由Mg、Al、Zn盐组成的水溶液进行处理后用氯化锌水溶液进行处理的技术(韩国专利10
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1638307)，但存在设备复杂且不容易利用的问题。

技术实现思路

本专利技术要解决的技术问题
[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于防止Zn
‑
Al
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Mg合金镀覆钢板和铬酸盐处理钢板中发生的表面黑变性缺陷的化学转化处理组合物及化学转化处理方法。解决技术问题的技术手段
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供一种Zn
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Al
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Mg合金镀覆钢板的化学转化处理用组合物，以化学转化处理用组合物的总重量为基准，所述组合物包含：0.2
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20重量％的衍生自烷基磷酸酯和烷基胺的磷酸铵盐；0.1
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10重量％的磷酸锌；0.1
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10重量％的硅酸盐化合物；以及余量的水。
[0006]根据本专利技术的另一个方面，提供一种经化学转化处理的钢板，其包括Zn
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Al
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Mg合金镀覆钢板和所述镀覆钢板的至少一面上的化学转化处理涂层，其中，所述涂层由所述化学转化处理用组合物形成。
专利技术效果
[0007]根据本专利技术的化学转化处理组合物吸附在Zn
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Al
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Mg合金镀覆钢板表面，从而在卷材或层叠钢板时可以防止因高温高湿环境或结露的发生而引起的黑变现象。
附图说明
[0008]图1的(a)示出本专利技术的一个实施方案的化学转化处理后的涂膜的结构，(b)示出对经化学转化处理的钢板进行铬酸盐处理的涂膜的结构。
[0009]图2示出对Zn
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Al
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Mg合金镀覆钢板进行本专利技术的一个实施方案的化学转化处理和铬酸盐处理的工艺。最佳实施方式
[0010]以下，对本专利技术的优选的实施方案进行说明。但是，本专利技术的实施方案可以变形为各种其它实施方案，本专利技术的范围并不限定于下面说明的实施方案。
[0011]通常，铬酸盐涂覆溶液是pH为1.0至1.5的强酸性溶液。因此，在浸涂、喷涂或辊涂时，蚀刻钢板的镀层表面，并析出不完全的Cr氧化物或Cr氢氧化物，从而形成涂层。特别地，由于钢铁制造商的热浸镀生产线的设备限制，不能提高用于涂层的固化的干燥温度，并且干燥后难以冷却钢板，由于这些问题，具有在100℃以下的温度下将涂层进行干燥的特性。因此，长期储存卷材或层叠的钢板时会发生表面黑变问题。根据现有研究，已知黑变现象是由于镀锌钢板长期暴露在高温高湿环境或供氧不畅的气氛中或者由于表面的杂质或机械变形而发生。已知如上所述的黑变现象在添加铝或镁的镀锌层中容易发生，并且在镀层表面进行磷酸化合物或铬酸盐处理时，由于不完全氧化而促进黑变现象。
[0012]作为解决如上所述的问题的方法，如图1所示，在镀层表面的形成粗糙度的部位引入有机
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无机耐腐蚀性磷酸铵盐化合物时，防止高酸度的溶液引起的过度的表面蚀刻，并且防止酸渗透到粗糙度部分或镀层晶界部分，从而可以防止腐蚀现象。
[0013]以下，对本专利技术进行详细的说明。
[0014]根据本专利技术的一个实施方案，提供一种Zn
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Al
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Mg合金镀覆钢板的化学转化处理用组合物，其包含衍生自烷基磷酸酯和烷基胺的磷酸铵盐、磷酸锌、硅酸盐化合物和余量的水。
[0015]磷酸铵盐可以是烷基磷酸酯和烷基胺形成离子键的化合物。本专利技术中，以化学转化处理用组合物的总重量为基准，磷酸铵盐的含量可以为0.1
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20重量％。当磷酸铵盐的含量小于0.1重量％时，无法正常发挥钢板的耐黑变效果，当磷酸铵盐的含量超过20重量％时，具有在后续的铬酸盐涂覆步骤中难以涂覆铬酸盐的问题。
[0016]构成磷酸铵盐的所述烷基磷酸酯可以是由以下化学式1表示的化合物。
[0017][化学式1][0018][0019]所述化学式1中，R1和R2各自独立地为碳原子数为3至15的直链烷基、碳原子数为5至15的支链烷基，所述R1和R2可以各自独立地被羟基、醚基、酯基或环氧基取代。
[0020]本专利技术中可使用的优选的烷基磷酸酯可以是选自2
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乙基己基磷酸酯(2
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ethylhexyl phosphate)、异壬醇磷酸酯(Iso
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nonanol phosphate)、辛基乙氧基化物磷酸酯(Octyl ethoxylate phosphate)、癸基乙氧基化物磷酸酯(Decyl ethoxylate phosphate)、2
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乙基己基乙氧基化物磷酸酯(2
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ethylhexyl ethoxylate phosphate)、癸醇乙氧基化物磷酸酯(Decyl alcohol eth本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种Zn
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Al
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Mg合金镀覆钢板的化学转化处理用组合物，以化学转化处理用组合物的总重量为基准，所述组合物包含：0.2
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20重量％的衍生自烷基磷酸酯和烷基胺的磷酸铵盐；0.1
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10重量％的磷酸锌；0.1
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10重量％的硅酸盐化合物；以及余量的水。2.根据权利要求1所述的Zn
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Al
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Mg合金镀覆钢板的化学转化处理用组合物，其中，烷基磷酸酯是由以下化学式1表示的化合物，[化学式1]所述化学式1中，R1和R2各自独立地为碳原子数为3至15的直链烷基、碳原子数为5至15的支链烷基，所述R1和R2可以各自独立地被羟基、醚基、酯基或环氧基取代。3.根据权利要求1所述的Zn
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Al
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Mg合金镀覆钢板的化学转化处理用组合物，其中，烷基胺是由以下化学式2至化学式8表示的化合物，[化学式2][化学式3][化学式4][化学式5][化学式6]
[化学式7][化学式8]所述化学式2至化学式8中，R3、R4和R5各自独立地为氢或甲基，R6各自独立地为被羟基取代的碳原子数为3至5的直链或支链烷基，n为2或3的整数。4.根据权利要求1所述的Zn
‑
Al
‑
Mg合金镀覆钢板的化学转化处理用组合物，其中，烷基磷酸酯是选自2
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乙基己基磷酸酯、异壬醇磷酸酯、辛基乙氧基化物磷酸酯、癸基乙氧基化物磷酸酯、2
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乙基己基乙氧基化物磷酸酯、癸醇乙氧基化物磷酸酯、异十三醇乙氧基化物磷酸酯、Tergitol15
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S
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9磷酸酯、十六醇乙氧基化物磷酸酯、硬脂醇乙氧基化物磷酸酯、辛醇乙氧基化物磷酸酯、油醇乙氧基化物磷酸酯和烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯中的一种以上。...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵斗焕，银熙材，朴宽，韩银洙，
申请(专利权)人：钢铁融合新技术研究组合POSCO钢板株式会社，
类型：发明
国别省市：