高耐蚀、附着力优良的环保钝化底漆及其制备方法、环保经济型建筑彩涂板及生产方法技术

本发明专利技术提供了高耐蚀、附着力优良的环保钝化底漆及其制备方法、环保经济型建筑彩涂板及生产方法，通过水性、无铬的配方设计获得高耐蚀、附着力优良的环保钝化底漆，实现建筑彩涂板的绿色环保化。本发明专利技术在钢板表面形成三层涂层，该涂层具有较优异的综合性能，耐蚀性及附着力等均较优异。通过本发明专利技术生产的一种耐蚀性和附着力性优良的环保经济型建筑彩涂板，应用该复合环保钝化底漆，在传统的两涂两烘的产线设备上，实现了三涂三烘的产品，其中性盐雾实验至2500小时以上，板面才开始起泡，满足了建筑彩涂板的环保和耐蚀性要求。筑彩涂板的环保和耐蚀性要求。筑彩涂板的环保和耐蚀性要求。

【技术实现步骤摘要】
高耐蚀、附着力优良的环保钝化底漆及其制备方法、环保经济型建筑彩涂板及生产方法


[0001]本专利技术属于涂镀层钢板深加工
，具体涉及高耐蚀、附着力优良的环保钝化底漆及其制备方法、环保经济型建筑彩涂板及生产方法。

技术介绍

[0002]彩涂钢板的主要发展趋势是涂料的耐久性提高、特殊颜色、特殊表面和环保以及基板的高强减薄、高耐蚀。彩涂钢板的新品种不断涌现，突出了功能性和用途，以满足不同环境下的建筑需求。
[0003]2006年欧盟RoHS指令实施，促进了彩涂钢板环保化的发展。欧洲建筑彩涂钢板已经率先实现无铬化，并限制了重金属等的使用。随着社会及技术进步，我国于2020年颁布的GB/T 30981
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2020，明确限定了工业防护涂料中的有害物质的含量，明确要求生产彩涂钢板涂料要达到环保要求，不含铅、铬等重金属。为此采用绿色制造工艺技术生产绿色产品，并且从生命周期角度评价和量化产品绿色程度，指导企业的产品研发设计，贯彻落实绿色发展理念。
[0004]一般两涂层建筑氟碳彩涂板正面总膜厚在23μm以上，美观寿命在20年左右，但随着下游用户对彩涂板寿命长周期需求提升，针对高腐蚀性使用环境，常规膜厚的建筑彩涂板无法经受住长期考验，而增加涂膜厚度是增强耐蚀性的有效手段之一，因此三涂层彩涂产品应运而生。三涂层彩涂产品膜厚一般在40μm以上，是一种集长寿命和高成本的产品，主要应用于标志性建筑如体育馆、机场和环境恶劣的大型电厂等国内外重大的工程建设项目。三涂层彩涂板，包括底涂、中涂、面涂，背面也可根据需要涂敷相应层数。实现三涂层产品的工艺路径除了直接利用三涂三烘设备，另一种是在两涂两烘的产线上，重复两次上线。但二次上线，不但增加能耗，还存在板面受污的隐患，对后续的面漆涂覆以及产品的各项性能造成巨大影响。
[0005]2021年5月7日公开的公开号为CN 112760629 A的《一种适用于金属表面处理的环保型无铬钝化液》，阐述了为一种适用于金属表面处理的环保型无铬钝化液，由以下成分组成：含氟化合物、硅烷偶联剂、硫酸钛、硝酸钠、硫酸铜、甲酸钠、羟甲基纤维素钠、醋酸、钼酸铵、三聚磷酸钠、稀土负载型多孔石墨烯封闭剂、PMPO接枝改性纳米二氧化硅、乙二醇单丁醚、醇酯十二、苯并三唑、微晶石蜡、氨基羧酸盐类络合剂、配位剂、余量为去离子水，所制备的钝化液有效提高了碳钢钢板耐中性盐雾腐蚀性能。该专利重点阐述环保无铬钝化液的成分，提升碳钢钢板的耐蚀性能，其后续涂装性能如何并未介绍。
[0006]2018年3月9日公开的公开号为CN 107779853 A的《一种无机表面处理镀锌钢板及其制备方法》一种环保无机表面处理镀锌钢板，其制备方法及其水性无机表面处理剂，能够满足微电机领域级进模快速深冲加工、并同时具有优异零件抗红锈性能和表面导电性能。在敞开环境下通过在镀锌钢板表面涂覆固化含有疏水基团的单有机硅烷偶联剂、体系交联剂、水溶性纳米溶胶、表面改性高密度聚乙烯粒子、正硅酸酯改性氧化石墨烯、水溶性含氟
化合物、水溶性含磷化合物和水溶性金属盐类化合物等成份的水性无机表面处理剂，所得到无机表面处理镀锌钢板具有优异的抗红锈性能、表面导电性能、表面润滑性能和抗冲压发黑性能，能够满足级进模快速深冲加工和裸用服役要求，因此特别适用于微电机领域，不适用于建筑彩涂板。
[0007]2016年1月30日公开的公开号为CN 105255338 A的《具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板及水性表面处理剂》，具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板及水性表面处理剂，通过在镀锌钢板表面涂覆固化含有水性阳离子聚氨酯复合树脂、包含双有机硅烷偶联剂和单有机硅烷偶联剂的复配型有机硅烷偶联剂、包含聚四氟乙烯
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表面改性高密度聚乙烯粒子的复合润滑粒子、氧化石墨烯、水溶性含氟化合物、水溶性含磷化合物和水溶性稀土盐类化合物等成份的表面处理剂，得到具有优异的表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的表面处理镀锌钢板，同时该表面处理镀锌钢板还具有对各类化学介质的良好抗性如耐溶剂性等。该专利技术的镀锌板作为终端产品直接面向客户，其附着力如何，是否满足后续彩涂的涂装工艺要求未作阐述。
[0008]2021年8月31日公开的公开号为CN 113318947 A《一种三涂层宽幅彩涂板的生产方法》公开了一种宽度超过1500mm的三涂层宽幅彩涂板的生产方法，涂层结构3/1，上表面三涂三烘，背面一涂，包括：生产前，对全线辊系进行清理，包括涂层机转向辊及支撑辊，避免辊面异物对宽幅板边部质量影响；用1～2卷钢作为前导料，观察板面状态，确认表面无压印等缺陷后，正式生产；机组生产线速度为80m/min，分两次涂覆，第一次涂覆在初涂机进行涂层，涂上、下表面底漆，烘烤、冷却；涂完后将上表面底漆料盘清洗，更换中涂涂料，将钢卷倒至入口，关闭清洗段及预处理段，第二次涂覆涂中漆和面漆，在精涂机准备面漆涂料，涂覆完毕后经烘烤、冷却。其三涂层宽幅彩板边部控制良好，板面表面质量及各项涂层性能均满足要求。该专利就是利用两涂两烘的产线设备，进行二次上线，实现了三涂三烘的产品。但该专利的80m/min线速度较正常建筑彩涂板120m/min的线速度慢33.3％，严重制约了产线的效率且极大了增加了能耗等成本，且该专利生产出来的彩涂板的膜厚只比常规一次上线的膜厚高出20％，并不能很好抵御严苛环境的侵蚀。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供高耐蚀、附着力优良的环保钝化底漆及其制备方法，通过水性、无铬的配方设计获得高耐蚀、附着力优良的环保钝化底漆，实现建筑彩涂板的绿色环保化。
[0010]本专利技术还有一个目的在于提供环保经济型建筑彩涂板及生产方法，采用上述高耐蚀、附着力优良的环保钝化底漆制备彩涂板，通过优化彩涂工艺、复合环保底漆、基板最优化选择等，生产出一种综合性能(耐蚀性和附着力)优异的环保经济型建筑彩涂板。
[0011]本专利技术具体技术方案如下：
[0012]高耐蚀、附着力优良的环保钝化底漆，包括以下浓度的原料：
[0013]200
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300g/L水性阳离子丙烯酸树脂乳液，170
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230g/L硅烷偶联剂水解液，20
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30g/L聚乙烯醇水溶胶，2
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5g/L改性纳米SiO2分散液，30
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50g/L复配的无机缓蚀剂溶液，溶剂为去离子水。
[0014]所述高耐蚀、附着力优良的环保钝化底漆固含量在40％～55％。
[0015]所述水性阳离子丙烯酸树脂乳液为因泰聚合物水性阳离子丙烯酸乳液6306
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1型水性阳离子丙烯酸树脂乳液，固含量要求≥35％，pH值5～6，成膜温度≤40℃；
[0016]所述硅烷偶联剂水解液中；优选硅烷偶联剂KH560；
[0017]本专利技术以阳离子型丙烯酸树脂作为主成膜物质，复合硅烷偶联剂、聚乙烯醇(PVA)等辅助成膜物质，向其中添加自制的无机缓蚀剂、改性纳米SiO2，得环保钝化底漆。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高耐蚀、附着力优良的环保钝化底漆，其特征在于，所述底漆包括浓度的原料：200
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300g/L水性阳离子丙烯酸树脂乳液，170
‑
230g/L硅烷偶联剂水解液，20
‑
30g/L聚乙烯醇水溶胶，2
‑
5g/L改性纳米SiO2分散液，30
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50g/L复配的无机缓蚀剂溶液，溶剂为去离子水。2.根据权利要求1所述的底漆，其特征在于，所述纳米SiO2的改性的制备方法为：将0.3
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0.7g纳米SiO2溶解于的水和乙醇体积比为1:1
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1:3的18.5
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19.3g的乙醇水混合溶液中，机械搅拌2
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3h后，加入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠0.05
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0.15g以及分散剂六偏磷酸钠0.05
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0.15g，改善其分散性，形成预分散液；将质量浓度10％的硅烷偶联剂KH560的溶液，用草酸调节pH至3
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4，水解完全后获得水解液0.3
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0.7g；将获得的水解液与预分散液混合，超声振荡4
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5h，温度控制在50～60℃，获得改性纳米SiO2分散液。3.根据权利要求1所述的底漆，其特征在于，所述复配的无机缓蚀剂溶液包括质量百分比的原料：4.根据权利要求1所述的底漆，其特征在于，聚乙烯醇水溶胶的制备方法为：在90℃水浴冷凝回流条件下制备10％聚乙烯醇水溶液。5.根据权利要求1所述的底漆，其特征在于，硅烷偶联剂水解液的制备方法为：配制50％的硅烷水解液，用草酸调节pH至3
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4，备用。6.一种权利要求1
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5任...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤晓东，钱婷婷，程书生，刘劼，章一樊，蔡明，孙镕强，钱意钢，张文静，
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：