一种具有耐候自清洁涂层的镀锌钢板及其连续生产方法技术

本发明专利技术涉及一种具有耐候自清洁涂层的镀锌钢板及其连续生产方法，镀锌钢板包括基板和设置在基板外表面的氧化层，以及分别设置在基板上表面和下表面氧化层外部的耐候底漆层，所述底漆层的外部设置有自清洁层。所述方法包括S1：清洁过的镀锌带钢进入连续生产入口活套后进行辊涂预处理；S2：预处理后的镀锌带钢进入底漆辊涂器蘸取底漆和背漆，然后进入底漆固化炉烘干；S3：涂有底漆的镀锌带钢进入自清洁层辊涂器蘸取自清洁层，然后进入自清洁层固化炉烘干。本发明专利技术在镀锌钢板表面制备出的涂层不仅环保，还具有良好的润滑性、耐候性和耐腐蚀性。而且涂层制备的方法简单便捷，成本低，可以连续生产，生产效率较高。生产效率较高。生产效率较高。

【技术实现步骤摘要】
一种具有耐候自清洁涂层的镀锌钢板及其连续生产方法


[0001]本专利技术涉及金属材料表面处理
，尤其涉及一种具有耐候自清洁涂层的镀锌钢板及其连续生产方法。

技术介绍

[0002]“自清洁”概念于20世纪90年代在国外引起广泛关注，成为如今表面工程领域的研究重点。随着社会的发展和进步，材料的表面处理方式也逐渐向智能化方向发展，诞生了各种各样功能化的表面。例如多重响应、高导电、抗菌、自修复、防腐、超疏水等，其中具有超疏水的自清洁表面被广泛用于建筑用外墙、瓷砖、玻璃、汽车隐形车衣、以及厨卫用具、家电面板、生物医学抗菌器械等领域。这种表面处理的特征是在重力，风力，阳光等条件下表面附着的污染物和灰尘等可以自动脱落或降解，因此具有超疏水的自清洁的涂层能长期保持表面光亮如新，减少打扫次数，降低清洁成本。
[0003]在自然界中，荷叶、蝉翼、鲨鱼和鱼皮以及莲叶上存在着天然的自清洁超疏水表面，通过对这些天然动植物超疏水表面进行深入研究发现，它们都具有高度密集有序的凹槽和凸起的粗糙纹理结构，根据Cassie
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Baxter表面润湿理论，这些微小的缝隙、微孔或凹凸结构里面储存有大量空气，这些微区里的空气在抵抗尺寸比微孔尺寸大的多的有机液体、水，或其它污染物等混合物质时，微孔内的空气会发生压缩产生压力，这种反作用力对外来液滴产生支撑，液滴污染物无法铺展和吸附。同时由于高密度纳米微孔降低了表面直接接触的面积，降低了附着力，从而产生自清洁效果。
[0004]从国内外的研究结果来看，超疏水自清洁涂层的制备主要集中在两方面：一是在疏水表面构造微纳结构，二是在微纳结构修饰低表面能的物质。常见的方法有溶胶
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凝胶法、电化学沉积法、气相沉积法、层层自主装法、模板法和刻蚀法等。
[0005]例如，专利CN103102791B提供了一种纳米二氧化钛自洁净透明涂层制备方法，其自清洁涂料包括尺寸15
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100nm二氧化钛纳米浆料1份、水性聚氨酯10份、消泡剂0.01份和增稠剂0.4份。通过2
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2.8cm玛瑙球磨、20000Hz超声，250r/min搅拌混合，调节PH为7
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8后均匀后涂布在基体上，80℃烘烤3h。制备出的自清洁涂层具有高透光率、成本低、制备工艺简单、便于施工。可以用于太阳能玻璃面板、汽车后视镜、挡风玻璃及建筑外墙玻璃。专利CN109054627A提供了具有持久超疏水性自清洁涂层材料及其制备方法，其涂料由尺寸25
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100nm二氧化钛纳米粒子5
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7.5份、聚二甲基硅氧烷4
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5份和20
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25份己烷
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无水乙醇溶剂组成。通过在100
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150℃加热10min固化得到涂层。涂层具有超疏水性和光催化活性，水接触角高达160
°
。适用于各种基体，包括金属，塑料和橡胶，可用作建筑外墙涂料和金属表面防锈涂料。专利CN108299869A提供了高强度超疏水自清洁涂层和高强度减反增透超疏水自清洁涂层以及它们的制备方法，其涂料包含具有低表面能的十三氟辛基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷。通过在含有氨水的乙醇溶液中通过两种水热条件制备一种10
‑
30nm，一种30
‑
100nm尺寸二氧化硅纳米颗粒和溶剂乙醇。通过喷涂在固体基底自然晾干获得涂层。该涂层具有良好的机械性能、在玻璃、织物、木材、石头、皮革、铁片、纱布、铝片等各种基体上均具有超
过150
°
水接触角的超疏水性能、制备方法简单。专利CN107022269B提供了自清洁超硬聚硅氮烷疏水涂料及其制备和使用方法，其超疏水涂料包含有机无机杂化聚硅氮烷5
‑
25份、疏水丙烯酸树脂15
‑
30份、纳米二氧化硅5
‑
15份和有机溶剂40
‑
250份。该疏水涂料在室温下0.5
‑
1h表面固化，15
‑
19h完全固化。固化后的涂层具有超过9H的硬度和150
°
超疏水的水接触角、制备工艺简单，可以广泛推广使用。专利CN105694711B提供了一种超光滑自洁涂层及其制备方法，在氮气保护下将硅酸四乙酯8
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10份、硅溶胶19
‑
68份、硅烷偶联剂20
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50份、有机溶剂9
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28份在PH为2
‑
6，1
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10％盐酸等强酸催化的作用下水解缩合获得含有纳米二氧化硅的溶胶状涂料。将该涂料涂到基材表面加热固化处理，得到第一层涂层，再将固化的涂层浸泡在黏度为10
‑
500mPa.s的硅油中溶胀，制备出有机
‑
无机杂化超光滑自清洁涂层。该涂层透明稳定，疏水自清洁，可用于海洋，医疗器械等领域。专利CN108003753B提供了一种自清洁超疏水长效防腐涂层及其制备方法，其涂层由底漆层和自清洁超疏水层组成，其中底漆层包含环氧树脂5
‑
15％、超细锌粉70
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85％、防沉剂0.5
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1％、固化剂5
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20％、纳米填料0.5
‑
5％和有机溶剂，自清洁超疏水层包含硅树脂0.5
‑
5％、纳米颗粒0.5
‑
2.5％/粘接剂0.1
‑
2％和有机溶剂。采用喷涂施工室温下制备涂层，制备方法简单，能对金属材料提供长效防腐和自清洁性能。
[0006]以上方法虽然能够制备出超疏水涂层，但均存在一些技术缺陷：涂料需要进行喷涂，刷涂等方式施工，自然干燥固化时间长，生产效率低，不能连续大面积施工，增加了人工成本，使用氮气保护制备涂料增加了原料成本，通过浸泡硅油等润滑油制备表面疏水表面的方法增加了时间成本。尤其当在相对光滑的金属表面制备超疏水层时，疏水涂料无法在金属表面均匀铺展，制备的超疏水涂层在环境中受阳光照射，风雨冲刷容易失效，耐候性较差。

技术实现思路

[0007]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种具有耐候自清洁涂层的镀锌钢板及其连续生产方法，通过对含钒铁水工艺流程的设计，实现了各工序的协调配合，有效的规避了含钒铁水冶炼热源不足、氧化性偏高、终点钢水磷控制难等问题。
[0008]本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]本专利技术所提出的一种具有耐候自清洁涂层的镀锌钢板，包括基板和设置在基板外表面的氧化层，以及分别设置在基板上表面和下表面氧化层外部的耐候底漆层，所述底漆层的外部设置有自清洁层。
[0010]一种具有耐候自清洁涂层的镀锌钢板的连续生产方法，包括以下步骤：
[0011]S1：清洁过的镀锌带钢由入口活套进入连续生产线，首先进行表面预处理，使得镀锌带钢表面形成氧化层，致使其表面粗糙度增加，为底漆层和背漆层提供较高的附着力；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有耐候自清洁涂层的镀锌钢板，其特征在于：所述镀锌钢板包括基板和设置在基板外表面的氧化层，以及分别设置在基板上表面和下表面氧化层外部的耐候底漆层，所述底漆层的外部设置有自清洁层。2.根据权利要求1所述的一种具有耐候自清洁涂层的镀锌钢板的连续生产方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：清洁过的镀锌带钢由入口活套进入连续生产线，首先进行表面预处理，使得镀锌带钢表面形成氧化层，致使其表面粗糙度增加，为底漆层和背漆层提供较高的附着力；S2：预处理后的镀锌带钢进入底漆辊涂器，分别蘸取上表面和下表面底漆，然后进入底漆固化炉进行烘干；S3：涂有底漆的镀锌带钢进入自清洁层辊涂器蘸取自清洁层，然后进入自清洁层固化炉烘干，最后经过出口活套，表面质量检查平台后卷取成卷，连续生产结束。3.根据权利要求2所述的一种具有耐候自清洁涂层的镀锌钢板的连续生产方法，其特征在于：步骤S1中，所述表面预处理采用环保无铬钝化工艺，钝化液为1
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10wt％的正磷酸、1
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10wt％的氟钛酸盐或1
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10wt％的氟锆酸盐或1
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10wt％的氟钛酸盐+氟锆酸盐、1
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2wt％的氧化剂钼酸盐或1
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2wt％的钒酸盐或1
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2wt％的氧化剂钼酸盐+钒酸盐和80
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90wt％的水。4.根据权利要求3所述的一种具有耐候自清洁涂层的镀锌钢板的连续生产方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗嘉庆，郭太雄，董学强，冉长荣，徐接旺，赵平平，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：