彩色涂层钢板用无铬预处理剂制造技术

本发明专利技术公开了一种彩色涂层钢板用无铬预处理剂，它是由多种物质组成的溶质与去离子水按重量比为１∶４～７混合而成的溶液，所述溶质中各成分的重量百分比为：含有４～１８个碳原子的有机羧酸或它们的水溶性盐０～１０％；分子量在３０００～２０００００的有机聚合物５～３０％；具有氧化能力的盐１０～１５％；具有络合作用的无机型含氟化合物１５～６０％；高价态钛盐５～１０％；无机锌盐５～１５％；无机磷酸盐５～３０％。本发明专利技术的预处理剂不包含高价铬酸盐等对环境和人体有害的物质，符合ＲｏＨｓ要求，属于绿色环保型产品。试验证明，本发明专利技术产品能较大幅度提高涂层与镀锌板结合力，提高涂层耐腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢材生产领域，具体地是指一种彩色涂层钢板用 无铬预处理剂。
技术介绍
彩色涂层钢板在涂装前需要对镀锌基板进行预处理，预处理 的过程包括两个部分，首先是使用脱脂剂对镀锌板表面进行清洗， 除去钢板表面杂质和油污，而后在镀锌板表面涂敷预处理剂，产 生一层转化膜。镀锌板进行预处理的主要目的在于提高彩色涂层 钢板中涂层和镀锌板的结合力，同时提高彩色涂层钢板耐腐蚀能 力。目前，国内绝大多数的企业使用的彩色涂层钢板预处理剂品 种仍然是以络酸盐产品为主，经过铬酸盐预处理后，在镀锌板表 面生成一种化学转化层，膜厚随铬酸盐浓度与处理时间的增加而 增加。高价铬处理时，可获得厚膜，外观呈彩虹色或黄色，低价 铬处理时，获得一层较薄的化学转化层，外观呈白色或蓝白色。 经过高铬处理的化学转化层的耐蚀性优于低铬处理的转化层，这 是因为经铬酸盐处理后形成的铬/基体金属混合氧化物化学转化 层，转化层中铬主要以三价辂和六价铬形式存在，其中不溶性的 三价铬构成了膜的骨架，使膜具有一定厚度，由于它本身具有较 高的稳定性，使膜层具有良好的机械强度，而六价铬有自修复作 用，耐蚀性很好。由于络酸盐处理成本低，工艺简单，因而得到 了广泛应用，但是六价铬是严重致癌物质，对人体及环境都有严 重危害，随着人们环境意识的增强，各国政府己经严格限制铬酸盐的使用和排放，欧盟议会和欧盟理事会曾于2003年1月通过了 RoHS指令，限制各类含铬产品的进口。因此，需要寻找低毒或无 毒的物质替代铬酸盐作为彩色涂层钢板预处理剂。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种彩色涂层钢板用无铬预处理剂。该预处理剂不含对环境和人体有害的物质，符合RoHs指令 要求，能提高涂层与镀锌板结合力，还能提高涂层的耐腐蚀性能。 为实现上述目的，本专利技术所设计的彩色涂层钢板用无铬预处 理剂，是由多种物质组成的溶质与去离子水按重量比为1: 4~7混合而成的溶液，所述溶质中各种成分的重量百分比为含有4 18个碳原子的有机羧酸或它们的水溶性盐0~10%; 分子量在3000 200000的有机聚合物5~30%; 具有氧化能力的盐10 15%; 具有络合作用的无机型含氟化合物15 60%; 高价态钛盐5 10%;无机锌盐5 15%;无机磷酸盐5~30%。上述有机羧酸或它们的水溶性盐，可选用苯甲酸、酒石酸、 马来酸、葡萄糖酸、己酸、己二酸、庚酸、辛酸、异辛酸、辛二 酸、壬酸、壬二酸、癸酸、癸二酸、月桂酸、植酸或者它们钾盐 或钠盐的中一种或几种的组合。上述有机聚合物，可选用聚丙烯酸、聚马来酸中的一种或两 种的组合。上述具有氧化能力的盐，可选用钨酸盐、钼酸盐、氯酸盐、 硝酸盐、硅酸盐中的一种或几种的组合。上述有络合作用的无机型含氟化合物，可选用氟化钠、氟化 钾、氟化钙，氟硅酸、氟硼酸、氟钛酸、氟锆酸、氟硅酸盐、氟 硼酸盐、氟钛酸盐、氟锆酸盐中的一种或几种的组合。上述高价态钛盐，可选用三氯化钛、硫酸氧钛、磷酸钛中的 一种或几种的组合。上述无机锌盐，可选用硫酸锌、氯化锌、磷酸锌、硝酸锌中 的一种或几种的组合。上述磷酸盐，可选用磷酸三钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或几种的组合。本专利技术的预处理剂能在镀锌板表面形成结合力强的具有自我 修复能力的致密钝化层，同时有络合作用的无机型含氟化合物的 加入提高了钝化层各成分的交联作用从而提高钝化层的抗侵蚀 性，阻止水和侵蚀性离子的侵入，进一步增强镀锌板与涂层之间 的结合力；高价态钛盐和锌盐作为辅助添加剂能提高钝化层的精 密性和均匀性。与市场上现有彩色图层钢板使用的预处理剂产品相比，本发 明的产品的主要优点为不包含高价铬酸盐等对环境和人体有害 的物质，符合RoHs要求，属于绿色环保型产品；使用该产品可 以提高涂层与镀锌板结合力，提高涂层耐腐蚀性能；使用时需要的用量少，适应性广。同时，本专利技术的产品既适合喷淋挤干生产 线，又适应高速辊涂生产线，经济性能好。具体实施例方式下面结合几种具体实施例来对本专利技术的彩色涂层钢板用无铬预处理剂作详细说明实施例1:将3g聚丙烯酸，lg钼酸钠，lg氯酸钠，lg氟化 钠，lg氟钛酸，lg三氯化钛，lg磷酸锌，3g六偏磷酸钠，lg磷酸二氢钠溶解于100g去离子水中，搅拌形成溶液。实施例2:将3g植酸、lg聚丙烯酸，lg钼酸钠，lg氯酸钠，lg氟化钠，lg氟钛酸，lg三氯化钛，2g磷酸锌，3g六偏磷酸钠， lg磷酸二氢钠溶解于100g去离子水中，搅拌形成溶液。实施例3:将1.5g植酸、1.5g聚丙烯酸，lg钼酸钠，lg氯酸 钠，lg氟化钠，lg氟钛酸，lg三氯化钛，2g磷酸锌，3g六偏磷 酸钠，lg磷酸二氢钠溶解于100g去离子水中，搅拌形成溶液。实施例4:将l克葡萄糖酸钠，2g聚丙烯酸，lg钼酸钠，lg 氯酸钠，lg氟化钠，lg氟钛酸，lg三氯化钛，lg磷酸锌，3g六 偏磷酸钠，lg磷酸二氢钠溶解于100g去离子水中，搅拌形成溶 液。实施例5:将0.5克葡萄糖酸钠，2g聚丙烯酸，0.5克苯甲酸钠，lg钼酸钠，lg氯酸钠，lg氟化钠，3g氟钛酸，lg三氯化钛，lg磷酸锌，3g六偏磷酸钠，lg磷酸二氢钠溶解于100g去离子水 中，搅拌形成溶液。实施例6:将2g聚丙烯酸，lg钼酸钠，lg氯酸钠，lg氟化 钠，2g氟硅酸，lg氟硼酸，3g氟钛酸，lg三氯化钛，lg磷酸锌， lg六偏磷酸钠溶解于100g去离子水中，搅拌形成溶液。实施例7:将0.5克葡萄糖酸钠，3g聚丙烯酸，0.5克苯甲酸 钠，0.5克癸二酸钠，lg钼酸钠，lg氯酸钠，lg氟化钠，2g氟硅 酸，2g氟钛酸，lg三氯化钛，lg磷酸锌，lg六偏磷酸钠，lg磷 酸二氢钠溶解于100g去离子水中，搅拌形成溶液。实施例8:将lg聚丙烯酸，lg钼酸钠，lg氯酸钠，lg氟化 钠，lg氟硅酸，2g氟硼酸，lg氟锆酸，3g氟钛酸，lg三氯化钛， lg磷酸锌，3g六偏磷酸钠溶解于100g去离子水中，搅拌形成溶 液。实施例9:将lg植酸，l克己二酸钾，2g聚马来酸，lg钼酸钠，lg硝酸钾，lg氟化钠，lg氟钛酸钾，0.5g三氯化钛，0.5克 硫酸氧钛，2g硝酸锌，2g三聚磷酸钠，lg磷酸二氢钠溶解于100g 去离子水中，搅拌形成溶液。实施例10:将l克苯甲酸钠，2g聚丙烯酸，lg钼酸钾，lg 氯酸钠，lg氟化钠，2g氟钛酸，lg氟硅酸钾，lg三氯化钛，lg 磷酸锌，3g六偏磷酸钠，lg磷酸二氢钠溶解于100g去离子水中， 搅拌形成溶液。分别使用上述十种实施例的预处理剂对镀锌板试样(试样规 格150mmx75mm)按以下步骤进行预处理1) 先对镀锌板依次经水洗、去污粉刷洗、去离子水洗、无水 乙醇漂洗、冷风吹干等处理。2) 然后进行无铬预处理过程将冷风吹干的镀锌板试验面朝上，取少量本专利技术的预处理剂， 用刮棒刮涂在镀锌板表面，完成预处理层的刮涂后，放入烘箱中 烘干，控制板温在60~70°C，烘干时间为30~120s，取出后在室温下冷却。3)再对进行了预处理的试片进行涂料涂装-在预处理板上进行涂装，底漆为聚氨酯底漆，面漆为巻钢用 聚酯面漆。为了检测本专利技术预处理剂的性能，对经处理后的基板进行盐 雾试验和涂层附着力测试如下-对经第2)步处理后的试片进行盐雾试验检测，盐雾试验的 条件为Na本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色涂层钢板用无铬预处理剂，它是由多种物质组成的溶质与去离子水按重量比为１∶４～７混合而成的溶液，所述溶质中各种成分的重量百分比为：　含有４～１８个碳原子的有机羧酸或它们的水溶性盐０～１０％；　分子量在３０００～２０００００的有机聚合物５～３０％；　具有氧化能力的盐１０～１５％；　具有络合作用的无机型含氟化合物１５～６０％；　高价态钛盐５～１０％；　无机锌盐５～１５％；　无机磷酸盐５～３０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，涂元强，黄春燕，邱碧涛，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]