本发明专利技术公开了一种提升镀锌钢板表面加工性能的环保水基改性处理剂及应用，环保水基改性处理剂包括溶于水中形成溶液的如下成分：(A)含氟化合物，其含量以氟离子的摩尔浓度计为0.02～0.15mol/L；(B)非离子型多元醇表面活性剂，其含量以羟基的摩尔浓度计为0.004～0.03mol/L；(C)氧化剂，其含量以氧化剂的摩尔浓度计为0.02～0.2mol/L；(D)含有胶体二氧化硅颗粒的胶体分散液，其含量以Si元素的摩尔浓度计为0.008～0.06mol/L；(E)含有羟基羧酸基团的化合物，其含量以羧基的摩尔浓度计为0.2～2mol/L。本发明专利技术可有效提升镀锌钢板表面的加工性能。工性能。
【技术实现步骤摘要】
提升镀锌钢板表面加工性能的环保水基改性处理剂及应用
[0001]本专利技术涉及金属材料表面处理
，尤其涉及一种提升镀锌钢板表面加工性能的环保水基改性处理剂及应用，可应用于电镀锌、热镀锌、热度锌铁铁合金等锌基镀层钢板在汽车、家电领域应用的表面改性处理。
技术介绍
[0002]镀锌钢板以其良好的牺牲性防腐性能广泛应用于汽车，家电，建筑等各个领域，由于锌层特性与冷轧碳钢不同其表面加工性能存在明显差异。因此，镀锌板通过表面各类功能涂层弥补其在高性能加工过程中的不足，各种镀锌表面功能涂层产品得到市场应用。
[0003]汽车制造过程主要包括成型、连接、涂装、总装四大工序，其中成型、连接、涂装三大工序的加工环节均涉及了车身材料表面功能的需求。自上世纪末开始，镀锌钢板逐步成为车身部件的主流用材。汽车行业高效率生产，绿色制造、安全可靠趋势形成，其对于材料表面加工性能要求主要体现在如下三个方面：
①
高效率生产对钢板表面润滑提出新需求；
②
绿色制造引发的环保前处理工艺应用需要材料表面反应性能有效适应涂装前处理工艺要求；
③
安全可靠性对材料表面连接性能提出更高要求。
[0004]镀锌钢板表面加工性能提升处理剂主要集中在成型加工润滑性能方面，体系主要包括无机含铬酸盐，磷酸盐、钼酸盐、硅溶胶等，有机硅烷、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等，通过在钢板表面形成微米或者亚微米级涂层来提升产品性能。比如中国专利公开号CN 101608311A提出一种镀锌自润滑金属材料，其自润滑功能处理剂构成主要包括有三价铬化合物、硅溶胶、有机羧酸，主要用于提升镀锌表面润滑和耐蚀性能。中国专利公开号CN 104497827A提出一种镀锌钢板表面水性无铬润滑处理剂及其制备方法,所述处理剂构成包括：水性聚异孰酸酯、水性聚丙烯酸酯乳液、硅溶胶、蜡乳液、表面活性剂、偶联剂、钼酸盐和成膜助剂，该处理剂对镀锌钢板表面处理后提升润滑、耐蚀性能。中国专利公开号CN1934232A提出一种润滑性水系聚氨酯树脂组合物处理剂，该处理剂主要包括特殊聚氨酯树脂，聚烯烃树脂微细颗粒和胶体二氧化硅；经过其处理过的镀锌系钢板表面具有耐蚀性、耐碱性、涂装粘附性、润滑性功能。
[0005]上述的处理剂虽然能够实现镀锌板表面润滑性能的提升，但是不能有效兼顾镀锌产品需要的连接和涂装前处理性能，因此无法有效应用到综合性能要求更高的汽车制造行业。
[0006]鉴于上述情况，需要开发一种用于调整镀锌钢板表面润滑、连接、涂装前处理(磷化、锆化)性能的表面改性处理剂，能够满足汽车制造过程高效率生产，安全可靠性和绿色制造的技术趋势需求。
技术实现思路
[0007]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术目的是提供一种提升镀锌钢板表面加工性能的环保水基改性处理剂及应用，可以在镀锌钢板表面形成具有优良成型、胶结、涂装磷化/
锆化特性的纳米级表面改性层，可有效提升镀锌钢板表面的加工性能，可满足汽车制造过程高效率生产，安全可靠性和绿色制造的技术趋势需求。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0009]本专利技术的第一方面提供了一种提升镀锌钢板表面加工性能的环保水基改性处理剂，包括溶于水中形成溶液的如下成分：
[0010](A)含氟化合物，其含量以氟离子的摩尔浓度计为0.02～0.15mol/L；
[0011](B)非离子型多元醇表面活性剂，其含量以羟基的摩尔浓度计为0.004～0.03mol/L；
[0012](C)氧化剂，其含量以氧化剂的摩尔浓度计为0.02～0.2mol/L；
[0013](D)含有胶体二氧化硅颗粒的胶体分散液，其含量以Si元素的摩尔浓度计为0.008～0.06mol/L；
[0014](E)含有羟基羧酸基团的化合物，其含量以羧基的摩尔浓度计为0.2～2mol/L。
[0015]优选的，所述含氟化合物采用含有六个氟离子的化学物；和/或
[0016]所述非离子型多元醇表面活性剂为含有羟基的有机溶剂；和/或
[0017]所述氧化剂选自标准电极电位为0.95～1.7V的氧化剂；和/或
[0018]所述含有胶体二氧化硅颗粒的胶体分散液采用粒径在5～20nm的硅溶胶。
[0019]优选的，所述含氟化合物选自氟钛酸铵、氟硅酸钠、氟锆酸铵、氟钛酸钠、氟锆酸钠、氟钛酸钾、氟锆酸钾中的一种或两种；和/或
[0020]所述非离子型多元醇表面活性剂选自二丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、三乙醇胺、异丙醇中的一种；和/或
[0021]所述氧化剂选自硝酸钠、硝酸铜、硝酸钾、高锰酸钾、溴酸盐、过氧化氢、偏钒酸铵中的一种或两种；和/或
[0022]所述含有羟基羧酸基团的化合物选自3,4,5
‑
三羟基苯甲酸、乙二胺四乙酸、柠檬酸、草酸、水杨酸、酒石酸、丹宁酸中的一种或两种。
[0023]优选的，所述含氟化合物的含量以氟离子的摩尔浓度计为0.04～0.1mol/L。
[0024]优选的，所述非离子型多元醇表面活性剂的含量以羟基的摩尔浓度计为0.006～0.015mol/L。
[0025]优选的，所述氧化剂的含量以氧化剂的摩尔浓度计为0.04～0.12mol/L。
[0026]优选的，所述含有胶体二氧化硅颗粒的胶体分散液的含量以Si元素的摩尔浓度计为0.015～0.03mol/L。
[0027]优选的，所述含有羟基羧酸基团的化合物的含量以羧基的摩尔浓度计为0.8～1.5mol/L。
[0028]优选的，所述环保水基改性处理剂的pH为2～5。
[0029]本专利技术的第二方面提供了一种如本专利技术第一方面所述的提升镀锌钢板表面加工性能的环保水基改性处理剂在镀锌钢板上的应用。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0031]1.本专利技术的提升镀锌钢板表面加工性能的环保水基改性处理剂及应用，有效处理的锌基镀层钢板(热镀锌，电镀锌，热镀锌铁合金)表面可实现成型、胶接、涂装前处理(磷化/锆化)性能的综合优化满足环保高效加工工艺要求；
[0032]2.本专利技术的环保水基改性处理剂可以通过浸渍、喷淋、辊涂等方式在镀锌钢板表面形成湿膜，通过吹扫或烘干的方式可使处理剂在镀锌钢板表面快速形成纳米级表面改性层，该表面改性层可显著提升镀锌钢板表面的加工性能。
具体实施方式
[0033]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。
[0034]本专利技术经过理论分析、大量的实验室科学研究和实践验证最终确定了锌基镀层钢板良成型、良胶接、良磷化、良锆化表面纳米改性用环保水基处理剂的技术路线。结合典型热镀锌/电镀锌/和合金化热镀锌表面结构特征和表面润滑、胶粘、磷化、锆化工艺基本原理，明确了锌基镀层钢板良加工表面强化机制，进而开发出一种环保水基改性处理剂。该环保水基改性处理剂可满足锌基本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提升镀锌钢板表面加工性能的环保水基改性处理剂，其特征在于，包括溶于水中形成溶液的如下成分：(A)含氟化合物，其含量以氟离子的摩尔浓度计为0.02～0.15mol/L；(B)非离子型多元醇表面活性剂，其含量以羟基的摩尔浓度计为0.004～0.03mol/L；(C)氧化剂，其含量以氧化剂的摩尔浓度计为0.02～0.2mol/L；(D)含有胶体二氧化硅颗粒的胶体分散液，其含量以Si元素的摩尔浓度计为0.008～0.06mol/L；(E)含有羟基羧酸基团的化合物，其含量以羧基的摩尔浓度计为0.2～2mol/L。2.如权利要求1所述的提升镀锌钢板表面加工性能的环保水基改性处理剂，其特征在于：所述含氟化合物采用含有六个氟离子的化学物；和/或所述非离子型多元醇表面活性剂为含有羟基的有机溶剂；和/或所述氧化剂选自标准电极电位为0.95～1.7V的氧化剂；和/或所述含有胶体二氧化硅颗粒的胶体分散液采用粒径在5～20nm的硅溶胶。3.如权利要求1所述的提升镀锌钢板表面加工性能的环保水基改性处理剂，其特征在于：所述含氟化合物选自氟钛酸铵、氟硅酸钠、氟锆酸铵、氟钛酸钠、氟锆酸钠、氟钛酸钾、氟锆酸钾中的一种或两种；和/或所述非离子型多元醇表面活性剂选自二丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、三乙醇胺、异丙醇中的一种；和/或所述氧化剂选自硝酸钠、硝酸铜、硝酸钾、高锰酸钾、溴酸盐、过氧化氢、偏钒酸铵中的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵艳亮，郑凯隆，孙敏，戴毅刚，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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