本发明专利技术提供一种用于镀锡钢板的表面处理液，其中含有１～５０ｇ／Ｌ磷化合物；１～２０ｇ／Ｌ钒化合物；１～３０ｇ／Ｌ选自钼、锆、钛、锰或钨金属化合物中的一种或多种化合物；１～１０ｇ／Ｌ具有羟基、羰基、羧基或磷酸基中至少一种官能团的一种或多种化合物。本发明专利技术还提供使用该表面处理液的表面处理方法以及经该表面处理液处理的镀锡钢板。使用本发明专利技术的表面处理液和表面处理方法，在生产镀锡钢板过程中不含对环境不利的铬，成本较低，且该镀锡钢板具有优良的抗硫化斑性、涂料润湿性、涂膜附着性及加工性能。
Surface treatment solution, surface treatment method and tin plated steel sheet treated by surface treatment
The present invention provides a method for surface treatment liquid tin plate, which contains 1 ~ 50g / L phosphorus compounds; 1 ~ 20g / L vanadium compounds; 1 ~ 30g / L from molybdenum, zirconium and titanium, manganese or tungsten metal compounds in one or more compounds; one or more compounds 1 ~ 10g L has at least one functional group of hydroxyl, carbonyl, carboxyl or phosphoric acid medium. The invention also provides a surface treatment method using the surface treatment liquid and a tin plated steel plate processed by the surface treatment liquid. The surface treatment liquid and surface treatment method of the invention, in the production process of tinplate without adverse environment chromium, low cost, and the tin plate has excellent sulfide spot resistance, wettability of coating, coating adhesion and processing performance.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢板的表面处理，具体地说，本专利技术涉及镀锡钢板的表面处理。
技术介绍
镀锡钢板作为一种金属包装材料，因其具有良好的耐腐蚀性能，通常应用于食品 或饮料等物质的包装，然而，由于罐内存在的物质如氧、硫、氯离子或酸根离子等， 腐蚀仍会缓慢发生。为了防止腐蚀的发生，传统上将镀锡钢板在铬酸或铬酸盐等含铬 的处理液中进行浸渍或电解处理，从而在锡层表面形成铬酸盐被膜。在铬酸或铬酸盐处理液中进行浸渍或电解处理生成的被膜，能有效地防止锡氧化 物的生长，从而赋予了镀锡钢板优良的耐腐蚀性、抗硫化斑性，同时还具有优良的涂 料润湿性、漆膜附着性和加工性能等。但是，这种处理液中含有对环境不利的铬，而 且生产过程中含铬废水处理程序复杂且成本较高，因此，从环境安全角度来看，应该 将其取代。目前，对于罐用镀锡钢板生产无铬化的要求与日俱增。关于罐用镀锡钢板表面的无铬化，中国专利申请号为01806287. 3、专利技术名称为"表 面处理镀锡钢板及化成处理液"的专利文献中，公开了一种表面处理方法，即将镀锡 钢板在含有磷酸离子和锡离子的酸性溶液中添加硅烷偶联剂的化成处理液中进行浸渍 处理或电解处理，得到不含铬的镀锡板表面涂层。通过此方法得到的被膜，被认为具 有优良的涂漆附着性。但是，用于制罐的镀锡钢板不仅要有优良的涂膜附着性和耐腐 蚀性，在使用过程中，还应能抑制表面产生红色的硫化斑而影响外观，因此镀锡钢板 还应有优良的抗硫化斑性能。然而，与传统的经铬酸盐处理而成的被膜相比，现有的 无铬化表面处理技术还很难达到能与铬处理相媲美的耐腐蚀性和抗硫化斑性。因此，为解决上述问题，本专利技术的一个目的在于提供一种用于镀锡钢板表面的不 含铬的表面处理液。本专利技术的另一个目的在于提供用这种表面处理液进行表面处理的 方法。本专利技术的再一个目的在于提供用这种表面处理液进行表面化学转化处理得到的 镀锡钢板，所述经表面处理的镀锡钢板具有优良的抗硫化斑性、涂料润湿性、涂膜附着性及加工性能。
技术实现思路
本专利技术提供一种表面处理液，其特征在于，所述表面处理液含有1 50g/L磷化合 物；1 20g/L钒化合物；1 30g/L选自钼、锆、钛、锰或钩金属化合物中的一种或多 种化合物；1 10g/L具有羟基、羰基、羧基或磷酸基中至少一种官能团的化合物中的 一种或多种。所述表面处理液，其中含有的磷化合物，包括但不限于磷酸、磷酸三钠、磷酸铵、 磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、焦磷酸钠、次亚磷酸钠、多聚磷酸钠、偏磷酸钠、磷酸氢二钠等。所述表面处理液，其中含有的钒化合物，包括但不限于偏钒酸、偏钒酸铵、多钒 酸铵、偏钒酸钠、氧基三氯化钒、二氯氧钒溶液、硫酸氧钒、硫酸钒、二氯化钒、原 钒酸钠、多聚钒酸铵等钒的化合价为2 5价的钒化合物选出的至少一种。所述表面处理液含有钼、锆、钛、锰或钨中至少一种金属的化合物，其相关的无 机或有机的金属化合物，包括但不限于钼酸、钼酸铵、钼酸钠、钼酸钾、钼磷酸铵、 钼磷酸钠、硝酸氧锆、醋酸氧锆、硫酸氧锆、乙酸锆、碳酸锆铵、钛酸氧锆、乳酸锆、 硫酸氧钛、四氯化钛、草酸钛钾、过锰酸、过锰酸钾、磷酸二氢锰、硝酸锰、硫酸锰、 碳酸锰、醋酸锰、偏钨酸、偏钨酸铵、偏钨酸钠、磷钨酸钠、对钨酸、对钨酸铵、对 钨酸钠等。所述表面处理液中含有具有羟基、羰基、羧基或磷酸基中至少一种官能团的有机 化合物，包括但不限于草酸、草酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、植酸、植酸钠、酒石酸、 酒石酸钠、葡萄糖、谷氨酸、苹果酸、单宁酸、抗坏血酸等。所述表面处理液的pH值为2 7，优选3 5;使用温度范围为30 65°C ，优选40 50°C。本专利技术还提供所述表面处理液的表面处理方法，其特征在于，采用阴极直流电解、 先阴极直流电解后阳极直流电解、先阳极直流电解后阴极直流电解、先阴极直流电解 后阳极直流电解再加阴极直流电解的四种表面处理方法中的一种，阴极或阳极电流密 度为0. 05 20A/dm2，处理时间为0. 1 10秒。本专利技术还提供经所述表面处理液处理得到的镀锡钢板，该镀锡钢板具有钢板基板、 镀锡层及被膜层，其特征在于，所述被膜层中含有磷、钒，还含有钼、锆、钛、锰或 钨金属元素中的一种或多种，所述被膜的厚度为0. 1 200mn。所述锡镀层中的锡来自于苯酚磺酸锡镀液(PSA)或甲基磺酸锡镀液(MSA)，在冷 轧钢板表面通过阴极电解的方法在钢板表面沉积锡镀层。所述镀锡层的锡含量是0. 1 16g/m2。所述镀锡钢板的调质度等级为Tl. 5 T6和DR7 DR10(M)。本专利技术人研究发现，用含有磷化合物、钒化合物和特定的金属化合物(钼、锆、 钛、锰及钨中的至少一种)的表面处理液处理镀锡钢板，能在镀锡钢板表面形成具有 钝化作用的被膜，赋予镀锡钢板优良的耐腐蚀性和抗硫化斑性。表面处理液中含有的 特定磷的化合物能与金属离子在溶液中发生理想的络合作用，促进金属离子在镀锡表 面的沉积，同时，镀锡钢板表面沉积的磷还能够起到提高抗硫化斑性和涂料润湿性的 作用。该处理液还含有包括羟基、羰基、羧基和磷酸基中的其中至少一种官能团的有 机化合物，该有机化合物能起到辅助的螯合金属离子的作用，促进金属离子在镀锡钢 板表面成膜，重要的是在溶液中此有机化合物还起到了稳定处理液中钒的价态的作用， 从而使表面处理液保持稳定。本专利技术中涉及的镀锡钢板是指表面镀有锡层的所有钢板，且在钢板表面和镀锡层 间有锡铁合金层。钢板表面的锡层可以通过在镀锡溶液中进行阴极电沉积得到。镀锡 溶液包括苯酚磺酸锡镀液(PSA)、甲基磺酸锡镀液(MSA)。钢板与锡层之间的合金层 通过对镀锡后的钢板进行电阻软熔、感应软熔、电阻软熔+感应软熔的任一种处理方 式得到。所述镀锡钢板镀锡层的锡含量是0. 1 16g/m2，镀锡钢板的调质度等级为 Tl. 5 T6和DR7 DR10(M)。本专利技术的镀锡钢板表面处理方法可以采用阴极直流电解、先阴极直接电解后阳极 直流电解、先阳极直流电解后阴极直流电解、先阴极直流电解后阳极直流电解再加阴 极直流电解的四种表面处理方法中的一种在镀锡钢板表面形成含有磷、钒，还含有钼、 锆、钛、锰或钨中的至少一种金属元素的致密被膜。阴极或阳极电流密度为0.05 20A/dtn2，处理时间为0. 1 10秒。本专利技术的镀锡钢板表面处理液pH值范围是在2 7之间，最适宜的pH值范围是在3 5之间。表面处理液的使用温度范围为30 65°C，最适宜的范围是在40 5(TC之 间。通过X射线光电子能谱仪(XPS)对采用上述表面处理工艺处理过的镀锡钢板表面 进行元素分析，从XPS谱图中可以看到，镀锡钢板表面的被膜中含有磷和钒，还含有 钼、锆、钛、锰或钨中的至少一种金属元素。在表面膜层中，磷的原子百分比范围为 20 60%，钒及其氧化物的原子比范围为3 30%。有益效果本专利技术中的镀锡钢板表面被膜中含有钒以及特定的金属(钼、锆、钛、锰或鸽中 的至少一种)及其氧化物具有钝化作用，被膜中含有的磷具有提高耐蚀性和漆膜附着 力的作用，因此，赋予镀锡钢板优良的抗硫化斑性、涂料润湿性、涂膜附着性和加工 性能等。本专利技术中表面处理液及用此处理液进行处理的镀锡钢板表面不含有对环境不利的 铬，镀锡钢板的生产及产品都实现了无铬化，因此也就不存在含铬废水的处理问题， 从而保护了环境，具有显著本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种表面处理液，其特征在于，所述表面处理液含有 １～５０ｇ／Ｌ磷化合物； １～２０ｇ／Ｌ钒化合物； １～３０ｇ／Ｌ选自钼、锆、钛、锰或钨金属化合物中的一种或多种化合物； １～１０ｇ／Ｌ具有羟基、羰基、羧基或磷酸基中至 少一种官能团的一种或多种化合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄邦霖，李鹏，晏人芸，倪骅，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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