一种表面处理液和镀锌金属材料制造技术

本发明专利技术提供了一种表面处理液和用该表面处理液处理的镀锌金属材料，该表面处理液由一种原料混合物混合均匀后得到，所述原料混合物含有水溶性钼化合物、硼酸、硅溶胶和水，其特征在于，该原料混合物还含有磷酸盐和水性有机成膜物；该镀锌材料包括镀锌金属基材和附着在该镀锌金属基材上的涂层，其特征在于，所述涂层为上述表面处理液的固化产物。本发明专利技术提供的表面处理液形成的涂层具有良好的耐水性，不出现失光、变色、起泡、起皱、脱落、生锈等现象。本发明专利技术提供的表面处理液处理后的镀锌金属材料在潮湿环境中或者在热水清洗的生产工艺中，仍然能够保持较好的耐腐蚀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种表面处理液和一种镀锌金属材料。
技术介绍
镀锌材料例如镀锌系钢板或钢卷的主要用途之一用于电器制造业，比如空调、电脑机箱等。在存储、运输或使用之前，镀锌材料一般要经过钝化处理。钝化处理一般包括将钝化液与镀锌材料进行接触，如将钝化液喷淋到镀锌材料的表面，钝化液包括含六价铬的钝化液和不含六价铬的钝化液。欧盟议会及理事会于2003年2月13日通过了《电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》，简称RoHS指令，即欧盟第2002/95/EC号指令。该项指令要求2006年7月1 日以后新投放市场的电子电器设备中，禁止或限制使用的物质有铅0 )、汞(Hg)、镉(Cd)、 六价铬(Cr6+)。其中，铅饰)、六价铬(Cr6+)、镉(Cd)、汞(Hg)属限定的钢板成分或镀层成分或涂层成分。因此，含六价铬的钝化液的使用受到了限制，开发重点转移到不含六价铬的环保型钝化液。CN 101608306A提供了一种钝化液，该钝化液为含有水溶性钼化合物、硼酸、醇、有机羧酸和硅溶胶的水溶液。该钝化液与镀锌材料接触，可以对镀锌层进行钝化，使镀锌材料具有优异的耐腐蚀性。但是，实验证明，该钝化液处理后的镀锌材料在潮湿或开水浸泡时， 膜层会被破坏，从而失去钝化膜的防腐蚀作用，即该钝化液处理后的镀锌材料的耐水性较低。
技术实现思路
为了克服现有钝化液处理后的镀锌材料的耐水性较低的缺陷，本专利技术提供了一种表面处理液和用该表面处理液处理的镀锌金属材料。根据本专利技术所述的表面处理液，该表面处理液由一种原料混合物混合均勻后得至IJ，所述原料混合物含有水溶性钼化合物、硼酸、硅溶胶和水，其特征在于，该原料混合物还含有磷酸盐和水性有机成膜物。根据本专利技术所述的镀锌金属材料，该镀锌材料包括镀锌金属基材和附着在该镀锌金属基材上的涂层，其特征在于，所述涂层为上述表面处理液的固化产物。本专利技术提供的表面处理液形成的涂层具有良好的耐水性，具体地，按照GB/T 1733-93《漆膜耐水性测定法》规定的标准，不出现失光、变色、起泡、起皱、脱落、生锈等现象。因此本专利技术提供的表面处理液处理后的镀锌金属材料在潮湿环境中或者在热水清洗的生产工艺中，仍然能够保持较好的耐腐蚀性。具体实施例方式根据本专利技术所述的表面处理液，该表面处理液由一种原料混合物混合均勻后得至IJ，所述原料混合物含有水溶性钼化合物、硼酸、硅溶胶和水，其特征在于，该原料混合物还含有磷酸盐和水性有机成膜物。其中，所述原料混合物中，水溶性钼化合物的含量可以为2-30g/L，优选为5_20g/ L，进一步优选为5-10g/L;硼酸的含量可以为0. l_3g/L，优选为l_2g/L，进一步优选为 1-1. 2g/L ；以二氧化硅计，硅溶胶的含量可以为10-60g/L，优选为4-25g/L，进一步优选为 5-20g/L ；磷酸盐的含量可以为10-120g/L，优选为20-100g/L，进一步优选为40-100g/L ；以固体计，水性有机成膜物的含量可以为5-100g/L，优选为8-50g/L，进一步优选为40_50g/ L0本专利技术中，所述水性有机成膜物的含量以固体计时，以该水性有机成膜物的总量与固含量的乘积作为计量值，水性有机成膜物的固含量指按照GB/T 2793测得的数值。根据本专利技术所述的表面处理液，其中，所述磷酸盐能够提高涂层的附着力，本专利技术对磷酸盐的选择没有特别地限制，例如各种正磷酸盐、偏磷酸盐和焦磷酸盐，而且所述磷酸盐可以为磷酸盐的正盐/和或酸式盐。例如，满足上述要求的磷酸盐可以为磷酸二氢铝、磷酸二氢钡、磷酸二氢钾、磷酸一氢钾、磷酸钾、磷酸二氢锂、磷酸一氢锂、磷酸锂、磷酸二氢镁、磷酸二氢钠、磷酸一氢钠、 磷酸钠、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢锌、磷酸二氢钙、磷酸铝、磷酸钙、磷酸锌、磷酸钴、磷酸钡、磷酸镁、磷酸锰、磷酸铵、磷酸一氢铝、磷酸一氢钡、磷酸一氢钙、磷酸二氢钴、磷酸一氢钴、磷酸一氢镁、磷酸一氢锰、、磷酸一氢锌、偏磷酸铝、偏磷酸钙、偏磷酸锌、偏磷酸钴、偏磷酸钡、偏磷酸钾、偏磷酸锂、偏磷酸镁、偏磷酸锰、偏磷酸钠、偏磷酸铵、焦磷酸铝、焦磷酸钙、焦磷酸锌、焦磷酸钴、焦磷酸钡、焦磷酸钾、焦磷酸锂、焦磷酸镁、焦磷酸锰、焦磷酸钠和焦磷酸铵中的一种或多种为了提高磷酸盐在表面处理液中的分散性，优选所述磷酸盐为溶解度大于 0. lg/100g水的磷酸盐，或者为溶解度小于0. lg/100g水且粒径小于120nm的磷酸盐。本专利技术的专利技术人发现，当所述磷酸盐优选为磷酸二氢铝时，所述表面处理液能够形成具有优异的附着力、耐蚀性和耐水性。根据本专利技术提供的表面处理液，其中，所述水性有机成膜物可以为各种能够溶于水或者分散于水的并且可以形成连续均勻薄膜的有机物，本专利技术对水性有机成膜物没有特别地限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行选择，例如水性聚氨酯、水性环氧树脂、 水性丙烯酸酯树脂、水性聚酯、水性硅丙树脂、水性氨基树脂中的一种或多种。为了降低成本，优选情况下，所述水性有机成膜物选自聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液、丙烯酸改性水性聚酯、纯丙乳液、水性聚氨酯、水性聚酯和硅丙乳液中的一种或多种。其中，所述聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液指的是各种聚氨酯和聚丙烯酸酯复合得到的乳液，例如非交联型聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液、合成交联型聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液和成膜交联型聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液。具体地，非交联型聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液是指无论在制备还是成膜过程中，在聚丙烯酸酯和聚氨酯各自内部还是聚丙烯酸酯和聚氨酯之间都不发生化学交联的聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液；合成交联型聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液是指在制备过程中引入多官能团的物质，该物质起到连接聚丙烯酸酯和聚氨酯的桥梁作用，使得聚丙烯酸酯与聚氨酯在合成时发生交联的聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液；成膜交联型聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液是指制备时引入可交联的基团，合成时该可交联的基团不发生反应，而在成膜固化时发生交联的聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液。上述聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液可以根据本领域公知的方法进行制备，例如共混交联法、种子乳液聚合法、互穿聚合物网络法和乳液共聚合法。为了提高表面处理液的稳定性并降低成本，优选情况下，所述聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的固含量为25-50重量％，粘度为10-600mPa · s。满足上述要求的聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液可以通过商购获得，例如美国华津斯公司的R6010自交联型水性聚氨酯丙烯酸酯乳液。根据本专利技术提供的表面处理液，其中，所述丙烯酸改性水性聚酯是指各种用丙烯酸、丙烯酸酯、聚丙烯酸或聚丙烯酸酯接枝的聚酯，本专利技术对丙烯酸改性水性聚酯的选择没有特别的要求，只要是能用于成膜即可，为了提高表面处理液的稳定性并降低成本，优选丙烯酸改性水性聚酯的固含量为25-50重量％，粘度为30-600mPa · s。满足上述要求的丙烯酸改性水性聚酯可以根据本领域公知的方法进行合成，也也可以通过商购获得，例如可以购自广州励宝精细化工有限公司的CB2200丙烯酸改性水性聚酯。根据本专利技术提供的表面处理液，其中，所述纯丙乳液是指丙烯酸和/或丙烯酸酯经过乳液聚合后得到的乳液聚合物，本专利技术对纯丙乳液的选择没有特别限制，只要是能用于成膜即可，优选情况下，所述纯丙乳液的固含量为30-60重量％，粘度为80-140本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面处理液，该表面处理液由一种原料混合物混合均勻后得到，所述原料混合物含有水溶性钼化合物、硼酸、硅溶胶和水，其特征在于，该原料混合物还含有磷酸盐和水性有机成膜物。2.根据权利要求1所述的表面处理液，其中，所述原料混合物中，水溶性钼化合物的含量为2-30g/L ；硼酸的含量为0. l_3g/L ；以二氧化硅计，硅溶胶的含量为10-60g/L ；磷酸盐的含量为10_120g/L ；以固体计，水性有机成膜物的含量为5-100g/L。3.根据权利要求2所述的表面处理液，其中，所述原料混合物中，水溶性钼化合物的含量为5-20g/L ；硼酸的含量为l_2g/L ；以二氧化硅计，硅溶胶的含量为4-25g/L ；磷酸盐的含量为20-100g/L ；以固体计，水性有机成膜物的含量为8-50g/L。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的表面处理液，其中，所述磷酸盐为溶解度大于 0. lg/100g水的磷酸盐，或者为溶解度小于0. lg/100g水且粒径小于120nm的磷酸盐。5.根据权利要求4所述的表面处理液，其中，所述磷酸盐为磷酸二氢铝。6.根据权利要求1-3和5中任意一项所述的表面处理液，其中，所述水性有机成膜物选自聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液、丙烯酸改性水性聚酯、纯丙乳液、水性聚氨酯、水性聚酯和硅丙乳液中的一种或多种。7.根据权利要求6所述的表面处理液，其中，所述聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液的固含量为25-50重量％，粘度为10-600mPa · s ；所述丙烯酸改性水性聚酯的固含量为25-50重量％，粘度为30...

【专利技术属性】
技术研发人员：许哲峰，梅东生，陈永，徐权，娄燕，周一林，郭太雄，
申请(专利权)人：攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司，攀钢集团研究院有限公司，攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：