一种适用于镀锌卷钢的树脂/硅烷复合钝化液及制备方法，属于镀锌板无铬钝化技术领域。该钝化处理液的组分及含量是：无机含氟酸0.01～10％、有机酸0.01～10％、硅烷偶联剂0.01～5％、树脂0.01～5％、无机纳米粒子0.01～5％、分散剂0.01～5％，余量为水。本发明专利技术提出的方法能在镀锌卷钢表面形成一层有机/无机复合膜，具有优异的耐腐蚀性和附着力，超过铬化液钝化膜的性能。本发明专利技术成本低廉、工艺简单、稳定性高且对环境的污染小，具有较高的经济效益和社会效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于镀锌板无铬钝化
，尤其涉及。
技术介绍
镀锌卷钢是彩涂板的常用基板，在涂装前必须对其进行预处理，以提高耐腐蚀性和涂装性。传统的处理方法是使用铬化液钝化，在镀锌层表面形成一层含有Cr (VI)的钝化膜，该钝化工艺具有耐腐蚀性好、技术成熟、成本低廉、使用操作简单、外观优美且具有自修复能力等优点。但由于Cr(VI)毒性高且有致癌性，含Cr(VI)的钝化废液的排放已经受到越来越严格的控制，使其应用受到极大的限制。为解决此类问题，对环境污染程度小的 Cr(III)处理液逐渐代替Cr (VI)处理液。然而Cr(III)处理液废液容易被氧化成Cr (VI)， 仍然未能解决铬污染的源头，因此开发并采用环境友好型无铬钝化技术已受到人们的极大关注。目前，镀锌板无铬钝化技术主要研究方向有无机盐、有机物(盐)或高分子聚合物单一钝化及有机/无机复合钝化两大类，但是与传统铬化液相比，仍然存在耐腐蚀性能低、附着力差、处理温度过高、工艺方法复杂、处理液稳定性低、原料成本高等诸多方面的不足。中国专利CN200810047151. 7公开了一种使用物理共混法制备的镀锌钢板钝化液。该钝化液以钼酸盐为缓蚀剂，并添加磷酸盐、植酸、有机硅烷及多种助剂，使得形成的钝化膜色泽明亮，附着力好，耐蚀性能相对于基体镀锌板有大幅提高，但中性盐雾试验仅通过 96h。美国专利US5344505公开了一种无铬钝化液，所公开的无铬转化液含有 H3PO4 (75% )0· 5 50%、H3BO3 0. 1 5%、H2Mo04 0 0. 5%，余量为水。该专利技术在提高板材耐腐蚀性方面有明显效果，但是对板材附着力的提升效果较差。美国专利US6027578公开了一种含有过渡金属氧化物V2O5、碱式氯化铝Al2 (OH) 5C1 · 5H20、单宁酸、H3B03、N03-、S042—等的无铬钝化液。该专利技术的处理工艺为常温浸渍15 60s，热水洗后烘干，处理后的产品成膜光亮均勻，耐腐蚀性能超过铬化液钝化水平，但是对板材附着力的提升效果较差。美国专利US5068134公开了一种含有无机硅酸盐、有机硅酸盐及SW2溶胶等的适用于镀锌板表面的无铬钝化液。该专利技术在提高板材耐腐蚀性方面有明显效果，基本达到替代铬化液的效果，但是成膜温度要求在125°C以上，对生产线固化能力要求过高，且造成能源浪费。Cheng-Yang Tsai 等(Corrosion Science, 2010, 52 (10) :3385-3393)报道了一种含有钼酸盐及磷酸盐的适用于镀锌板表面的无铬钝化液。文献使用二次辊涂法工艺对热镀锌钢板进行钝化处理，处理方法为经过一次涂布在镀锌板表面形成多孔状的磷化膜，再经二次涂布修复多孔膜，在镀锌板上形成一层致密的磷酸锌盐及氧化钼的复合膜，从而有效地阻止了镀锌板的腐蚀，但其处理工艺过于繁琐，影响其大规模生产。美国专利US6180177B1公开了一种可适用于多种金属表面的无铬转化液，所公开的无铬转化液主要包含四大组分1、+2价或更高价金属阳离子，例如Mn2+、C02+、ai2+、Mg2+、 Ni2\Fe3\Ti4\Al3\Zr4+中的一种或几种。2、至少含有以下三种酸根中的一种①氟酸根离子(例如TiF62_、&F62_、SiF62_、HfF62_等)；②磷酸根离子；③草酸根离子。3、硅烷偶联剂， 分子结构中必须有活性氨基及以下基团中的一种或几种环氧基，乙烯基，巯基，2-甲基丙烯酰基等。4、一种或多种水溶性改性酚醛树脂。该专利技术在提高板材耐腐蚀性和附着力方面有显著效果，镀锌板上中性盐雾试验通过MOh。然而，由于各组分相容性较差，使得该配方稳定性较差，不利于大规模生产。美国专利US6638369B1所公开的无铬钝化液含有偏钛酸钠0 1M、六氰合铁化钾 0 1M、钛酸钾4 8g/L、氟化钠2 6g/L及其它有机添加剂，使用硝酸或硼酸调pH至1 6之间。该钝化液能很好替代铬化液，但是偏钛酸钠等原料成本较高，不利于工业化生产。美国专利US566^67公开了一种以甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的均聚物为主要成分的钝化液。该钝化液以乙二醇单乙醚为溶剂，加入下列一种或几种助剂苯乙烯与丙烯酸的共聚物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺/有机硅烷共混物、单宁酸、植酸或聚乙烯醇等，通过浸渍法对热镀锌板进行钝化处理，明显提升了板材的防腐蚀性，裸板盐雾试验7天后，腐蚀面积小于2%。但是该配方的缺点是甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸丁酯的均聚物不溶于水，溶解它需要用到乙二醇单乙醚，生产成本较高，限制了其大规模的生产。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的一系列问题，提供。一种适用于镀锌卷钢的树脂/硅烷复合钝化液，其特征在于所述的处理液的组分及含量是无机含氟酸0.01 10%、有机酸0.01 10 %、硅烷偶联剂0.01 5%、树脂 0. 01 5%、无机纳米粒子0. 01 5%、分散剂0. 01 5%、余量为水。所述处理液的制备方法为将无机含氟酸加入反应釜中，再加入分散剂、有机酸、 硅烷偶联剂、树脂、无机纳米粒子、水，调节PH值至2. 0 5. 0之间，常温下搅拌1 池，超声5 lOmin，使其分散均勻。所述的无机含氟酸为=HmMFn，其中M为IIIA或IVA或VA或IVB或VIIB元素，m为 1 或 2 或 3，η 为 4 或 6。H2TiF6(ffi Al 表示)、H2ZrF6(ffi A2 表示)、H2SiF6(用 A3 表示)、 H2HfF6 (用A4表示)、H3AlF6 (用A5表示)、HBF4 (用A6表示)中的一种或一种以上的混合物。所述的有机酸为C1 Cw的至少含有一个羧基的脂肪酸或芳香酸中的一种或一种以上的混合物。例如植酸(用Bl表示)、单宁酸(用B2表示)、草酸(用B3表示)、丁二酸(用B4表示)、柠檬酸(用B5表示)、苹果酸(用B6表示)、丙烯酸(用B7表示)中的一种或一种以上的混合物。R1I所述的硅烷偶联剂为R4—〒一R2 其中R1、R2、R3为C1 Cici的烷基或烷氧基，R39R4为活性氨基或选自环氧基、乙烯基、巯基、2-甲基丙烯酰基中至少一种。例如N-氨乙基-Y -氨丙基三乙氧基硅烷(用Cl表示)、γ -缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(用C2 表示)、乙烯基三乙氧基硅烷(用C3表示)、巯丙基甲基二甲氧基硅烷(用C4表示)、3_甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷(用C5表示)中的一种或一种以上的混合物。-￡CH2—CHlFCH2-CH^所述的树脂为ioiiJlx50^其中R1A2为烷基或选自氨基、9环氧基、乙烯基、巯基中至少一种。例如聚丙烯酸(用Dl表示)、甲基丙烯酸甲酯(用D2 表示)、甲基丙烯酸丁酯(用D3表示)中的一种或一种以上的混合物。所述的无机纳米粒子为Mm0n，其中M为IA或IIA或IIIA或IVA元素，m、n为 或 1或2或3。例如SiO(用El表示)、Al2O3(用E2表示)中的一种或一种以上的混合物。所述的分散剂为水溶性表面活性剂。例如PEG-1000 (用Fl表示)、PEG_4000 (用 F2 表示)、PEG-6000 (用 F3 表示)、PEG_10000 (用 F4 表示)、PVP_10000 (用 F5 表示)中的一种或一种以上的混合物本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：童学宝，
申请(专利权)人：安徽未来表面技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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