一种用于镀锌卷钢的自修复无铬钝化处理液，包括有以下组分(按重量百分比)：功能性树脂1～10％、稀土化合物0.01～5％、硅烷偶联剂0.01～5％、无机溶胶0.01～5％、缓蚀剂0.01～5％、分散剂0.01～5％，余量为水；本发明专利技术提出的钝化液能在镀锌卷钢表面形成一层致密的具有自修复能力的无铬钝化膜，从而有效地提高了金属基底的耐腐蚀性和附着力，超过传统铬化液钝化膜的性能，并且成本低廉、工艺简单且对环境的污染小，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
，尤其涉及一种用于镀锌卷钢的自修复无铬钝化处理液。
技术介绍
Cr(VI)钝化是镀锌卷钢的常用预处理技术，钝化后的板材经过涂装被制作成彩涂板，具有轻质、美观、耐腐蚀性能优良等优点，广泛地应用于建筑、家电及汽车零部件等领域。但由于Cr(VI)本身具有很强的毒性，并具有强烈的致癌作用，因此含Cr(VI)钝化废液的排放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，开发并采用环境友好型无铬钝化技术已经引起越来越多的关注。然而，目前此项技术仍然存在耐腐蚀性差、附着力低、处理温度高、工艺方法复杂、处理液稳定性低、原料成本高、自修复能力差等 缺陷。中国专利(CN201110030293. 4)公开了一种镀锌板的彩涂预处理及底漆涂覆相结合的水性无铬表面处理液。该处理液以水性树脂、有机硅烷偶联剂、无机缓蚀剂为主要成分，并添加多种助剂，使得涂覆的漆膜层可作为彩涂板的底漆直接在其上涂布面漆，简化了镀锌板彩涂处理的工艺，但整体耐腐蚀性能较低，中性盐雾试验仅通过72h。美国专利(US4225351)公开了一种无铬钝化液，所公开的无铬转化液主要成分为有机膦酸、SiO2、有机酸、H2SO4等。该处理液对镀锌板涂覆率超过传统铬化液，降低了使用成本，但是耐腐蚀性能较低，盐雾试验30h后，板材腐蚀面积超过5%。美国专利(US6027578)公开了一种含有V205、Al2(OH)5Cl · 5H20、单宁酸、H3BO3 等的无铬钝化液。该专利技术的处理工艺为常温浸溃15 60s，热水洗后烘干，处理后的产品成膜光亮均匀，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SiO2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。Vincent Meiffren 等(Progress in Organic Coatings, 2011, 71 (4) :329-335)报道了一种含有仲丁醇铝、硅烷偶联剂KH560及Ce (NO3) 3. 6H20的适用于镀锌板表面的无铬处理液。文献使用溶胶凝胶法工艺对热镀锌钢板进行钝化处理，处理方法为先制备溶胶前驱体，再将其涂覆在镀锌板表面，50°C下干燥20h，然后110°C下烘干16h后得到一层致密的保护膜。湿热试验240h后，板材表面无白锈出现。但是，这种处理工艺过于繁琐，影响其大规模生产。美国专利(US4341558)公开了一种适用于镀锌板的环保型钝化处理液，主要成分为(NH4)2TiF6、植酸、聚乙烯醇等。该专利技术的处理工艺为辊涂法，湿膜重量约10g/m2，烘干温度为120°C。使用该工艺处理后的板材，耐腐蚀性能得到较大提高，裸板盐雾试验通过120h。但是，处理液稳定性较差，室温下放置3天后沉淀分层，不利于大规模生产、保存和使用。Hui Yang 等(Progress in Organic Coatings, 2010,67 (4) :375-380)报道了一种含有Ti0S04、(NH2)2CS^NH4F及水性聚氨酯体系的适用于镀锌卷钢表面的无铬钝化液。该钝化液处理后形成的钝化膜层，以聚氨酯为骨架，无机钛盐及缓蚀剂为填充物，使得膜层具有自修复能力，耐腐蚀性能优异。然而，配方中水性聚氨酯含量大于15%，生产成本过高，限制了工业化生产。中国专利(CN200710175306. O)公开了一种用于镀锌板纳米改性丙烯酸树脂乳液及其制备方法。该处理液以以水性丙烯酸树脂为成膜剂，形成一种网状结构大分子聚合物，同时利用纳米颗粒比表面积大、键合稳定性好的特点，使其填充到高分子网络中，从而构成了一种致密的有机/无机杂化薄膜，膜层表面平整、光亮，满足涂膜的外观要求。但是，由于膜层不具有自修复能力，耐腐蚀性能相对较低，盐雾试验仅通过72h
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提出了一种用于镀锌卷钢的自修复无铬钝化处理液，具有适用温度低、使用简单、处理液稳定性高、原料成本低和处理后不产生铬污染的特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种用于镀锌卷钢的自修复无铬钝化的处理液，包括有以下组分(按重量百分比)功能性树脂I 10%、稀土化合物O. 01 5%、硅烷偶联剂O. 01 5%、无机溶胶O.01 5%、缓蚀剂O. 01 5%、分散剂O. 01 5%，余量为水。 XR2所述的功能性树脂为—^CH2——CHm E CH2-C^其中Ri、R2为Ci Q O=C-OR1 X的氨基、烷基、芳香基及其衍生物中至少一种，X为H、IVA、VA、VIA或VIIA元素，m、η = I、2、3...... 100000 ;例如聚丙烯酸(用Al表示)、丙烯酸改性聚氨酯(用Α2表示)、氟改性聚氨酯(用A3表示)、硅改性聚氨酯(用Α4表示)中的一种或一种以上的混合物。所述的稀土化合物为=REmYn，其中RE为稀土元素，Y为卤素、氧族元素、含氧酸根或有机酸根，m、n为1、2、3……7。例如=LaCl3 (用BI表示)、CeCl3(用B2表示)、La(NO3) 3 (用B3表示)、Ce(N03)3(用B4表示)、Nd(N03)3(用B5表示)、EuC13(用B6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Ri、民、R3为C1 Ciq的脂肪基、芳香基 R3或烷氧基，R4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-X -氨丙基二乙氧基娃焼(用Cl表不)λ Y -缩水甘油醚氧丙基二甲氧基娃焼(用C2表不)、乙稀基二乙氧基娃焼(用C3表不)、疏丙基甲基—甲氧基娃焼(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。所述的无机溶胶有效成分为Mm0n，其中M为IIIA、IVA、IIB或IVB元素，m、n为O、I、2或3。例如ZnO(用Dl表不)、A1203(用D2表不)、Si02 (用D3表不)中的一种或一种以上的混合物。所述的缓蚀剂SMmXOn，其中M为IA、IIA元素，X为IIIA、IVA、VA、VB或VIB元素，m、n 为 1、2、3......7。例如=NaMoO4 (用 El 表示)、Η3Β03 (用 E2 表示)、Na2Si03 (用 E3 表示)、Na3VO4 (用E4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表不)> PVP-5000 (用F3表不)中的一种或一种以上的混合物。所述的处理液最佳的预处理温度为室温条件O 35°C，钝化后最佳的处理温度为50 100。。。本专利技术与现有技术相比具有如下突出的优点I)本专利技术所述处理液经过辊涂工艺处理后，在镀锌卷钢表面形成一层均匀的钝化膜层，其结构中的功能性树脂分子链上含有活性官能团，具有增强基底表面附着力的作用；树脂固化后，形成钝化层的骨架，硅烷偶联剂粘结无机结晶物、溶胶等填充于骨架空隙之间，有效地阻止了本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于镀锌卷钢的自修复无铬钝化处理液，其特征在于，包括有以下组分(按重量百分比)：功能性树脂1～10％、稀土化合物0.01～5％、硅烷偶联剂0.01～5％、无机溶胶0.01～5％、缓蚀剂0.01～5％、分散剂0.01～5％，余量为水。
【技术特征摘要】
1.一种用于镀锌卷钢的自修复无铬钝化处理液，其特征在于，包括有以下组分(按重量百分比) 功能性树脂I 10 %、稀土化合物O. Ol 5%、硅烷偶联剂0.01 5%、无机溶胶O. 01 5%、缓蚀剂O. 01 5%、分散剂O. 01 5%，余量为水。2.根据权利要求I所述的一种用于镀锌卷钢的自修复无铬钝化处理液，其特征在于，包括有以下组分(按重量百分比) 聚丙烯酸5.0%、LaCl3 3.5%、Y -缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷O. 5%、ZnO溶胶0.2%, NaMoO4 O. 5%, PEG-1000 2.0%，余量为水。3.根据权利要求I所述的一种用于镀锌卷钢的自修复无铬钝化处理液，其特征在于，包括有以下组分(按重量百分比) 氟改性聚氨酯与丙烯酸改性聚氨酯的(质量百分比I : 99)9.0^^(^00030.5 ^Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷O. 3 %、SiO2溶胶O. 5 %、H3BO3 O. I PEG-10001.3%，余量为水。4.根据权利要求I所述的一种用于镀锌卷钢的自修复无铬钝化处理液，其特征在于，所述的功能性树脂为5....
【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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