專利名稱：電鍍和涂層復(fù)合鋼板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電鍍和涂層復(fù)合鋼板，具體而言涉及一種一面是電鍍層，另一面只有涂層而沒有電鍍層的電鍍和涂層復(fù)合鋼板。
背景技術(shù)：
鐵是地球上最常見的金屬，其獲得途徑簡單、廉價，并且應(yīng)用范圍廣。這種鐵主要以薄鋼板的形式用于各種場合，因?yàn)殍F在空氣中很容易被腐蝕，所以人們通過在其表面電鍍一層薄膜，用于防止鐵被腐蝕和生銹的現(xiàn)象發(fā)生。在金屬在電鍍過程中，最常用的就是鋅，鋅鋁合金電鍍層或鋁鍍層也有頻繁的應(yīng)用。

電鍍過程包括電鍍和熱浸鍍鋅。電鍍主要指鋅鍍層，由于效率問題，大部分鍍層產(chǎn)品使用的是熱浸鍍鋅。然而，如果一個鋼板是熱浸鍍鋅，則鋼板的兩面都會被鍍上鋅鍍層，然而，有些鋼板在使用時沒必要鍍另一面的鍍層，但是往往雙面都鍍鋅了，因此，電鍍過程是浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明已經(jīng)考慮到上述遇到的相關(guān)技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的是提供一種電鍍和涂層復(fù)合鋼板，這種鋼板的一面是電鍍層，而另一面只有涂層沒有電鍍層，以便形成只有一面有鍍層的鋼板，以適應(yīng)產(chǎn)品的用途。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電鍍和涂層復(fù)合鋼板，這種鋼板的一面是電鍍層，而另一面只有涂層沒有電鍍層，該涂層包括有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂、丁基三聚氰胺樹脂，黑色顏料、云母和硅石。該涂層是一個2-10 μ m厚的干燥涂層。用于形成涂層的涂覆劑包括占涂層總重量30-55份的有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂；5_15份的丁基三聚氰胺樹脂；10-30份的氧化鐵黑顏料；5-15份的云母；1_5份的硅石；0. 3_2份的聚丙烯酸酯樹脂；其余部分為添加的溶劑以使涂覆劑的總重量達(dá)到100份。根據(jù)本發(fā)明，涂層僅涂覆在鋼板的一面，該涂層涂覆劑主要由有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂組成，涂層面沒有電鍍層。這樣為制造一面是電鍍層，而另一面只有涂層沒有電鍍層的電鍍和涂層復(fù)合鋼板提供了可能。在這種情況下，鐵和涂層間的附著力是很強(qiáng)的，對于涂層不需要額外的預(yù)處理。因此，可以有效地縮短涂層的涂覆過程。而且，本發(fā)明的電鍍和涂層復(fù)合鋼板可以使用機(jī)械拋光移除涂層。因此，這種鋼板能有效地用于各種場合。


圖I是一個流程圖，其示意了根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)電鍍和涂層復(fù)合鋼板的工藝流程；
圖2(a)是涂層對比實(shí)施例I的示意圖；圖2(b)是實(shí)施例I的涂層示意圖。
具體實(shí)施例方式下面，將對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明，電鍍和涂層復(fù)合鋼板在一面上形成電鍍層，在另一面上形成涂層，其中，涂覆劑包括電鍍抑制組分，以防止在另一面上形成電鍍層。具體地說，就是在電鍍過程前，在不計(jì)劃電鍍的一面形成涂層，因此，電鍍層只會在沒有形成涂層的一面生成。一種熱浸鍍鋅的電鍍過程，對于熱浸鍍鋅，鋼板浸泡在熱浸溶液中，然后再從熱浸溶液中取出。因此，熱浸鍍?nèi)芤翰粦?yīng)該被附著到涂層上，涂層也應(yīng)該有耐熱性可以抵抗高溫。由此，耐熱性的特點(diǎn)表示為能夠承受高溫并且耐高溫是必要條件，因?yàn)闊峤冧\要進(jìn)行高溫?zé)崽幚韥砜刂其摪宓臋C(jī)械性能和維持電鍍前鋼板表面的還原環(huán)境。
作為一種選擇，涂層可以在電鍍后再進(jìn)行涂覆，因此涂層會被涂覆到電鍍層上。在這種情況下，可以有效地確保有耐腐蝕性，但如果完全用涂層去防止腐蝕，這樣成本會過高。此外，涂層和電鍍層之間的粘著力比與鐵之間的粘著力差，因此要解決上述問題，在涂覆工藝前要進(jìn)行其他的預(yù)處理。因此，按照圖I所示的涂層和電鍍層的順序，電鍍和涂層復(fù)合鋼板在一面上形成電鍍層，在另一面上形成沒有電鍍層的涂層。該涂層包括有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂、丁基三聚氰胺樹脂，黑色顏料、云母和硅石。具體地說，制作涂層的涂料劑主要包括有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂、丁基三聚氰胺樹脂，黑色顏料、云母和硅石。涂層的主要組成部分是有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂。因?yàn)橛袡C(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂中的硅可降低涂層的表面張力，這樣電鍍材料就不會涂覆到涂層上了。因此，制造這種一面是電鍍層，而另一面只有涂層沒有電鍍層的電鍍和涂層復(fù)合鋼板是可能的。用于形成涂層的涂覆劑包括占總重量30-55份的有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂；5_15份的丁基三聚氰胺樹脂；10-30份的氧化鐵黑顏料；5-15份的云母；1_5份的硅石；其余部分為添加的溶劑以使涂覆劑總重量達(dá)到100份。因此，添加的溶劑的重量為總重量的10-20份。進(jìn)一步，涂覆劑中包括的聚丙烯酸酯樹脂用于分散顏料。聚丙烯酸酯樹脂添加的量占涂覆劑總重量的O. 3-2份。涂覆劑是由混合有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂制備的，在固化過程中有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂在抑制熱浸溶液與三聚氰胺樹脂的附著方面有很好的效果，無機(jī)顏料有一定的耐熱性，能阻止熱浸溶液的附著。涂層是一個2-10 μ m厚的干燥涂層。如果干燥涂層的厚度小于2 μ m，電鍍抑制效應(yīng)是不明顯的，很難達(dá)到預(yù)期的效果。相反，如果其厚度大于10 μ m，涂覆劑的附著力可能會降低，因此，在電鍍過程中當(dāng)鋼板通過輥時可能發(fā)生涂層脫落。涂覆劑涂覆劑的功能和組成部分如下所述I、有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂是涂覆劑涂覆劑的主要組成部分。其具有較高的耐熱性和良好的滑動性，在抑制熱浸鍍?nèi)芤焊街矫嬉灿泻芎眯Ч?。有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂具有環(huán)氧官能團(tuán)，聚酯反應(yīng)基團(tuán)，和有機(jī)硅反應(yīng)團(tuán)。環(huán)氧官能團(tuán)增加耐溶劑性和附著力。聚酯反應(yīng)基團(tuán)增加可彎曲性，硅膠反應(yīng)基團(tuán)增加滑動性和耐熱性。 有機(jī)硅聚酯樹脂是由雙酚A和環(huán)氧氯丙烷縮合反應(yīng)而得到的。更具體地說，一個樹脂通過雙酚A和表氯醇的縮合反應(yīng)生成，所述樹脂與氨基硅烷[NH2 (CH) 2NH-R-Si (OCH3) 3]、環(huán)氧丙基烷基硅烷[(CH2-CH-O) CH2O-R-Si (CH3) 3]和有機(jī)硅烷中選定的一種或多種反應(yīng)，這些物質(zhì)可以與胺和一個基礎(chǔ)酸形成開環(huán)反應(yīng)從而獲得預(yù)聚物，所述預(yù)聚物是聚環(huán)氧樹脂的中間物。隨后，這個預(yù)聚物接受聚酯與選自聚環(huán)氧多元醇(包括-OH基團(tuán))中的一 種或多種和單體開環(huán)(反應(yīng))，從而得到有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂，所述單體如羥基，雙酚A改性環(huán)氧乙烷，雙酚A改性環(huán)氧乙烷包括多元醇，典型的多元醇(EG、I. 6-HD、NPG、DEG)，以及包括ΗΗΡΑ，癸二酸，對苯二甲酸，PhAn在內(nèi)的基礎(chǔ)酸。。如果有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂的重量小于總重量的30份，耐熱性可能會降低。相反的，如果其重量大于總重量的55份，顏料的分散可能惡化并且發(fā)生不完全固化。2、丁基三聚氰胺樹脂丁基化三聚氰胺樹脂是一種可固化的樹脂。丁基三聚氰胺樹脂的體積含量為60%，以便最大限度地提高反應(yīng)性和交聯(lián)密度。如果丁基三聚氰胺樹脂重量少于總重量的5份，涂層不能固化好。相反，如果其重量大于總重量的15份，涂層可能由于過度固化變硬，導(dǎo)致不希望的涂層性和加工性退化。3、無機(jī)顏料無機(jī)顏料的添加賦予涂層一種顏色，提高涂層耐熱性和硬度，并調(diào)整光澤。無機(jī)顏料包括三種材料，例如，黑色的顏料，云母和硅石。一種黑色顏料是氧化鐵黑顏料。氧化鐵黑顏料的作用是給涂層賦予一種顏色和提高耐熱性。氧化鐵黑顏料的主要由氧化鐵組成。如果氧化鐵黑顏料重量少于總重量的10反，耐熱性可能會降低。相反比之下，如果其重量大于總重量的30份，加工性能和使用性能可能破壞。涂覆劑中含有的云母作為調(diào)和顏料，提高耐熱性和固體成分。云母由微云母組成。云母重量少于總重量的5份時，耐熱性可能會降低。相反，如果其重量大于總重量的15份，涂覆性會變差。硅石作為消光劑被使用，可以降低涂層的亮度。硅石被作為消光劑使用，因?yàn)闆]單位重量的比表面積很大，因此具有相對比較高的吸光能力。涂層光澤的調(diào)整取決于硅石的數(shù)量。如果硅石重量少于總重量的I份，光澤度高，因此涂層的可使用性和硬度降低。相反，如果其重量大于總重量的5反，加工性能回被破壞。4、聚丙烯酸酯樹脂聚丙烯酸酯樹脂作為分散劑來分散涂覆劑的顏料。如果聚丙烯酸酯樹脂重量少于總重量的O. 3份，染料分散不好且涂覆劑可能沉淀。相反，如果其重量大于總重量的2份，其與有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂的兼容性可能會破壞，不希望的出現(xiàn)如隕石坑般的外觀缺陷。5、溶劑溶劑是用來溶解聚酯環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂和無機(jī)顏料的。如果溶劑重量少于總重量的10份，則涂覆劑(涂料)很難確保流動性，因此難以保證涂層厚度的統(tǒng)一。相反，如果其重量大于總重量的20份，應(yīng)用性又會降低。如此，溶劑重量使涂覆劑得總重量按重量份數(shù)達(dá)到100份。另一方面，這種制造鍍和涂層復(fù)合鋼板的方法，包括使用上述的涂覆劑在鋼板的一側(cè)形成涂層，再把鋼板浸泡在熱浸鍍?nèi)芤褐幸酝瓿呻婂冞^程，從而形成電鍍層。在涂覆過程中，涂覆劑涂覆在薄鋼板上以形成厚度為2-10 μ m的干燥涂層。用涂覆劑涂覆的過程是在電鍍工藝的熱處理之前進(jìn)行的。這是為了在熱處理過程中硬化涂層。并且，被涂覆劑涂覆的鋼板會進(jìn)入電鍍過程，在這種情況下，鋼板受到加熱，使表面溫度為200°C或更高、實(shí)現(xiàn)完全的硬化。在電鍍過程中，采用典型的熱浸鍍鋅工藝，因?yàn)殇摪褰菰跓峤芤褐?，使其表面覆有電鍍層成分。涂覆劑可?yīng)用于多種電鍍鋼板，例如，熱浸鍍鋅鋼板，熱浸含金鍍鋅鋼板，鋅-鋁 合金的熱鍍鋅鋼板，鍍鋁鋼板等。電鍍和涂層復(fù)合鋼板可以根據(jù)電鍍和涂層材料的性能加工成各種鋼板，而且，涂層的一面只有涂層而沒有電鍍層，從而有效地增強(qiáng)附著力和縮短涂層工藝。電鍍和涂層復(fù)合鋼板可以作為單面電鍍鋼板使用，如果移除涂層面的涂層。在這種情況下，涂層可以由化學(xué)物質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)過程除掉，或者使用機(jī)械拋光的方法除掉。然而，使用化學(xué)物質(zhì)處理有一定的問題，因?yàn)橐够瘜W(xué)物質(zhì)只作用于涂覆劑上是很困難的，并且這樣的工作是有危險(xiǎn)的。因此，機(jī)械拋光的方法比較合適。因?yàn)椋瑱C(jī)械拋光使用磨料，如刷或帶，將鋼板上的涂覆劑連續(xù)地除去。在這種情況下，由于形成涂層的涂覆劑的特性，使機(jī)械拋光的方法除去覆蓋的涂層很容易。使用下面的實(shí)施例和對比實(shí)施例能對本發(fā)明更好地理解。實(shí)施例和對比實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不應(yīng)理解為其限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例I :涂層的電鍍抑制能力和可剝離性。鋼板的一側(cè)涂上涂覆劑，其成分和涂層的厚度(或涂層量)，如表I所示，在鋼板被浸泡在熱浸溶液池后，然后制造電鍍和涂層復(fù)合鋼板。對涂層的性能，包括電鍍抑制能力和用機(jī)械拋光的可剝離性進(jìn)行評估。結(jié)果如下表I所示。[涂層電鍍抑制能力的評價標(biāo)準(zhǔn)]O 沒有附著熱浸溶液的涂層Δ 部分附著熱浸溶液的涂層X :完全附著熱浸溶液的涂層[涂層的可剝離性的評價標(biāo)準(zhǔn)]——通過機(jī)械拋光的可剝離性的測量O :涂層完全剝離Δ :涂層部分剝離X :涂層沒有剝離表I電鍍抑制劑電鍍抑制電鍛電鍍備注
劑涂層厚抑制抑制度或數(shù)量能力劑的
可剝
____#1|__
MgO IOg,水玻璃 10g, NaOH 4g50g/m2 Δ X 對比實(shí)
H3BO3 6g, TiO2 3g_____施例 I
Mg (OH)2 14g，K2SiO2 6g, KOlI 6g50g/m2 Δ X 對比實(shí)
H3BO3 5g, TiO2 4g_____施例 2·
^MgO 2. 5g, Mg (OH)2 10. 5g, 50g/m2 Δ X對比實(shí) Na2OSiO2 4g施例 3
NaOH 5g，H3BO3 7g, Ti(OH)4 6g_____
^有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂35份Δ O 對比實(shí)
丁基三聚氰胺樹脂10份施例4
氧化鐵黑顏料30份 微云母10份 硅石4份 聚丙烯酸酯樹脂分散劑I份
溶劑10份(重量)_____
^有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂35份O O實(shí)施例
丁基三聚氰胺樹脂10份I
氧化鐵黑顏料30份 微云母10份 硅石4份 聚丙烯酸酯樹脂分散剤I份
_溶齊(I ο份(重量)_____
^有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂35份O O實(shí)施例
丁基二聚氰胺樹脂10份2
氧化鐵黑顏料30份 微云母10份 硅石4份 聚丙烯酸酯樹脂分散劑I份
溶劑10份(重量)__
權(quán)利要求
1.電鍍和涂層復(fù)合鋼板，其特征在于 一面覆有電鍍層； 并且，另一面只有涂層沒有電鍍層。
2.如權(quán)利要求I所述的電鍍和涂層復(fù)合鋼板，其特征在于所述涂層包括有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂，丁基三聚氰胺樹脂，黑色顏料，云母和硅石。
3.如權(quán)利要求2所述的電鍍和涂層復(fù)合鋼板，其特征在于所述涂層是厚度為2-10μ m的干燥涂層。
4.如權(quán)利要求2或3所述的電鍍和涂層復(fù)合鋼板，其特征在于用于形成涂層的涂覆劑包括，占涂覆劑總重量 30-55份的有機(jī)硅聚酯環(huán)氧樹脂； 5-15份的丁基三聚氰胺樹脂； 10-30份的氧化鐵黑顏料； 5-15份的云母； 1-5份的硅石； O.3-2份的聚丙烯酸酯樹脂； 剩余部分為添加的溶劑，從而構(gòu)成涂覆劑的總重量為100份。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電鍍和涂層復(fù)合鋼板，其中鋼板一側(cè)形成鍍層，另一側(cè)形成涂層，涂層中包括含有電鍍抑制成分的涂料，用于防止在另一側(cè)形成鍍層。本發(fā)明電鍍和涂層復(fù)合鋼板的優(yōu)點(diǎn)在于同樣的涂覆過程可能會被縮短，根據(jù)電鍍或涂層材料,能制造具有不同的特性鋼板，因?yàn)橥繉尤菀兹コ?，還可以制作單面熱浸鍍鋅鋼板。
文檔編號C23C2/06GK102892916SQ201080066802
公開日2013年1月23日 申請日期2010年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者金炫中, 朱宰賢, 張三奎 申請人:東部制鐵股份公司