高耐蝕性涂層液和熱鍍鋁鋅耐指紋板的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明具體涉及一種高耐蝕性涂層液及其制備方法和一種熱鍍鋁鋅耐指紋板的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，以鋁合金為代表的金屬制品，在家電、汽車、建筑等行業(yè)被廣泛應(yīng)用，但是像 鋁合金在潮濕、含工業(yè)氣體、燃料氣體、鹽分和塵埃大氣等環(huán)境中使用時極易發(fā)生點蝕、縫 隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞等形式的破壞。鋁合金的表面處理是擴大其應(yīng)用范圍，延長其 使用期限的關(guān)鍵，因此用于合金表面處理的各種耐蝕性耐指紋性涂層液應(yīng)運而生。
[0003] 其中，熱鍍鋁鋅高耐蝕性耐指紋板是在普通鋁鋅板表面涂覆一層高附加值薄膜產(chǎn) 品而制成的，因此具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、導(dǎo)電性及耐指紋性，且還具有加工工序簡單、易 涂裝等特點，熱鍍鋁鋅板鍍層成分由于融合了 Al的物理保護、高耐久性及Zn的電化學(xué)保護 特性，具有易成形、高耐熱性、高反射性，在表面呈具高裝飾性光亮銀灰色澤及規(guī)則的花紋， 并具有浮凸感等特點，主要用于建筑業(yè)及電氣柜。
[0004] 目前熱鍍鋁鋅耐指紋涂層主要分為鉻酸鹽鈍化與無鉻鈍化兩種。其中，無鉻鈍化 雖然研究較多且有了較大發(fā)展，以及不含鉻可以減少對環(huán)境的一定的傷害，但其耐蝕性等 性能仍無法與鉻酸鹽鈍化相比，其自身的抗腐蝕性能力還是不足以滿足部分領(lǐng)域?qū)﹀冧X鋅 板抗蝕性、抗熱性、抗指紋性、耐水性以及附著性等的要求。
[0005] 例如：申請?zhí)枮?201410142968. 8"，發(fā)明名稱為"一種自潤滑處理劑組合物和熱 鍍鋁鋅板及其制備方法"，公開了一種以水、膠體二氧化硅、硅酸鈉、潤滑劑、無機緩蝕劑、硅 烷偶聯(lián)劑和有機樹脂為原料的一種自潤滑處理劑組合物。其制備的可用于熱鍍鋁鋅版的 自潤滑處理劑組合物雖然不含有鉻，但是其耐蝕性，按照GB/T10125-1997的標準規(guī)定的方 法和條件進行腐蝕性測試，然后按照GB12335-90的規(guī)定對鍍鋁鋅板的腐蝕性進行評價，以 72h計腐蝕面積占總面積的百分比，其耐蝕性還是多1%，即在72h開始鍍鋁鋅板出現(xiàn)了或 多或少的腐蝕現(xiàn)象。
[0006] 而鉻酸鹽鈍化處理可顯著提高鋁及其合金表面的抗蝕能力，同時該鈍化膜對涂層 有良好的附著力，加之成本低廉，因而在汽車、機械、建筑材料等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。對于 對涂層耐蝕性有著很高要求但對環(huán)保性要求不高的的電控柜、建筑用熱鍍鋁鋅板，開發(fā)一 種具有高耐蝕的耐指紋涂層板具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種高耐蝕性涂層液，該涂層液涂布在 熱鍍鋁鋅板上，固化后的涂層具有高耐蝕性，良好的耐熱性、耐水性、導(dǎo)電性、耐指紋性、耐 黑變等性能。
[0008] 本發(fā)明制備的高耐蝕性涂層液，各成分含量以100重量份水為基準計，鉻酐0. 3~ 4重量份，磷酸鹽2~6重量份，pH調(diào)節(jié)劑0. 1~10重量份，含氧酸鹽0. 1~25重量份，膠 體二氧化娃5~20重量份，水性有機樹脂乳液5~30重量份。
[0009] 進一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，所述涂層液各成分含量以100重量份水為基 準計，絡(luò)酐I. 0~3重量份，磷酸鹽2. 5~4重量份，pH調(diào)節(jié)劑0. 4~0. 6重量份，含氧酸 鹽0. 1~2. 0重量份，膠體二氧化硅8~16重量份，水性有機樹脂乳液10~25重量份。
[0010] 進一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，所述涂層液各成分含量以100重量份水為基 準計，為鉻酐2. 0重量份，磷酸鹽4. 0重量份，pH調(diào)節(jié)劑0. 4重量份，含氧酸鹽1. 2重量份， 膠體二氧化硅12重量份，水性有機樹脂乳液20重量份。
[0011] 上述所述高耐蝕性涂層液，其中，所述磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氨、磷酸一氫 鈉、磷酸一氫鉀中至少一種；優(yōu)選為磷酸銨、磷酸鈉中至少一種。
[0012] 上述所述高耐蝕性涂層液，其中，所述含氧酸鹽為高錳酸鉀、亞硝酸鈉、鉬酸銨、鉬 酸鈉、鉬酸鉀、氯酸鉀、氯酸鈉、偏釩酸鈉中至少一種，優(yōu)選為鉬酸鈉、偏釩酸鈉中至少一種。
[0013] 上述所述高耐蝕性涂層液，其中，所述pH調(diào)節(jié)劑為氨水、硅酸鈉、乙酸鈉、乳酸鈉、 葡萄糖酸鈉、丙酸鈉中至少一種，為了使得到的涂層液具有更好的穩(wěn)定性，以及在長時間穩(wěn) 定后涂層液能不變色，不凝聚，不沉淀，所述pH調(diào)節(jié)劑優(yōu)選為氨水、硅酸鈉中至少一種。
[0014] 上述所述高耐蝕性涂層液，其中，所述水性有機樹脂乳液為水性氟碳乳液、水性丙 烯酸樹脂乳液、水性苯丙乳液、水性酚醛乳液、水性聚氨酯乳液、水性環(huán)氧樹脂中至少一種； 優(yōu)選為水性苯丙乳液、水性聚氨酯乳液中至少一種。本發(fā)明采用水性有機樹脂乳液是因為 乳液的粒徑大于水性有機樹脂水溶液，乳液在應(yīng)用上具有更加重要的作用，可以使本發(fā)明 制備的涂層具有更好的耐蝕性。
[0015] 上述所述高耐蝕性涂層液，其中，所述膠體二氧化娃的粒徑為1~50nm，為了使涂 層具有更好的耐蝕性和耐指紋性，膠體二氧化硅的粒徑優(yōu)選為1~30nm。
[0016] 上述所述高耐蝕性涂層液，其中，所述涂層液還含有以下重量份的助劑：表面活性 劑0. 01~0. 2重量份，流平劑0. 1~2重量份，消泡劑0. 05~1重量份，分散劑0. 05~2 重量份。
[0017] 本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種高耐蝕性涂層液的制備方法。
[0018] 上述所述高耐蝕性涂層液的制備方法，首先將鉻酐溶于水中，然后加入磷酸鹽，待 溶解后加入含氧酸鹽，然后加入PH調(diào)節(jié)劑，將pH調(diào)節(jié)至8~11后加入膠體二氧化硅，最后 加入水性有機樹脂乳液，并攪拌均勻，即得本發(fā)明高耐蝕性涂層液。本發(fā)明將PH調(diào)節(jié)至8~ 11是為了保證涂層液的穩(wěn)定性，因為在涂層液中含有鉻酸鹽，鉻酸鹽在酸性條件下會自動 將有機物氧化，降低涂層液的穩(wěn)定性，形成聚沉、變色等不良現(xiàn)象，為了避免這些不良現(xiàn)象， 需要在堿性環(huán)境下制備。
[0019] 本發(fā)明所要解決的第三個技術(shù)問題是提供一種熱鍍鋁鋅耐指紋板的制備方法。
[0020] 所述熱鍍鋁鋅耐指紋板的制備方法，包括以下步驟：
[0021] a、用常規(guī)方法制備熱鍍鋁鋅板基體；
[0022] b、在a步驟制備好的熱鍍鋁鋅板基體上輥涂或噴涂涂層液；所述涂層液為上述所 述的高耐蝕性涂層液；
[0023] c、將b步驟涂覆有涂層液的基體在70~100°C下固化10~30s，形成厚度為 0. 2~1 μπι的涂層，最后冷卻至室溫，即得。
[0024] 進一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，所述涂覆有涂層液的基體優(yōu)選為在75~85°C 下固化15~20s。
[0025] 本發(fā)明制備的高耐蝕性涂層液具有良好的穩(wěn)定性，用在熱鍍鋁鋅板上在固化后具 有優(yōu)良的耐蝕性、耐指紋性、耐熱性、耐水性、吸附性等性能，本發(fā)明熱鍍鋁鋅板基體采用鉻 酸鹽鈍化處理，可顯著提高鋁及其合金表面的抗蝕能力。由于電控柜、建筑行業(yè)用熱鍍鋁 鋅板多用之于室外，對耐蝕性具有很高的要求，對環(huán)保性要求不高，且無鉻鈍化目前還無法 滿足其耐蝕性要求，而本發(fā)明制備鉻酸鹽鈍化涂層有良好的附著力，成本低廉，能滿足電控 柜、建筑行業(yè)等對熱鍍鋁鋅板的要求。
【具體實施方式】
[0026] 本發(fā)明制備的高耐蝕性涂層液，各成分含量以100重量份水為基準計，鉻酐0. 3~ 4重量份，磷酸鹽2~6重量份，pH調(diào)節(jié)劑0. 1~10重量份，含氧酸鹽0. 1~25重量份，膠 體二氧化娃5~20重量份，水性有機樹脂乳液5~30重量份。
[0027] 進一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，所述涂層液各成分含量以100重量份水為基 準計，絡(luò)酐I. 0~3重量份，磷酸鹽2. 5~4重量份，pH調(diào)節(jié)劑0. 4~0. 6重量份，含氧酸 鹽0. 1~2. 0重量份，膠體二氧化硅8~16重量份，水性有機樹脂乳液10~25重量份。
[0028] 進一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，所述涂層液各成分含量以100重量份水為基 準計，為鉻酐2. 0重量份，磷酸鹽4. 0重量份，pH調(diào)節(jié)劑0. 4重量份，含氧酸鹽1. 2重量份， 膠體二氧化硅12重量份，水性有機樹脂乳液20重量份。
[0029] 上述所述高耐蝕性涂層液，其中，所述磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氨、磷酸一氫 鈉、磷酸一氫鉀中至少一種；優(yōu)選為磷酸銨、磷酸鈉中至少一種。
[0030] 上述所述高耐蝕性涂層液，其中，所述含氧酸鹽為高錳酸鉀、亞硝酸鈉、鉬酸銨、鉬 酸鈉、鉬酸鉀、氯酸鉀、氯酸鈉、偏釩酸鈉中至少一種，優(yōu)選為鉬酸鈉、偏釩酸鈉中至少一種。
[0031] 上述所述高耐蝕性涂層液，其中，所述pH調(diào)節(jié)劑為氨水、硅酸鈉、乙酸鈉、乳酸鈉、 葡萄糖酸鈉、丙酸鈉中至少一種，為了使得到的涂層液具有更好的穩(wěn)定性，以及在長時間穩(wěn) 定后涂層液能不變色，不凝聚，不沉淀，所述pH調(diào)節(jié)劑優(yōu)選為氨水、硅酸鈉中至少一種。
[0032] 上述所述高耐蝕性涂層液，其中，所述水性有機樹脂乳液為水性氟碳乳液、水性丙 烯酸樹脂乳液、水性苯丙乳液、水性酚醛乳液、水性聚氨酯乳液、水性環(huán)氧樹脂中至少一種； 優(yōu)選為水性苯丙乳液、水性聚氨酯乳液中至少一種。本發(fā)明采用水性有機樹脂乳液是因為 乳液的粒徑大于水性有機樹脂水溶液，乳液在應(yīng)用上具有更加重要的作用，可以使本發(fā)明 制備的涂層具有更好的耐蝕性。
[0033] 上述所述高耐蝕性涂層液，其中，所述膠體二氧化娃的粒徑為1~50nm，為了使涂 層具有更好的耐蝕性和耐指紋性，膠體二氧化硅的粒徑優(yōu)選為1~30nm。
[0034] 上述所述高耐蝕性涂層液，其中，所述涂層液還含有以下重量份的助劑：表面活性 劑0. 01~0. 2重量份，流平劑0. 1~2重量份，消泡劑0. 05~1重量份，分散劑0. 05~2 重量份。
[0035] 上述所述高耐蝕性涂層液的制備方法，首先將鉻酐溶于水中，然后加入磷酸鹽，待 溶解后加入含氧酸鹽，然后加入PH調(diào)節(jié)劑，將pH調(diào)節(jié)至8~11后加入膠體二氧化硅，最后 加入水性有機樹脂乳液，并攪拌均勻，即得本發(fā)明高耐蝕性涂層液。本發(fā)明將PH調(diào)節(jié)至8~ 11是為了保證涂層液的穩(wěn)定性，因為在涂層液中含有鉻酸鹽，鉻酸鹽在酸性條件下會自動 將有機物氧化，降低涂層液的穩(wěn)定性，形成聚沉、變色等不良現(xiàn)象，為了避免這些不良現(xiàn)象， 需要在堿性環(huán)境下制備。
[0036] 本發(fā)明熱鍍鋁鋅耐指紋板的制備方法，包括以下步驟：
[0037] a、用常規(guī)方法制備熱鍍鋁鋅板基體；
[0038] b、在a步驟制備好的熱鍍鋁鋅板基體上輥涂或噴涂涂層液；所述涂層液為上述所 述的高耐蝕性涂層液；
[0039] c、將b步驟涂覆有涂層液的基體在70~100°C下固化10~30s，形成厚度為 0. 2~1 μπι的涂層，最后冷卻至室溫，即得。
[0040] 進一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，所述涂覆有涂層液的基體優(yōu)選為在75~85°C 下固化15~20s。
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