一种热镀铝锌钢板用表面处理剂、热镀铝锌钢板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种热镀铝锌钢板用表面处理剂，其各组分质量份数为：水性脂肪族聚氨酯树脂：45-85份；有机硅类化合物：5-20份；碳化二亚胺化合物乳液：3-15份；水溶性金属盐类化合物，其以金属元素计的质量份数为：1-5份；水溶性锆类化合物，其以氧化锆计的质量份数为：1-10份；水分散型纳米粘土：1-10份；含氟聚合物类润滑助剂：1-15份。本发明专利技术公开的热镀铝锌钢板，其表面具有由上述表面处理剂涂覆的复合涂层。本发明专利技术的热镀铝锌钢板的制造方法，其包括：在热镀铝锌钢板的至少一个表面上直接涂覆表面处理剂，在80-180℃干燥，得到表面具有复合涂层的热镀铝锌钢板。本发明专利技术的钢板有良好的耐蚀性、抗玷污性和加工性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢板用表面处理剂，尤其涉及一种镀层钢板用表面处理剂。本专利技术还涉及了一种镀层钢板及其制造方法。
技术介绍
由于热镀铝锌钢板具有良好的耐腐蚀性、高热反射性、耐热性及外观装饰性等性能特点，因此其被广泛地用于建筑、家电等各个领域，例如，建筑行业中的轻钢结构的屋顶和墙面、檩条、楼承板、护栏、音障及排水装置等，又例如，家电行业中的大型电器背板、电器柜外壳及家电底盘灯等。尤其是当热镀铝锌钢板作为家电户外件时，室外严苛的服役环境对热镀铝锌钢板提出了更为严格的要求：比如需要钢板表面具备优异的耐蚀性能，以保证钢板在服役过程中不被腐蚀；又比如要求钢板表面具有良好的抗沾污性能，以防止室外环境中的污染物易于附着于钢板表面。与此同时，用于家电产品的热镀铝锌钢板还需要经过连续冲压成型，这又对钢材的加工性能提出了更高的要求。此外，热镀铝锌钢板表面还必须具有良好的润滑性和抗磨损性，即在冲压后能够保证钢板表面不被摩擦发黑或犁伤，从而能够在一段较长的时间内提供良好的耐蚀性能。公开号为CN1247777A，公开日为2000年3月22日，名称为“树脂涂覆的铝锌合金涂层钢材”的中国专利文献公开了一种树脂涂覆的铝锌合金涂层钢材，其具有较好的形成性、抗铬溶解性、抗腐蚀性、抗碱性及可涂覆性，将有氨基的硅烷偶合剂；铬离子；至少选自有2～3碳的三元醇及二元醇中之一的醇并入含羧基及缩水甘油基并酸值为10-60的丙烯酸聚合物树脂乳状液中，并使所得混合物的pH为7-9以获得含铬树脂组合物。将含铬树脂组合物用到基材以形成施用膜，干燥以获得树脂膜。硅烷偶合剂用量为丙烯酸树脂乳液的树脂固体成分的0.5-3.0wt.％。醇的用量为铬离子(B)的25-150wt.％。树脂膜量为0.5-3.0g/m2。在树脂膜中铬离子(B)的含量为5-50mg/m2。该专利文献所公开的树脂组合物为含铬产品，其不具备良好的环保性能而不适合用于家电行业。公开号为CN1530462A，公开日为2004年9月22日，名称为“金属材料表面用处理剂、以该处理剂处理的镀铝·亚铅系合金的钢板”的中国专利文献涉及一种金属材料表面用处理剂和经该处理剂处理的镀铝·亚铅系合金的钢板，其中该表面处理剂包含：(A)具有羧基及酸胺结合的水系树脂；(B)由铝Al、镁Mg、钙Ca、锌Zn、镍Ni、钴Co、铁Fe、锆Zr、钛Ti、钒V、钨W、锰Mn及铈Ce的金属化合物中选出1种或2种以上的金属化合物；(C)含有硅化合物但不含铬的金属材料用表面处理剂；以上述处理剂进行表面处理的镀有含铝亚铅系合金的钢板，是含有上述(A)成分及(B)成分及(C)成分的被覆层，经单面皮膜附着量至少为0.2～5.0g/m2且不含铬的表面处理后的镀铝·亚铅系合金钢板。上述专利文献的技术方案并未涉及镀铝锌钢板的抗沾污性能和加工性能。公开号为JP2007-321224A，公开日为2007年12月13日，名称为“优良的耐腐蚀性的具有采用无铬酸盐表面处理的Al-Zn合金涂层钢板及其制造方法”的日本专利文献公开了一种具有优异耐蚀性能和耐水密着性的热镀铝锌钢板，在钢板表面覆盖有无铬处理有机/无机复合保护膜，该保护膜含有硅烷改性的水性阴离子树脂、四价钒化合物以及磷酸或其化合物等组成。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种热镀铝锌钢板用表面处理剂，经该表面处理剂涂覆后的钢板具有优异的耐蚀性、优良的抗玷污性和良好的加工性能。此外，本专利技术所述的表面处理剂中不含铬且稳定性好，其具有较好的环保效益和经济效益。为了实现以上目的，本专利技术提出了一种热镀铝锌钢板用表面处理剂，其各组分质量份数为：水性脂肪族聚氨酯树脂：45-85份；有机硅类化合物：5-20份；碳化二亚胺化合物乳液：3-15份；水溶性金属盐类化合物，其以金属元素计的质量份数为：1-5份；水溶性锆类化合物，其以氧化锆计的质量份数为：1-10份；水分散型纳米粘土：1-10份；含氟聚合物类润滑助剂：1-15份。在上述技术方案中，水性脂肪族聚氨酯树脂是一种基于聚酯多元醇的脂肪族阴离子型水性聚氨酯树脂，其可以是水溶液也可以是水分散型，其固含量为30-40％。当水性脂肪族聚氨酯树脂的质量份数低于45份时，涂层的耐候性和耐蚀性均会降低；当该组分的质量份数超过85份时，涂层的耐碱性会变差。优选地，可以将水性脂肪族聚氨酯树脂的质量份数控制为55～70份。本技术方案将有机硅类化合物的质量份数设定为5～20份的原因在于：若有机硅类化合物的质量份数小于5份，涂层的附着性和耐蚀性会下降；若有机硅类化合物的质量份数大于20份，涂层的耐蚀性能就会降低，并且表面处理剂的稳定性也会变差。进一步地，还可以将有机硅类化合物的质量份数设定为7～15份。在本专利技术的技术方案中，碳化二亚胺化合物乳液能够与水性脂肪族聚氨酯树脂中的羧基发生反应，以提高复合涂层的交联程度。如果碳化二亚胺化合物乳液的质量份数低于3份，那么碳化二亚胺化合物乳液对水性脂肪族聚氨酯树脂的交联作用会不明显，涂层的交联程度不够会导致耐蚀性能的降低；如果碳化二亚胺化合物乳液的质量份数高于15份，那么碳化二亚胺化合物乳液与水性脂肪族聚氨酯树脂之间的反应过于强烈，容易产生凝胶现象，从而会导致表面处理剂的稳定性下降。为了获得更好的技术效果，还可以进一步地将碳化二亚胺化合物乳液的质量份数控制为4～10份。在此，需要说明的是，上述碳化二亚胺化合物乳液中的碳化二亚胺的固含量为35-50％，碳化二亚胺的当量为380～590。此外，对于水溶性金属盐类化合物来说，以其所含有的金属元素计的质量份数为：1-5份。当水溶性金属盐类化合物中所具有的金属元素的总量的质量份数低于1份时，涂层抗膜下扩蚀能力较差；当水溶性金属盐类化合物中所具有的金属元素的总量的质量份数高于5份时，金属离子对表面处理剂的稳定性有影响，导致表面处理剂稳定性下降。优选地，水溶性金属盐类化合物的质量分数设计为2～4份。基于本专利技术的技术方案，水溶性锆类化合物是根据氧化锆计的质量份数来添加的。倘若以氧化锆计的质量份数小于1份，涂层耐紫外老化性和附着力都会较差；倘若以氧化锆计的质量份数大于10份，将导致表面处理剂稳定性下降。优选地，可将水溶性锆类化合物的质量分数设计为3～6份。本专利技术将表面处理剂中的水分散型纳米粘土的质量份数设计为1～10份是因为：如果水分散型纳米粘土的质量份数不到1份，则可能导致涂层的耐蚀性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热镀铝锌钢板用表面处理剂，其特征在于，其各组分质量份数为：水性脂肪族聚氨酯树脂：45‑85份；有机硅类化合物：5‑20份；碳化二亚胺化合物乳液：3‑15份；水溶性金属盐类化合物，其以金属元素计的质量份数为：1‑5份；水溶性锆类化合物，其以氧化锆计的质量份数为：1‑10份；水分散型纳米粘土：1‑10份；含氟聚合物类润滑助剂：1‑15份。

【技术特征摘要】
1.一种热镀铝锌钢板用表面处理剂，其特征在于，其各组分质量份数为：
水性脂肪族聚氨酯树脂：45-85份；
有机硅类化合物：5-20份；
碳化二亚胺化合物乳液：3-15份；
水溶性金属盐类化合物，其以金属元素计的质量份数为：1-5份；
水溶性锆类化合物，其以氧化锆计的质量份数为：1-10份；
水分散型纳米粘土：1-10份；
含氟聚合物类润滑助剂：1-15份。
2.如权利要求1所述的热镀铝锌钢板用表面处理剂，其特征在于，所述有机
硅类化合物为硅酸、硅酸盐、胶体二氧化硅和有机硅烷偶联剂的至少其中
之一。
3.如权利要求2所述的热镀铝锌钢板用表面处理剂，其特征在于，所述有机
硅类化合物为有机硅烷偶联剂，所述有机硅烷偶联剂为乙烯基类硅烷偶联
剂、环氧基类硅烷偶联剂、和巯基类硅烷偶联剂的至少其中之一。
4.如权利要求1所述的热镀铝锌钢板用表面处理剂，其特征在于，所述水溶
性锆类化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨家云，马源，戴毅刚，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31