一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑及其製備方法
2023-05-29 09:35:36 3
一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑及其製備方法，該鈍化劑由以下質量份數的組分組成：納米SiO25-8份、乙二胺四亞甲基膦酸2-4份、氟矽酸鉀5-7份、磷酸鋅3-8份、磷酸二氫錳5-10份、苯乙烯10-15份、偏鋁酸鈉2-8份、乙二醇3-5份、磷酸2-4份、去離子水95-105份。製備方法：a、分別稱取組成成分；b、製備溶液二；c、調節溶液pH值為3-5。本發明製備的低溫鈍化劑不含鉻，並且處理後鍍鋅鋼板的性能優異，不僅配方簡單、原料易得、使用方便，而且鈍化效果較好。
【專利說明】一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鋼板的表面處理【技術領域】，特別涉及一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑及其 製備方法。
【背景技術】
[0002] 熱鍍鋅是最常採用的防護性陰極保護方式，但鍍鋅層在空氣中容易被腐蝕。為 了阻止鍍鋅層的腐蝕，需要進行鈍化處理，傳統的鈍化方式是用六價鉻鈍化劑塗敷於熱鍍 鋅鋼板表面，乾燥後形成一層含六價鉻鹽的鈍化層，但六價鉻有毒且致癌，不僅影響人類健 康，而且容易對環境造成危害，其將逐步被市場淘汰。歐盟發布的指令就明確限制了六價鉻 的使用。現有技術中，為了減少六價鉻的危害，出現了三價鉻鈍化劑，但三價鉻作為鈍化劑 進行使用，不僅鈍化效果不如六價鉻理想，而且其在一定條件下會轉變為六價鉻，同樣存在 危害環境和人類健康的潛在風險。因此，以無鉻鈍化劑取代有鉻鈍化劑，將是本【技術領域】發 展的必然趨勢。
[0003] 現有的無鉻鈍化劑中或者以鑰酸鹽為主要成分，或者以稀土金屬鹽為主要成分， 但這些鈍化劑的成本較高，鈍化效果也不甚理想，還不能完全滿足冷軋鋼廠熱鍍鋅線的需 求。
[0004] 此外，現有的鈍化劑在使用時的烘乾溫度較高，這不僅增加能耗，增加鈍化劑的使 用成本，而且惡化了鈍化過程的操作環境，不利於鈍化操作的安全生產。目前還未研發出一 種真正令人滿意、且具有較好市場前景的鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑。
[0005] 申請號為200810140512. 2的專利公開了一種鍍鋅板用低溫固化型無鉻鈍化劑， 其中含有金屬磷酸鹽、水性有機樹脂乳液、水溶性有機溶劑和磷酸。其組成成分中雖然不含 有鉻，但經過鈍化處理後的鍍鋅鋼板的性能還有待於進一步提高。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是為了克服以上現有技術的不足而提供一種不含鉻並且處理後鍍 鋅鋼板性能優異的鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑及其製備方法。
[0007] 本發明的一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑由以下質量份數的組分組成：納米Si025_8 份、乙二胺四亞甲基膦酸2-4份、氟矽酸鉀5-7份、磷酸鋅3-8份、磷酸二氫錳5-10份、苯乙 烯1CK15份、偏錯酸鈉2_8份、乙二醇3_5份、憐酸2_4份、去尚子水95-105份。
[0008] 優選的，一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑由以下質量份數的組分組成：納米Si026-7 份、乙二胺四亞甲基膦酸3-4份、氟矽酸鉀6-7份、磷酸鋅4-7份、磷酸二氫錳6-9份、苯乙 烯1卜14份、偏錯酸鈉3_7份、乙二醇4_5份、憐酸3_4份、去尚子水98-102份。
[0009] 更優選的，一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑由以下質量份數的組分組成：納米Si026 . 5 份、乙二胺四亞甲基膦酸3. 5份、氟矽酸鉀6. 5份、磷酸鋅5份、磷酸二氫錳8份、苯乙烯12 份、偏鋁酸鈉6份、乙二醇4份、磷酸3份、去離子水100份。
[0010] 一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑的製備方法，包括以下步驟：
[0011] a、分別稱取組成成分，先將乙二醇、磷酸和去離子水混合，然後加入磷酸鋅，待其 溶解後再加入磷酸二氫錳和偏鋁酸鈉，溶解後得到溶液一；
[0012] b、在攪拌條件下將苯乙烯、氟矽酸鉀和乙二胺四亞甲基膦酸混合均勻，得到溶液 -* ?
[0013] c、在攪拌條件下將溶液一逐漸滴加到溶液二中，最後加入納米SiO2，再調節溶液 pH值為3-5,即得鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑。
[0014] 優選的，步驟b中所述的攪拌速度控制為55-65轉/min。
[0015] 優選的，步驟c中所述的攪拌速度控制為45-50轉/min。
[0016] 優選的，步驟c中所述的納米SiO2的粒徑為30_50nm。
[0017] 優選的，步驟c中所述的調節溶液pH值為4。
[0018] 有益效果：本發明製備的低溫鈍化劑不含鉻，並且處理後鍍鋅鋼板的性能優異。
[0019] 本發明提供的鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑與現有技術的鈍化劑相比較，具體如下：
[0020] 1、本發明通過對配方的優化調整和改進，使得本發明製備的低溫鈍化劑在提升鈍 化效果的前提下，使鈍化時的乾燥溫度顯著降低，能耗和成本都相應減小。
[0021] 2、本發明的低溫鈍化劑不僅配方簡單、原料易得、使用方便，而且鈍化效果較好， 烘乾固化溫度較低，55 °C以上的溫度即能滿足需要。
[0022] 3、本發明製備的低溫鈍化劑具有質優、價廉、環保的特點，應用前景廣闊，具有較 高的經濟和社會效益。
【具體實施方式】
[0023] 實施例1
[0024] -種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑由以下質量份數的組分組成：納米Si025份、乙二胺四 亞甲基膦酸2份、氟矽酸鉀5份、磷酸鋅3份、磷酸二氫錳5份、苯乙烯10份、偏鋁酸鈉2份、 乙二醇3份、磷酸2份、去離子水95份。
[0025] -種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑的製備方法，包括以下步驟：
[0026] a、分別稱取組成成分，先將乙二醇、磷酸和去離子水混合，然後加入磷酸鋅，待其 溶解後再加入磷酸二氫錳和偏鋁酸鈉，溶解後得到溶液一；
[0027] b、在攪拌條件下將苯乙烯、氟矽酸鉀和乙二胺四亞甲基膦酸混合均勻，得到溶液 -* ?
[0028] c、在攪拌條件下將溶液一逐漸滴加到溶液二中，最後加入納米SiO2，再調節溶液 PH值為3,即得鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑。
[0029] 實施例2
[0030] -種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑由以下質量份數的組分組成：納米SiO2S份、乙二胺四 亞甲基膦酸4份、氟矽酸鉀7份、磷酸鋅8份、磷酸二氫錳10份、苯乙烯15份、偏鋁酸鈉8 份、乙二醇5份、磷酸4份、去離子水105份。
[0031] 一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑的製備方法，包括以下步驟：
[0032] a、分別稱取組成成分，先將乙二醇、磷酸和去離子水混合，然後加入磷酸鋅，待其 溶解後再加入磷酸二氫錳和偏鋁酸鈉，溶解後得到溶液一；
[0033] b、在攪拌條件下將苯乙烯、氟矽酸鉀和乙二胺四亞甲基膦酸混合均勻，得到溶液 -* ?
[0034] c、在攪拌條件下將溶液一逐漸滴加到溶液二中，最後加入納米SiO2，再調節溶液 PH值為3,即得鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑。
[0035] 實施例3
[0036] -種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑由以下質量份數的組分組成：納米Si026份、乙二胺四 亞甲基膦酸3份、氟矽酸鉀6份、磷酸鋅4份、磷酸二氫錳6份、苯乙烯11份、偏鋁酸鈉3份、 乙二醇4份、磷酸3份、去離子水98份。
[0037] -種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑的製備方法，包括以下步驟：
[0038] a、分別稱取組成成分，先將乙二醇、磷酸和去離子水混合，然後加入磷酸鋅，待其 溶解後再加入磷酸二氫錳和偏鋁酸鈉，溶解後得到溶液一；
[0039] b、在攪拌條件下將苯乙烯、氟矽酸鉀和乙二胺四亞甲基膦酸混合均勻，得到溶液 -* ?
[0040] C、在攪拌條件下將溶液一逐漸滴加到溶液二中，最後加入納米SiO2，再調節溶液 PH值為5,即得鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑。
[0041] 實施例4
[0042] 一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑由以下質量份數的組分組成：納米Si027份、乙二胺四 亞甲基膦酸4份、氟矽酸鉀7份、磷酸鋅7份、磷酸二氫錳9份、苯乙烯14份、偏鋁酸鈉7份、 乙二醇5份、磷酸4份、去離子水102份。
[0043] 一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑的製備方法，包括以下步驟：
[0044] a、分別稱取組成成分，先將乙二醇、磷酸和去離子水混合，然後加入磷酸鋅，待其 溶解後再加入磷酸二氫錳和偏鋁酸鈉，溶解後得到溶液一；
[0045] b、在攪拌條件下將苯乙烯、氟矽酸鉀和乙二胺四亞甲基膦酸混合均勻，得到溶液 -* ?
[0046] c、在攪拌條件下將溶液一逐漸滴加到溶液二中，最後加入納米SiO2，再調節溶液 PH值為5,即得鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑。
[0047] 實施例5
[0048] 一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑由以下質量份數的組分組成：納米Si026 . 5份、乙二胺 四亞甲基膦酸3. 5份、氟矽酸鉀6. 5份、磷酸鋅5份、磷酸二氫錳8份、苯乙烯12份、偏鋁酸 鈉6份、乙二醇4份、磷酸3份、去離子水100份。
[0049] 一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑的製備方法，包括以下步驟：
[0050] a、分別稱取組成成分，先將乙二醇、磷酸和去離子水混合，然後加入磷酸鋅，待其 溶解後再加入磷酸二氫錳和偏鋁酸鈉，溶解後得到溶液一；
[0051] b、在攪拌條件下將苯乙烯、氟矽酸鉀和乙二胺四亞甲基膦酸混合均勻，得到溶液 -* ?
[0052] c、在攪拌條件下將溶液一逐漸滴加到溶液二中，最後加入納米SiO2，再調節溶液 PH值為4,即得鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑。
[0053] 本發明製備的鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑的使用方法如下：
[0054] 在熱鍍鋅鋼板的生產線上採用刮塗、噴塗或輥塗方式使本發明製備的低溫鈍化劑 塗覆到熱鍍鋅鋼板，烘乾板溫為55°C以上。
[0055] 上述烘乾是在熱風烘箱中烘乾，烘乾板溫為55°C，將使用上述實施例製備的低溫 鈍化劑處理後鍍鋅鋼板分別剪取140mmX80mm尺寸作為樣品，進行各項的性能檢測，具體 包括進行中性鹽霧試驗、冷加工性試驗、X-劃線試驗、耐溶劑性試驗（以72小時的腐蝕面 積百分數評價其性能），同時還進行耐黑變性試驗、耐黃變試驗（以顏色變化程度評價其性 能）。在幹膜厚度〇. 6-0. 7 ii m的情況下，中性鹽霧試驗72小時白蝕面積小於3%。
[0056] 試驗一、中性鹽霧試驗
[0057] 將鈍化後的熱鍍鋅鋼板樣品按照GB/T10125-1997進行中性鹽霧試驗，以表面白 蝕面積評價鈍化膜的耐蝕性能。
[0058] 試驗二、冷加工性試驗
[0059] 將鈍化後的熱鍍鋅鋼板樣品進行杯衝，再進行中性鹽霧試驗，以檢測鈍化膜的冷 加工性能。
[0060] 試驗三、X-劃線試驗
[0061] 將鈍化後的熱鍍鋅鋼板樣品以刀片進行對角劃線，劃傷鈍化膜，再進行中性鹽霧 試驗，以檢測X-劃線後鈍化膜損傷條件下的耐蝕性能。
[0062] 試驗四、耐溶劑性試驗
[0063] 將鈍化後的熱鍍鋅鋼板樣品用脫脂棉醮乙醇反覆擦拭8次後觀察表面變化，再進 行中性鹽霧試驗以檢測鈍化膜耐的溶劑性能。
[0064] 試驗五、耐黑變性試驗
[0065] 將鈍化後的熱鍍鋅鋼板樣品置於恆溫恆溼箱內，在6(TC、85%相對溼度條件下進 行耐黑變試驗，檢測鈍化膜耐黑變性能的樣品掛於溼熱試驗箱中的自動旋轉架上，自動旋 轉架按相同的間隔時間進行正轉和反轉。
[0066] 試驗六、耐黃變試驗
[0067] 將鈍化後的熱鍍鋅鋼板樣品置於200°C下烘烤40min，對比其烘烤板的顏色變化， 試驗在烘箱中進行。
[0068] 將試驗一至六的試驗數據進行統計，其中下表中百分數表示經72小時中性鹽霧 試驗後的腐蝕面積百分數，試驗結果見表1。
[0069] 表 1
[0070]
【權利要求】
1. 一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑，其特徵在於由以下質量份數的組分組成：納米Si025-8份、乙二胺四亞甲基膦酸2-4份、氟矽酸鉀5-7份、磷酸鋅3-8份、磷酸二氫錳5-10份、 苯乙烯10-15份、偏錯酸鈉2_8份、乙二醇3_5份、憐酸2_4份、去尚子水95-105份。
2. 根據權利要求1所述的一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑，其特徵在於由以下質量份數的 組分組成：納米Si02 6-7份、乙二胺四亞甲基膦酸3-4份、氟矽酸鉀6-7份、磷酸鋅4-7份、 磷酸二氫錳6-9份、苯乙烯11-14份、偏鋁酸鈉3-7份、乙二醇4-5份、磷酸3-4份、去離子 水 98-102 份。
3. 根據權利要求1所述的一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑，其特徵在於由以下質量份數的 組分組成：納米Si02 6 . 5份、乙二胺四亞甲基膦酸3. 5份、氟矽酸鉀6. 5份、磷酸鋅5份、磷 酸二氫錳8份、苯乙烯12份、偏鋁酸鈉6份、乙二醇4份、磷酸3份、去離子水100份。
4. 一種如權利要求1至3任一項所述的鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑的製備方法，其特徵在 於包括以下步驟： a、 分別稱取組成成分，先將乙二醇、磷酸和去離子水混合，然後加入磷酸鋅，待其溶解 後再加入磷酸二氫錳和偏鋁酸鈉，溶解後得到溶液一； b、 在攪拌條件下將苯乙烯、氟矽酸鉀和乙二胺四亞甲基膦酸混合均勻，得到溶液二； c、 在攪拌條件下將溶液一逐漸滴加到溶液二中，最後加入納米Si02，再調節溶液pH值 為3-5,即得鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑。
5. 根據權利要求4所述的一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑的製備方法，其特徵在於步驟b 中所述的攪拌速度控制為55-65轉/min。
6. 根據權利要求4所述的一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑的製備方法，其特徵在於步驟c 中所述的攪拌速度控制為45-50轉/min。
7. 根據權利要求4所述的一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑的製備方法，其特徵在於步驟c 中所述的納米Si02的粒徑為30-50nm。
8. 根據權利要求4所述的一種鍍鋅鋼板用低溫鈍化劑的製備方法，其特徵在於步驟c 中所述的調節溶液pH值為4。
【文檔編號】C23C22/36GK104451632SQ201410650806
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】尤為 申請人:無錫伊佩克科技有限公司