本发明属于热镀铝锌板
技术领域：
，具体涉及热镀铝锌板专用无机处理液及热镀铝锌板的制备方法。
背景技术：
：热镀铝锌板兼顾了热镀锌和热镀铝的优点，具有优良的耐蚀性、外观装饰性、抗高温氧化性等性能特点，在国外建筑、汽车行业获得了广泛的应用。基于热镀铝锌板的镀层成形性和涂装性，其在国内家电行业的应用尚未见报道。近年来，基于热镀铝锌板的高耐蚀性和抗高温氧化性，以及国内热镀铝锌产品实物质量的提升，同时为降低生产成本，国内部分家电用户期望在微波炉及烤箱内板上替代不锈钢。从技术的角度来看，目前电烤箱/微波炉用热镀铝锌板在研发及其应用的限制性环节主要在于表面处理：1)因应用于家电，表面处理涂层需具有同其它家电钢板一样的环保性、耐蚀性、耐指纹性、耐水性；2)微波炉及烤箱等服役于热环境中，表面处理涂层还需具有耐热性(经烘烤不变色)。为实现热镀铝锌板实现在家电领域的应用，有必要开展热镀铝锌板表面处理液及具有优异性能的热镀铝锌板制备方法的研究。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供一种具有优良环保性、耐热性、耐蚀性、耐黑变形、耐指纹性和耐水性的热镀铝锌板的制备方法。本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是提供了热镀铝锌板专用无机处理液。该热镀铝锌板专用无机处理液各成分含量以100重量份的水为基准计，磷酸盐10～20重量份、强氧化性物质5～15重量份、弱酸性物质3～12重量份、无机络合物5～10重量份、胶体二氧化硅20～30重量份。优选地，所述无机处理液各成分含量以100重量份的水为基准计，磷酸盐10～18重量份、强氧化性物质6～12重量份、弱酸性物质5～10重量份、无机络合物5～10重量份、胶体二氧化硅20～30重量份。进一步地，所述磷酸盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢镁、磷酸二氢铝、磷酸二氢铵、磷酸二氢钙、磷酸一氢钠或磷酸一氢钾中的至少一种。进一步地，所述强氧化性物质为钨酸钠、钨酸钾、高锰酸钾、钼酸钠、钼酸钾、钼酸铵、高碘酸钠或高碘酸钾中的至少一种。进一步地，所述弱酸性物质为亚磷酸、硼酸、亚硫酸、碳酸、氢硫酸或次氯酸中的至少一种。进一步地，所述无机络合物为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或焦磷酸钠中的至少一种。进一步地，所述胶体二氧化硅为纳米级，粒径≤20nm，质量百分含量为20～30％。本发明还提供了上述热镀铝锌板专用无机处理液的制备方法：将磷酸盐溶于水中，加入弱酸性物质，溶解完全后加入无机络合物，溶解完全后加入强氧化性物质，最后加入胶体二氧化硅，搅拌10min以上放置即得。本发明还提供了热镀铝锌板的制备方法，将上述所述的热镀铝锌板专用无机处理液通过辊涂或喷淋的方式涂敷在热镀铝锌板表面，在60～100℃下固化8～40s即可。本发明还提供了由上述方法制备得到的热镀铝锌板。进一步地，所述热镀铝锌板涂层的厚度为0.2～0.8μm。本发明的有益效果是:本发明通过磷酸盐、强氧化性物质、弱酸性物质、无机络合物、胶体二氧化硅的交联协同作用，在铝锌板表面形成致密的涂层，满足用户的耐蚀性、耐指纹性要求，由于涂层中无有机物，在高温环境中涂层未见有黄变，满足用户耐高温的使用要求。具体实施方式具体的，本发明提供了热镀铝锌板专用无机处理液，所述无机处理液各成分含量以100重量份的水为基准计，磷酸盐10～20重量份、强氧化性物质5～15重量份、弱酸性物质3～12重量份、无机络合物5～10重量份、胶体二氧化硅20～30重量份。优选地，所述无机处理液各成分含量以100重量份的水为基准计，磷酸盐10～18重量份、强氧化性物质6～12重量份、弱酸性物质5～10重量份、无机络合物5～10重量份、胶体二氧化硅20～30重量份。在本发明中，弱酸性物质使无机处理液处于弱酸性环境中，弱酸性物质采用亚磷酸、硼酸、亚硫酸、碳酸、氢硫酸或次氯酸中的至少一种。若酸性太强，无机处理液与镀层反应剧烈不利于涂层表面质量控制，酸性太弱或成碱性，无机处理液不稳定且与镀层反应慢无法形成致密膜层；强氧化性物质加快了处理液与镀层的氧化还原反应，可快速与磷酸盐成膜形成磷化膜，无机络合物交联成膜，胶体二氧化硅填充在空隙中，增强了表面涂层的致密性，进而使涂层具有良好的耐蚀性、耐指纹性、耐水性、耐黑变性等性能。本发明还提供了上述热镀铝锌板专用无机处理液的制备方法：将磷酸盐溶于水中，加入弱酸性物质，溶解完全后加入无机络合物，溶解完全后加入强氧化性物质，最后加入胶体二氧化硅，搅拌10min以上放置即得。本发明还提供了热镀铝锌板的制备方法，将上述所述的热镀铝锌板专用无机处理液通过辊涂或喷淋的方式涂敷在热镀铝锌板表面，在60～100℃下固化8～40s即可。本发明还提供了由上述方法制备得到的热镀铝锌板。进一步地，所述热镀铝锌板涂层的厚度为0.2～0.8μm。涂层的厚度需控制在0.2～0.8μm，若涂层太厚，会导致涂层的致密性欠佳，影响涂层的耐蚀性；若涂层太薄，则未反应的成分太多，易造成涂层掉粉等不良现象。现有普通的耐指纹涂层板的耐热性等级一般为c级或d级，本发明热镀铝锌板在保证耐蚀性、耐指纹性、耐水性等性能的前提下，提高涂层的耐热性，耐热性可达到a级。下面将通过具体的实施例对本发明的具体实施方式作进一步地阐述。一、热镀铝锌板专用无机处理液及热镀铝锌板的制备1、热镀铝锌板专用无机处理液的制备按照表1中热镀铝锌板专用无机处理液的各组分含量称取各组分，将磷酸盐溶于水中，加入弱酸性物质，溶解完全后加入无机络合物，溶解完全后加入强氧化性物质，最后加入胶体二氧化硅，搅拌10min以上放置即得。2、热镀铝锌板的制备将步骤1制备得到的热镀铝锌板无机处理液分别辊涂涂覆在55％al-1.6％si-zn的热镀蓝白锌上，在80℃下固化20s分别得到实施例1-8和对比例1-5的热镀铝锌板。热镀铝锌板专用无机处理液实施例1-8和对比例1-5的各组分含量见表1。表1实施例和对比例中热镀铝锌板专用无机处理液的组分含量水磷酸盐强氧化性物质弱酸性物质无机络合物胶体二氧化硅实施例110016106726实施例2100101512628实施例310012810523实施例410018531020实施例510020128830实施例610016106726实施例710016106726实施例810016106726对比例11000106726对比例21001606726对比例310016100726对比例410016106026对比例51001610670实施例1～8和对比例1～5中，各组分的具体选择如下：实施例1～5、对比例1～5中，磷酸盐为磷酸二氢铝，强氧化性物质为钼酸铵，弱酸性物质为硼酸，无机络合物为焦磷酸钠，胶体二氧化硅粒径为18nm、含量为26％。实施例6中，与实施例1不同的是，磷酸盐为磷酸二氢钠。实施例7中，与实施例1不同的是，强氧化性物质为高锰酸钾。实施例8中，与实施例1不同的是，无机络合物为三聚磷酸钠。二、热镀铝锌板专用无机处理液及用于热镀铝锌板后的性能测试通过本测试例来测定热镀铝锌板专用无机处理液的稳定性，其测试方法为：将配置好的处理液放于室内通风处，观察液体稳定储存(不出现颜色变化、沉淀、凝聚等不良现象)的时间，结果见表2(目前处理液的保质期为90d)。对实施例1～8和对比例1～5制备的热镀铝锌板通过本测试例来测定热镀铝锌板表面涂层实施例1～8和对比例1～5的涂层的耐蚀性、耐黑变性、耐指纹性、耐水性、涂装性。结果见表3。其中，耐蚀性按照gb/t10125中规定的方法和条件进行腐蚀试验，然后按照gb12335-90的规定对腐蚀结果进行评价(以72h、120h后的腐蚀面积占总面积的百分比表示)。其中，腐蚀面积越小越好(目前一般要求nsst/72h腐蚀面积≤5％)。耐黑变性按照测试nsst/120h试验前后的色差变化，若表面未见有明显色变，即色差值≤2，则耐黑变性良好。耐指纹性按照试样表面涂抹凡士林前后色差值的变化判定：若前后色差的变化小于1，则为a级；若前后色差的变化大于1，小于2，则为b级；若前后色差的变化大于2小于4，则为c级；若前后色差的变化大于4，则为d级。目前涂层的耐指纹性一般为b级及以上。耐水性是采用100℃去离子水滴于试样来测定：若试样完全无水迹，则为a级；有轻微水迹，则为b级；明显水迹，则为c级。目前涂层耐水性一般为a级或b级。耐热性按照试样经350℃烘烤30min前后色差值的变化判断；若前后色差的变化小于2，则为a级；若前后色差的变化大于2，小于4，则为b级；若前后色差的变化大于4小于8，则为c级；若前后色差的变化大于8，则为d级。目前有机涂层的耐热性差，一般为c级及d级。表2处理液稳定性的测定结果表3热镀铝锌板的性能测试结果通过实施例1～8与对比例1～5的对比，可以看出，本发明提供的热镀铝锌板专用无机处理液具有良好的稳定性，在涂敷固化后形成的热镀铝锌板具有良好的耐蚀性、耐黑变性、耐指纹性、耐水性等性能，尤其具有十分优异的耐高温性能。当前第1页1 2 3
技术特征：1.热镀铝锌板专用无机处理液，其特征在于：各成分含量以100重量份的水为基准计，磷酸盐10～20重量份、强氧化性物质5～15重量份、弱酸性物质3～12重量份、无机络合物5～10重量份、胶体二氧化硅20～30重量份。
2.根据权利要求1所述的热镀铝锌板专用无机处理液，其特征在于：所述磷酸盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢镁、磷酸二氢铝、磷酸二氢铵、磷酸二氢钙、磷酸一氢钠或磷酸一氢钾中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的热镀铝锌板专用无机处理液，其特征在于：所述强氧化性物质为钨酸钠、钨酸钾、高锰酸钾、钼酸钠、钼酸钾、钼酸铵、高碘酸钠或高碘酸钾中的至少一种。
4.根据权利要求1～3任一项所述的热镀铝锌板专用无机处理液，其特征在于：所述弱酸性物质为亚磷酸、硼酸、亚硫酸、碳酸、氢硫酸或次氯酸中的至少一种。
5.根据权利要求1～4任一项所述的热镀铝锌板专用无机处理液，其特征在于：所述无机络合物为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或焦磷酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求1～5任一项所述的热镀铝锌板专用无机处理液，其特征在于：所述胶体二氧化硅为纳米级，粒径≤20nm，质量百分含量为20～30％。
7.权利要求1～6任一项所述的热镀铝锌板专用无机处理液的制备方法，其特征在于：将磷酸盐溶于水中，加入弱酸性物质，溶解完全后加入无机络合物，溶解完全后加入强氧化性物质，最后加入胶体二氧化硅，搅拌10min以上放置即得。
8.热镀铝锌板的制备方法，其特征在于：将权利要求1～6任一项所述的热镀铝锌板专用无机处理液通过辊涂或喷淋的方式涂敷在热镀铝锌板表面，在60～100℃下固化8～40s即可。
9.权利要求8所述的方法制备得到的热镀铝锌板。
10.根据权利要求9所述的热镀铝锌板，其特征在于：所述热镀铝锌板涂层的厚度为0.2～0.8μm。
技术总结本发明属于热镀铝锌板技术领域，具体涉及热镀铝锌板专用无机处理液及热镀铝锌板的制备方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种热镀铝锌板专用无机处理液及具有优良环保性、耐热性、耐蚀性、耐黑变形、耐指纹性和耐水性的热镀铝锌板的制备方法。该专用无机处理液各成分含量以100重量份的水为基准计，磷酸盐10～20重量份、强氧化性物质5～15重量份、弱酸性物质3～12重量份、无机络合物5～10重量份、胶体二氧化硅20～30重量份。本发明无机处理液通过各成分的交联协同作用，在铝锌板表面形成致密的涂层，满足用户的耐蚀性、耐指纹性要求，由于涂层中无有机物，在高温环境中涂层未见有黄变，满足用户耐高温的使用要求。
技术研发人员：董学强;郭太雄;徐接旺;尹晶晶;高爱芳
受保护的技术使用者：攀钢集团研究院有限公司
技术研发日：2020.12.03
技术公布日：2021.03.12
