[发明专利]一种预处理剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种预处理剂及其制备方法与应用，所述预处理剂是由溶质与去离子水按照一定比例混合稀释而成的溶液，所述溶质包括以下重量百分比的组分：氟硅酸钠20～60％、氟化镍15～40％、硫酸镁10～30％、植酸8～20％和润湿剂3～15％。本发明的预处理剂适合于辊涂工艺，在含镁四元合金热镀层表面形成连续均匀的预处理层，满足大型彩涂生产线快速预处理工艺的要求；预处理剂在含镁四元合金热镀层表面形成预膜耐蚀性优良；预处理剂在含镁四元合金热镀层表面形成预膜具有优良附着力；预处理剂不含Cr⁶⁺剧毒物质，涂覆后勿需漂洗，属于绿色环保。

技术领域

本发明涉及含镁四元合金热镀层彩板预处理技术领域，具体涉及一种预处理剂及其制备方法与应用。

背景技术

2000年至今，全球生产冷轧板带的主要钢铁企业有的为了增强热镀锌板的耐腐蚀性、降低成本，有的为了与不锈钢等高耐蚀性产品展开竞争，相继研发并生产了一种含镁四元(Mg-Al-Zn-Si)合金热镀层板，含镁四元合金热镀层的耐蚀性是同等重量热镀锌层的3倍以上，在开发出含镁四元合金热镀层产品的基础上，研制并生产出含镁四元合金热镀层为基板的彩涂产品，并推向市场。带钢清洗后要依钢基类型的不同进行不同的预处理。目前，彩涂预处理常采用三种方法：浸入法、喷淋法、辊涂法。辊涂法是利用辊涂装置将预处理液涂敷于带钢表面，涂敷后直接烘干，勿需用水冲洗，故又叫“无漂洗法”或“就地干燥法”。此法成份稳定，涂敷质量好，污染小，能节约水和溶剂，现已逐步得到更多厂家的采用。预处理的目的是为了提高彩色涂层钢板的附着力和耐腐蚀性能。除了节省处理污染和解决环保方面的费用外，卷涂带钢的成本低主要表现在设备要求和基建投资等方面。这意味着，为了提高竞争能力，卷涂线应在高速下运转，这样才能在尽可能短的时间内生产数量最多的卷涂带钢，即预处理时间应比工业中一般所用的预处理时间短得多，目前一般大型彩色涂层生产线(产量为20万吨/年以上，机组速度90～150m/min)预处理时间不超过20秒，这样对预处理工序提出了更高的要求。目前市场上针对含镁四元合金热镀层彩板前处理用专用预处理剂还未开发，而普通预处理剂在含镁四元合金热镀层高速彩涂生产线上使用时附着力、耐蚀性差，严重影响了含镁四元合金热镀层彩涂板产品质量。因此，急需开发出一种快速高效含镁四元合金热镀层彩板前处理用专用预处理剂，以满足彩板专用预处理的需要。

通过对国内外的文献资源进行检索，共查到与本研究项目相关文献15篇。

陈振常等发明的一种镀锌钢板辊涂表面处理方法(申请号：CN200910131789.3)，公开了一种适用于烤漆生产线的镀锌钢板辊涂表面处理方法，其中表面处理剂选择无铬钝化药剂；钢板线速度为60～80m/min；钝化涂装辊材质选用邵氏硬度为40～50的聚氨酯；涂装辊采用立式逆向的方式钝化涂装，涂装辊的辊速为所述钢板线速度的60～75％。本发明由于使用无铬钝化药剂作为表面处理剂，并优选相关工艺条件，因此既可保证环保性，又能保证物理性能达到要求。但该发明是一种无铬钝化剂，该钝化剂只适应速度为60～80m/min烤漆生产线，该无铬钝化剂用于镀锌钢板，难以适应含镁四元合金热镀层钢板表面处理，且无铬钝化剂的组份也未涉及。张千峰等发明的镀锌板彩涂预处理用水性表面处理剂(申请号：CN201110030304.9)公开了一种镀锌板彩涂预处理用水性表面处理剂，属于彩涂镀锌板的表面处理技术领域。本发明所提供的镀锌板彩涂预处理用水性表面处理剂组分及质量百分比如下：水性树脂，20～60％；有机硅烷，1～5％；无机缓蚀剂，0.5～2.5％，封闭剂，0.5～3％；促进剂，1～3％，去离子水，余量。本发明将无机缓蚀剂、纳米粒子、有机硅烷和水性树脂有机地结合形成复合钝化膜，不仅改善钝化膜与镀锌层的结合力，且提高镀锌板表面处理后的涂装性能。作为封闭剂的纳米二氧化硅经改性后能均匀地分布在钝化膜中，提高膜层的致密性，从而提高其耐腐蚀性能。本发明水性表面处理剂中不含任何价态的铬，是一种环保型表面处理剂，本发明预处理工艺简单，能够满足彩涂工艺的需求。但该发明无铬钝化剂用于镀锌钢板，且组份中加入了纳米粒子、水性树脂等，生产成本高，难以适应含镁四元合金热镀层钢板表面处理。