一種鍍鋅鋼板表面硅烷預處理方法
【專利摘要】一種鍍鋅鋼板表面硅烷預處理方法，所述方法包括如下步驟：（1）采用熱水洗滌，控制水溫為60℃；（2）堿性溶液脫脂；（3）采用去離子水洗滌；（4）將6g硅烷偶聯劑(KB-175)加入到100g乙醇與水(質量比為1∶2)的混合溶液中，用醋酸調pH值為5.0，攪拌至溶液透明、均勻；（5）將預處理后的鍍鋅鋼板浸在水解后的硅醇溶液中1min，取出于130℃固化10min。所述鍍鋅鋼板表面硅烷預處理方法不含磷、不含重金屬、節能環保，能在鍍鋅鋼板表面形成較強的保護膜，防腐蝕效果好并能夠增強鍍鋅表面附著力。
【專利說明】一種鍍鋅鋼板表面硅烷預處理方法
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及一種鍍鋅鋼板表面預處理方法，特別是一種鍍鋅鋼板表面硅烷預處理方法。
【背景技術】 [0002]鍍鋅鋼板多用于建筑、家電和汽車工業等領域，在濕熱環境中，鋅鍍層易產生白銹。而磷化處理是最常用的預處理方法之一。所謂磷化處理是指金屬在酸性磷酸鹽溶液中反應后在其表面形成磷酸鹽保護膜的過程。磷化膜還有良好的潤滑性，絕緣性和耐蝕性，因而廣泛應用于汽車、機械制造、航空航天和家用電器等產品的制造領域。但是磷化處理工藝以磷酸、鋅、錳、鎳為主要原料，造成重金屬、磷、亞硝酸鹽等嚴重環境污染，并且在處理過程中或多或少的產生沉渣及有害氣體，影響生產的正常進行，排放的廢水COD及重金屬如不進行環保處理就會危害環境；另外，磷化處理大部分需在加溫的條件下進行，能耗較大，工藝復雜，操作也不方便。存在著嚴重的污染問題。而采用鑰酸鹽、硅酸鹽、稀土金屬鹽等無機物和若干種有機物處理對鍍鋅層有一定的緩蝕或鈍化作用，但效果不太理想，且成本較高。
【發明內容】
[0003]為解決以上技術問題，本發明的目的是提供一種鍍鋅鋼板表面硅烷預處理方法，所述鍍鋅鋼板表面硅烷預處理方法不含磷、不含重金屬、節能環保，能在鍍鋅鋼板表面形成較強的保護膜，防腐蝕效果好。
[0004]本發明的技術方案為:一種鍍鋅鋼板表面硅烷預處理方法，所述方法包括如下步驟:
(1)采用熱水洗滌，控制水溫為60°c；
(2)堿性溶液脫脂；
(3)采用去離子水洗滌；
(4)將6g硅烷偶聯劑(KB -175)加入到100 g乙醇與水(質量比為1: 2)的混合溶液中，用醋酸調PH值為5.0 ;
(5)硅烷膜制備；將預處理后的鍍鋅鋼板浸在水解后的硅醇溶液中Imin，取出于130°C固化 10 min。
[0005]本發明步驟中，步驟(1)采用熱水洗滌鍍鋅鋼板是為了除去鍍鋅鋼板表面的部分油污和雜質顆粒，熱水溫度控制為60°C，對鍍鋅鋼板進行預熱，使后續的脫脂步驟更易進行。
[0006]對于薄板類工件，易采用化學脫脂或超聲波清洗的辦法，并設置油水分離器，以免脫脂過程中泡沫的外溢。
[0007]因此本發明步驟(2)脫脂除油方法采用堿溶液化學脫脂。其目的均為清除基體表面的灰塵、油垢、水潰或其他污垢，疏松氧化物。
[0008]進一步的，步驟(2)所述堿性溶液采用如下方法配置，每IL去離子水中加入70gNaOH,30g Na3P04，30 gNa2 C03, IO g Na2 Si03。
[0009]更進一步的，所述堿性溶液脫脂工藝，溫度控制為70~90 °C。
[0010]需要注意的是，堿液脫脂后必須進行去離子水清洗并烘干，避免堿液殘留于基體表面而影響附著力。
[0011]本發明步驟(3)采用去離子水洗滌。進一步的，所述去離子水的電導率小于2000us/cm2。
[0012]本發明將6 g硅烷偶聯劑(KB -175)加入到100 g乙醇與水(質量比為1:2)的混合溶液中，用醋酸調pH值為5.0，攪拌至溶液透明、均勻，保證硅烷完全水解為硅醇。
[0013]然后在鍍鋅鋼板表面層生成硅烷膜:將預處理后的鍍鋅鋼板浸在水解后的硅醇溶液中1 min，取出于130 °C固化10 min。
[0014]硅烷具有獨特的結構和性能，目前已成為金屬表面防護和加強與外涂層附著效果的重要材料之一。由于有機官能團硅烷在水中水解為娃醇S1-OH,娃醇羥基在金屬基體表面形成氫鍵，進一步起脫水反應而形成-S1-O-M (金屬)共價鍵，并在金屬表面形成膜；同時，硅醇分子間又可相互縮合為S1-O-Si鏈，聚合形成網狀結構的膜，易與其外涂層相容，具有抗外界酸、堿、鹽等腐蝕的特性。基于這一原理，本發明采用硅烷對鍍鋅表面進行處理，代替傳統的磷化處理工藝 。所述鍍鋅鋼板表面硅烷預處理方法不含磷、不含重金屬、節能環保，能在鍍鋅鋼板表面形成較強的保護膜，防腐蝕效果好并能夠增強鍍鋅表面附著力。
[0015]
【具體實施方式】
[0016]下面結合一系列實驗例對本發明做進一步描述:
實驗例I
選用厚度為1mm，尺寸為90mm*60mm的鍍鋅鋼板,做如下處理:
(1)采用熱水洗滌，控制水溫為60°C；
(2)配置堿溶液，每IL去離子水中加入70g NaOH, 30g Na3P04, 30 gNa2 C03, 10 g Na2Si03 ；
(3)所述堿溶液加熱到70°C后，將所述鍍鋅鋼板浸泡在堿溶液中5分鐘；
(4)采用電導率小于2000uS/cm2w去離子水對鋼板洗滌；
(5)將4g硅烷偶聯劑(KB -175)加入到100 g乙醇與水(質量比為1: 2)的混合溶液中，用醋酸調PH值為5.0 ;
(6)硅烷膜制備；將預處理后的鍍鋅鋼板浸在水解后的硅醇溶液中Imin，取出于130°C固化 10 min。
[0017](7)硅烷膜上靜電噴涂環氧樹脂粉末層。
[0018]實驗例2
選用厚度為1mm，尺寸為90mm*60mm的鍍鋅鋼板,做如下處理:
(1)采用熱水洗滌，控制水溫為60°C；
(2)配置堿溶液，每IL去離子水中加入70g NaOH, 30g Na3P04, 30 gNa2 C03, 10 g Na2Si03 ；(3)所述堿溶液加熱到70°C后，將所述鍍鋅鋼板浸泡在堿溶液中5分鐘；
(4)采用電導率小于2000uS/cm2w去離子水對鋼板洗滌；
(5)將5g硅烷偶聯劑(KB -175)加入到100 g乙醇與水(質量比為1: 2)的混合溶液中，用醋酸調PH值為5.0 ; (6)硅烷膜制備；將預處理后的鍍鋅鋼板浸在水解后的硅醇溶液中Imin，取出于130°C固化 10 min。
[0019](7)硅烷膜上靜電噴涂環氧樹脂粉末層。
[0020]實驗例3
選用厚度為1mm，尺寸為90mm*60mm的鍍鋅鋼板,做如下處理:
(1)采用熱水洗滌，控制水溫為60°C；
(2)配置堿溶液，每IL去離子水中加入70g NaOH, 30g Na3P04, 30 gNa2 C03, 10 g Na2Si03 ；
(3)所述堿溶液加熱到70°C后，將所述鍍鋅鋼板浸泡在堿溶液中5分鐘；
(4)采用電導率小于2000uS/cm2w去離子水對鋼板洗滌；
(5)將6g硅烷偶聯劑(KB -175)加入到100 g乙醇與水(質量比為1: 2)的混合溶液中，用醋酸調PH值為5.0 ;
(6)硅烷膜制備；將預處理后的鍍鋅鋼板浸在水解后的硅醇溶液中Imin，取出于130°C固化 10 min。
[0021](7)硅烷膜上靜電噴涂環氧樹脂粉末層。
[0022]實驗例4
選用厚度為1mm，尺寸為90mm*60mm的鍍鋅鋼板,做如下處理:
(1)采用熱水洗滌，控制水溫為60°C；
(2)配置堿溶液，每IL去離子水中加入70g NaOH, 30g Na3P04, 30 gNa2 C03, 10 g Na2Si03 ；
(3)所述堿溶液加熱到70°C后，將所述鍍鋅鋼板浸泡在堿溶液中5分鐘；
(4)采用電導率小于2000uS/cm2w去離子水對鋼板洗滌；
(5)將7g硅烷偶聯劑(KB -175)加入到100 g乙醇與水(質量比為1: 2)的混合溶液中，用醋酸調PH值為5.0 ;
(6)硅烷膜制備；將預處理后的鍍鋅鋼板浸在水解后的硅醇溶液中Imin，取出于130°C固化 10 min。
[0023](7)硅烷膜上靜電噴涂環氧樹脂粉末層。
[0024]對比例I
選用厚度為1mm，尺寸為90mm*60mm的鍍鋅鋼板,做如下處理:
(1)采用熱水洗滌，控制水溫為60°C；
(2)配置堿溶液，每IL去離子水中加入70g NaOH, 30g Na3P04, 30 gNa2 C03, 10 g Na2Si03 ；
(3)所述堿溶液加熱到70°C后，將所述鍍鋅鋼板浸泡在堿溶液中5分鐘；
(4)采用電導率小于2000uS/cm2w去離子水對鋼板洗滌；
(5)將鍍鋅鋼板浸入市售磷化劑Imin;該磷化劑成分為:Zn2+1.0g/L，P043_ 14 g/L, N03_ lg/L, Ni2+0.5 g/L。
[0025](7)磷化膜上靜電噴涂環氧樹脂粉末層。
[0026]附著力測試
附著力測試方法采用劃格法。實驗中采用畫格法測試，即在試片上劃11道平行切痕，每道切痕的間距為1mm，并且切穿基膜露出基體，檢查漆膜脫落情況。
[0027]測試結果如下:
實驗例I I實驗例2 I實驗例3 I實驗例4 I對比例I
輕微脫皮I輕微脫皮I無脫皮I無脫皮I有本發明采用硅烷對鍍鋅鋼板表面進行處理，代替傳統的磷化處理工藝。所述鍍鋅鋼板表面硅烷預處理方法不含磷、不含重金屬、節能環保，能在鍍鋅鋼板表面形成較強的保護膜，防腐蝕效果好并能夠增強鍍鋅表面附著力。
[0028]上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種鍍鋅鋼板表面硅烷預處理方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: (1)采用熱水洗滌，控制水溫為60°c； (2)堿性溶液脫脂； (3)采用去離子水洗滌； (4)將6g硅烷偶聯劑(KB -175)加入到100 g乙醇與水(質量比為1: 2)的混合溶液中，用醋酸調PH值為5.0，攪拌至溶液透明、均勻； (5)將預處理后的鍍鋅鋼板浸在水解后的硅醇溶液中Imin，取出于130 °C固化10min0
2.如權利要求1所述的鍍鋅鋼板表面硅烷預處理方法，其特征在于，步驟(3)中所述去離子水的電導率小于2000us/cm2。
3.如權利要求1所述的鍍鋅鋼板表面硅烷預處理方法，其特征在于，步驟(2)中所述堿性溶液采用如下方法配置:每IL去離子水中加入70g Na0H、30g Na3P04、30 g Na2 C03以及 10 g Na2 Si03。
4.如權利要求1所述的鍍鋅鋼板表面硅烷預處理方法，其特征在于，所述堿性溶液脫脂工藝的溫度控制為70~90 °C。
【文檔編號】C09D5/08GK103665998SQ201310572754
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月13日 優先權日:2013年11月13日
【發明者】徐文良 申請人:常熟市寶華建筑裝璜材料有限公司