彩色涂层钢板预处理钝化液研制

coilcoat · 发表于 2007-12-3 19:59:47

摘要：报导了彩板用钝化液的研制方法，铬还原量的确定与钝化液使用条件。讨论了钝化膜组成对还原量的影响，测试了钝化膜及涂敷有机树脂后的性能。证明研制成果可提高镀锌板耐蚀性且易于涂敷有机树脂，可用于实际彩板生产。引言：彩色涂层钢板也称预涂卷材，自美国40年代开发出商品以来，被大量用于室外建筑、工业厂房及家电行业等。由于其便于加工及良好的耐腐蚀性能，近年来在国内产量逐渐增加。如2001年彩板销量为1Mt，2002年约2Mt，其中自产和进口比例达1：2。随着我国连铸连轧板坯技术的成熟，板材表面处理生产线有扩大投资的需求，而彩色涂层钢板市场发展空间及投资意向潜力巨大，值得进行研究。彩涂钢板是以热镀锌板或冷轧薄板为基板，经化学表面脱脂处理，涂敷预处理钝化液后再辊涂有机树脂而成。由于镀锌层一钝化膜层一有机树脂层的多重保护作用而使基板的耐蚀性大大提高；同时，色彩多样化及耐候性良好的有机树脂也扩大了镀锌板的室外用途范围并提高其使用寿命。钝化膜层处于镀锌层与有机树脂的中间，一方面提高锌层的防腐性能，另一方面提高有机树脂与基板的粘结性能。要求锌层不应受到有机树脂中有害性物质及树脂使用过程中分解产物的侵蚀。文中研制的钝化液性能达到了宝钢及武钢采用的钝化液的质量水平，并已投入试用。1、钝化液的制备及成膜 1.1钝化液的配制钝化液是以CrO3为主，辅以还原剂将6价铬还原为3价铬，同时添加无机酸调整反应产物的pH值，并添加胶质二氧化硅做为辅助成膜物质而成。配制方法如下：称取18gCrO3溶于20ml水中（A），另配制还原剂水溶液25ml（B），在1～2h内将B溶液缓慢滴加到A中；滴加完全后加入10～25ml胶质二氧化硅（比重1.20g/ml），用无机酸调整原液pH值，再加少量水到100g。原液固含量28%～35%，pH值1.0～1.3。 1.2钝化膜的制备钝化膜制备工艺：镀锌板→脱脂除油→清洗→吹干→辊涂制膜→烘干。有机树脂膜制备工艺：预涂钝化膜基板→预热→辊涂有机树脂膜→烘干。 1.3钝化液使用条件将钝化液原液配成1：9稀释液（体积比），涂敷量按格量计为50～150mg/㎡，于80-140℃烘干。2、钝化膜性能试验依照国家标准GB/T13448-1992，对钝化膜及树脂涂层进行了多项性能检测试验，结果见表1。钝化膜为金黄色，有光泽及五彩色晕；镀锌板表面状况不良如生白锈时钝化膜有发雾现象；对于大锌花镀锌板，锌花处易先出现锈蚀斑点，无锌花处耐蚀性尤佳，这可能是由于无锌花处表面结构致密所致。这也从一方面证明了无锌花或小锌花镀锌板耐蚀性能优于大锌花板。用脱脂剂（自制）将镀锌板清洗至表面不佳水珠后，并用1：9稀释后的钝化剂以浸提法制备钝化膜。钝化膜在130℃烘箱中干燥20s后做冲击和T弯试验，再置干燥器中24h后做盐雾（盐雾沉隆量1～2ml/80㎡·h）和冷水试验。保持钝化后的基板于50～60℃涂敷油漆（油漆采用KCC金刚化工有限公司的环氧树脂底漆），于270℃烘55s使油漆干燥后做性能测试。表1 钝化膜性能试验（大锌花基板）Table 1 The properties of the passivation film镀锌基板钝化板备注涂盐雾试验 15h 96h %NaCI,35℃，连续喷雾漆冲击试验 9J 9J 冲头15.87mm，反向冲击前 T弯试验 0T 0T 膜无脱落冷水试验＞96h 膜无脱落涂冲击试验 9J 树脂无脱落开裂，反向冲击漆 T弯试验 1T 树脂无脱落开裂后树脂厚度 5～8μm 磁性测厚仪，差减法3、结论采用合适还原剂，确定正确的6价铬与3价铬比例和溶液pH值制备了性能良好的彩涂板用预处理钝化液。钝化膜抗冷水性能优异，对基板起到良好的防腐效果，同时与环氧树脂底漆结合牢固，在试验室条件下，能够制备出抗高强度冲击和弯曲的试片。所研制钝化液形成的钝化膜能促进有机涂层与镀锌板的结合，适于彩钢板生产。