[發明專利]一種用于冷軋板粉末涂裝前的無磷表面處理劑

有效

• 申請號: 201911352905.4
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111138941B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 付海羅;葉磊;黃海威;聶曉霖;張榮金
• 申請（專利權）人: 南京科潤工業介質股份有限公司;南京科潤工業技術有限公司
• 主分類號: C23C22/62
• 分類號: C23C22/62;C23C22/60;C09D163/00;C09D5/08;C09D7/62;C09D7/63
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李倩

本發明公開了一種用于冷軋板粉末涂裝前的無磷表面處理劑，每1升表面處理劑含有如下質量的組分：50～80g水性環氧樹脂、15～20g硅烷改性的氧化石墨烯、20～30三乙醇胺、5～10g單乙醇胺以及余量為水。發明表面處理劑處理的冷軋鐵板表現出良好的工序間防銹性能，還能有效提高冷軋鐵板基材與后續漆膜之間的附著力，對冷軋鐵板的中性鹽霧性能和耐循環腐蝕性能有較大的提升。

技術領域

本發明涉及一種用于冷軋板粉末涂裝前的無磷表面處理劑，屬于金屬材料表面處理技術領域。

背景技術

伴隨著國家環保政策的不斷貫徹，對金屬材料表面處理廢水的氮磷含量和重金屬含量要求越來越高，表面處理劑的綠色化生產和使用成為行業發展的必然趨勢。傳統的金屬表面處理劑為了保證材料的耐蝕性和附著力，往往會使用鉻、錳、鋯、銅等重金屬離子，這些重金屬離子對于水體污染嚴重，而單一去除和替代重金屬離子往往會導致涂裝漆膜的耐蝕性和附著力發生嚴重的下降。

硅烷可以在金屬表面水解縮合形成共價化學鍵，在金屬基材表面形成一層硅氧烷膜，對金屬的耐蝕性有較大的提升，在金屬防腐領域具有重大應用潛力。硅氧烷在提高金屬耐蝕性的同時，會導致漆膜附著力的下降。相比于傳統的無機類表處理劑，純硅烷的附著力、鹽霧性能等都會有不同程度的下降。

發明內容

發明目的：為解決純硅烷表面處理劑的漆膜附著力和工序間防銹性能較低的問題，本發明提供一種用于冷軋板粉末涂裝前的無磷表面處理劑，該表面處理劑能在金屬表面形成有機聚合物/石墨烯保護膜，得到的膜層致密性良好，從而膜層具有良好的耐蝕性，同時得到的膜層與漆膜間還具有良好的結合力。

發明內容：本發明所采用的技術方案為：

一種用于冷軋板粉末涂裝前的無磷表面處理劑，每1升表面處理劑含有如下質量的組分：50～80g水性環氧樹脂、15～20g硅烷改性的氧化石墨烯、20～30三乙醇胺、5～10g單乙醇胺以及余量為水。

其中，水性環氧樹脂為胺加成改性的水性環氧樹脂，水性環氧樹脂的質量百分濃度為8％。

其中，三乙醇胺的質量百分濃度為3％；單乙醇胺的質量百分濃度為1％。

其中，硅烷改性的氧化石墨烯的質量百分濃度為2％～4％。即每1g硅烷改性的氧化石墨烯溶液中，含有0.02～0.04g硅烷改性的氧化石墨烯。

其中，硅烷改性的氧化石墨烯采用如下方法制備而成：將100份氧化石墨烯在5℃下超聲分散在4800份的質量百分濃度為85％的乙醇中，然后再往其中加入500份硅烷偶聯劑KH-792，開啟攪拌并將溫度升高到60℃，反應6h；反應后用0.45μm的PTFE膜過濾并用乙醇反復沖洗濾餅，將過濾后得到的固體物質于40℃下真空干燥24h，得到氨基硅烷改性的氧化石墨烯。

其中，硅烷改性的氧化石墨烯采用如下方法制備而成：將100份氧化石墨烯在5℃下超聲分散在4800份的質量百分濃度為85％的乙醇中，然后再往其中加入629份硅烷偶聯劑KH-560，開啟攪拌并將溫度升高到60℃，反應6h；反應后用0.45μm的PTFE膜過濾并用乙醇反復沖洗濾餅，將過濾后得到的固體物質于40℃下真空干燥24h，得到環氧硅烷改性的氧化石墨烯。

本發明表面處理劑的使用濃度為3％～5％，即取一定量上述配方的表面處理劑原液，用去離子水稀釋成質量百分濃度為3％～5％的稀釋溶液，即為實際使用的工作槽液。發明表面處理劑處理的冷軋鐵板表現出良好的工序間防銹性能，能有效提高冷軋鐵板基材與后續漆膜之間的附著力，對冷軋鐵板的中性鹽霧性能和耐循環腐蝕性能均有較大的提升。