无铬耐指纹涂层液和热镀铝锌板的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属表面处理材料领域，具体涉及一种无铬耐指纹涂层液和热镀铝锌 板的制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，以铝合金为代表的金属制品，在家电、汽车、建筑等行业被广泛应用，但是像 铝合金在潮湿、含工业气体、燃料气体、盐分和尘埃大气等环境中使用时极易发生点蚀、缝 隙腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等形式的破坏。铝合金的表面处理是扩大其应用范围，延长其 使用期限的关键，因此用于合金表面处理的各种耐蚀性耐指纹性涂层液应运而生。
[0003] 其中，热镀铝锌高耐蚀性耐指纹板是在普通铝锌板表面涂覆一层高附加值薄膜产 品而制成的，因此具有优良的耐腐蚀性能、导电性及耐指纹性，且还具有加工工序简单、易 涂装等特点，热镀铝锌板镀层成分由于融合了A1的物理保护、高耐久性及Zn的电化学保护 特性，具有易成形、高耐热性、高反射性，在表面呈具高装饰性光亮银灰色泽及规则的花纹， 并具有浮凸感等特点，主要用于建筑业及电气柜。
[0004] 目前热镀铝锌耐指纹涂层主要分为铬酸盐钝化与无铬钝化两种。虽然铬酸盐钝化 处理可显著提高铝及其合金表面的抗蚀能力，同时该钝化膜对涂层有良好的附着力，加之 成本低廉，因而在汽车、机械、建筑材料、家电、电控柜、机箱等领域得到了广泛应用。但随着 环保要求的提高，尤其是RoHs指令的提出，铬酸盐钝化逐渐将逐渐被淘汰。目前无铬钝化 研究较多且有了较大发展，不含铬也可以减少对环境的一定的伤害。
[0005] 例如：申请号为"201410142968. 8"，发明名称为"一种自润滑处理剂组合物和热 镀铝锌板及其制备方法"，公开了一种以水、胶体二氧化硅、硅酸钠、润滑剂、无机缓蚀剂、硅 烷偶联剂和有机树脂为原料的一种自润滑处理剂组合物。其制备的可用于热镀铝锌版的自 润滑处理剂组合物不含有铬，但其耐蚀性按照GB/T10125-1997的标准规定的方法和条件 进行腐蚀性测试，然后按照GB12335-90的规定对镀铝锌板的腐蚀性进行评价，以72h计腐 蚀面积占总面积的百分比，其耐蚀性还是多1%，即在72h开始镀铝锌板出现了或多或少的 腐蚀现象，在120h后，该热镀铝锌板表面出现了严重的腐蚀现象。
[0006] 因此开发一种具有优异的耐蚀性、耐指纹性，还具有良好的耐热性、耐水性、导电 性等性能，且该耐指纹板无铬，属于完全环保钝化板，可满足家电、IT用户的使用要求的热 镀铝锌无铬耐指纹板具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种无铬耐指纹涂层液，该涂层液涂布 在热镀铝锌板基体上，可以使热镀铝锌板具有耐蚀性，良好的耐指纹性、环保性等性能。
[0008] 本发明无铬耐指纹涂层液，其涂层液各成分含量以100重量份水为基准计，磷酸 盐0. 3~3重量份，钼酸盐0. 6~6重量份，亚硝酸盐0. 9~9重量份，pH调节剂0. 1~5 重量份，胶体二氧化娃5~25重量份，水性有机树脂乳液10~40重量份；且其中磷酸盐、 钼酸盐、亚硝酸盐的重量比为1:1. 5~2:2. 5~3。
[0009] 进一步的，作为更优选的技术方案，所述无铬耐指纹涂层液，各成分含量以100重 量份水为基准计，磷酸盐1~3重量份，钼酸盐2~6重量份，亚硝酸盐3~9重量份，pH调 节剂0. 2~1. 5重量份，胶体二氧化硅5~25重量份，水性有机树脂乳液15~35重量份。
[0010] 进一步的，作为更优选的技术方案，所述无铬耐指纹涂层液，各成分含量以100重 量份水为基准计，磷酸盐1. 5~2. 5重量份，钼酸盐3~5重量份，亚硝酸盐5~7重量份， pH调节剂0. 2~1. 5重量份，胶体二氧化硅10~20重量份，水性有机树脂乳液20~35重 量份。
[0011] 上述所述无铬耐指纹涂层液，所述磷酸盐为磷酸钠、磷酸钾、磷酸氨、磷酸一氢钠、 磷酸一氢钾、磷酸二氢钠中至少一种；优选为磷酸铵、磷酸钠、磷酸钾中至少一种。
[0012] 上述所述无铬耐指纹涂层液，其中所述钼酸盐为钼酸钠、钼酸钾、钼酸氨中至少一 种，优选为钼酸氨。
[0013] 上述所述无铬耐指纹涂层液，其中所述亚硝酸盐为亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸氨 中至少一种。
[0014] 磷酸盐、钼酸盐和亚硝酸盐三者同时加入后协同作用，进一步可显著提高涂层液 的耐蚀性。
[0015] 上述所述无铬耐指纹涂层液，其中所述pH调节剂为硅酸钠、乙酸钠、乳酸钠、葡萄 糖酸钠、丙酸钠、氢氟酸、草酸、柠檬酸、乳酸、丙酸中至少一种，为了使得到的涂层液具有更 好的稳定性，以及在长时间稳定后涂层液能不变色，不凝聚，不沉淀，优选为柠檬酸、氢氟 酸、硅酸钠中至少一种。
[0016] 上述所述无铬耐指纹涂层液，其中所述水性有机树脂乳液为水性氟碳乳液、水性 丙烯酸树脂乳液、水性苯丙乳液、水性酚醛乳液、水性聚氨酯乳液、水性环氧树脂中的中至 少一种。本发明采用水性有机树脂或水性有机树脂乳液可以使本发明制备的涂层更加致密 均匀，具有更好的耐蚀性，尤其是具有更好的耐水性和附着性。水性有机树脂或水性有机树 脂乳液含量太高，膜层易发生黄变，耐热性变差；含量太低，膜层附着力不好，在烘烤时容易 出现脱落，耐热性差。
[0017] 进一步的，作为更优选的技术方案，所述水性有机树脂乳液优选为重量比为水性 聚氨酯乳液：水性氟碳乳液=2~4:1的混合液、重量比为水性聚氨酯乳液：水性苯丙乳 液=1~4:1、重量比为水性聚氨酯乳液：水性丙烯酸树脂乳液=1. 5~4:1的混合液中至 少一种。混合液可以充分发挥两种乳液的作用，提高膜层的致密性，增强膜层的附着力。
[0018] 上述所述无络耐指纹涂层液，其中所述胶体二氧化娃的粒径为1~50nm，为了使 涂层具有更好的耐蚀性，尤其是耐指纹性，所述胶体二氧化硅的粒径优选为10~25nm。
[0019] 本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种无铬耐指纹涂层液的制备方法。
[0020] 本发明所述无铬耐指纹涂层液的制备方法，首先将磷酸盐溶于水中，然后加入钼 酸盐，待溶解后加入亚硝酸盐，然后加入pH调节剂，将pH调节至7~10,本发明将pH值调 在7~10时，是为了提高涂层液的稳定性。然后加入胶体二氧化硅，最后加入水性有机树 脂乳液，并搅拌均匀，即得。
[0021 ] 本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种热镀铝锌板的制备方法。
[0022] 本发明热镀铝锌板的制备方法，包括以下步骤：
[0023] a、制备热镀铝锌板基体；
[0024] b、在a步骤制备好的热镀铝锌板基体上辊涂或喷涂涂层液；所述涂层液为权利要 求1~8任一项所述的无络耐指纹涂层液；
[0025] c、将b步骤涂覆有涂层液的基体在80~100°C下固化10~40s，形成厚度为 0. 3~1ym的涂层，冷却至室温，即得。
[0026] 进一步的，作为更优选的技术方案，所述涂覆有涂层液的基体优选为在90°C下固 化 25s。
[0027] 本发明热镀铝锌板上涂层成分为：Zn为43.4%，A1为55%，Si为1.6%。
[0028] 本发明制备的无铬耐指纹涂层液具有良好的稳定性，用在热镀铝锌板上在固化后 使热镀铝锌板具有耐蚀性、耐指纹性和环保性，还具有良好的耐热性、耐水性、导电性、附着 性等性能，用本发明制备的无铬耐指纹涂层液制备的热镀铝锌板无铬，属于完全环保钝化 板，可广泛用于对环保要求很高的家电、IT等行业。
【具体实施方式】
[0029] 本发明无铬耐指纹涂层液，其涂层液各成分含量以100重量份水为基准计，磷酸 盐0. 3~3重量份，钼酸盐0. 6~6重量份，亚硝酸盐0. 9~9重量份，pH调节剂0. 1~5 重量份，胶体二氧化娃5~25重量份，水性有机树脂乳液10~40重量份；且其中磷酸