一种热镀锌自润滑钢板的生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种热镀锌自润滑钢板的生产方法，属于钢铁制造技术领域。一种热镀锌自润滑钢板的生产方法，采用辊式涂布机将自润滑涂料涂覆在热镀锌板基材上，然后进行固化、冷却；所述辊式涂布机的涂覆工艺参数为：带钢的传送速度为60～120m/min；涂覆辊/带钢速比为130％～160％，粘液辊/带钢速比为70％～80％，涂覆辊与粘液辊间接触压力为40～80daN，涂覆辊与带钢之间的包角为15～25°，粘液辊粗糙度Ra为0.6～0.8μm，涂辊粗糙度Ra为1.3～1.6μm。其生产出的热镀锌自润滑钢板，膜层厚度均匀，具有优良的自润滑性、耐蚀性、耐热性、耐水性，且可以适用于各种自润滑涂料。
【专利说明】
一种热镀锌自润滑钢板的生产方法
技术领域
[0001] 本发明涉及钢铁制造技术领域，尤其涉及一种热镀锌自润滑钢板的生产方法。
【背景技术】
[0002] 热镀锌板在家电、汽车制造业等用户使用过程中大多数需经冲压成形。由于模具 与镀锌板之间的摩擦，镀层在成形时容易出现掉粉、黑变等问题，不仅影响成型零件的外观 质量、耐蚀性和涂装性等，而且会加剧模具的磨损，降低其使用寿命。热镀锌自润滑钢板就 是在镀锌板表面涂覆一层自润滑钝化液，烘干固化后涂层中含有特定的润滑剂，因而可减 小热镀锌板成形时模具与钢板间的摩擦，改善成形条件，有利于预防镀层掉粉、黑变等问 题。此外，热镀锌自润滑钢板不仅环保，还具有优良的耐蚀性、耐热性、耐水性等，属于集多 种功能于一体的薄有机复合涂层板。
[0003] CNl03102790A公开了一种自润滑镀锌钢板的生产方法，包括以下步骤:配制润滑 涂料，该润滑涂料由基体树脂、润滑组分以及添加剂组成;所述基体树脂、润滑组分和添加 剂的体积份数为:50-80:10-30:10-20;所述基体树脂选自氨甲基酸乙脂、环氧树脂、丙烯酸 酯、乙酸乙烯脂、聚亚胺脂中的一种或几种;所述润滑组分选自石墨、聚乙烯、聚烯烃蜡、聚 四氟乙烯中的一种或几种;所述添加剂为胶体Si02或/和硅酸盐;将镀锌钢板用一步法辊涂 工艺涂覆润滑涂料，涂覆工艺参数为：涂覆辊速比120%~180%，取料辊速比35%~55%， 取料辊与涂覆辊压力2.6~4. OKN;烘干、固化，烘干温度80°C~150 °C。其公开的自润滑镀锌 钢板的生产方法，采用特定的基体树脂、润滑组分以及添加剂组成的润滑涂料通过一步法 辊涂工艺涂覆，仅适用于特定的润滑涂料。
[0004] CN101608311A公开了一种镀锌自润滑金属材料的制备方法，该制备方法是在镀锌 金属基材上涂覆自润滑涂层，该自润滑涂层是一种特定的自润滑剂组合物固化后的产物， 该特定的自润滑剂组合物是利用特定的组分及配比在特定的制备工艺下制备得到的，因 此，该镀锌自润滑金属材料的制备方法具有局限性，仅适用于特定的自润滑剂组合物。并 且，其公开的镀锌自润滑金属材料的制备方法中，为了获得最佳结合效果和润滑效果的热 镀锌自润滑金属材料，根据热镀锌板的表面粗糙程度，辊涂机的工艺参数略有不同；为了获 得进一步提高的热镀锌板上自润滑膜的耐腐蚀、耐指纹、导电及润滑性能，固化温度必须保 证薄自润滑膜充分交联固化，根据不同辊涂机组相对速度、压力，设定不同的感应、热风固 化温度，不同热风冷却温度。制备方法普适性不高，需要根据不同的热镀锌板的表面粗糙程 度设定不同的工艺参数，根据不同的辊涂机组相对速度、压力，设定不同的感应、热风固化 温度，不同热风冷却温度，工艺复杂。
[0005] CN103911031A公开了一种自润滑镀锌板的制备方法，该方法采用特定的自润滑处 理剂配制成涂布液，将涂布液涂布在热镀锌板基材上，然后进行固化，固化条件包括:温度 80~110°C，时间为10~60s。该制备方法仅适用于特定的自润滑处理剂。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种热镀锌自润滑钢板的生产方法，其生产出 热镀锌自润滑钢板，膜层厚度均匀，具有优良的自润滑性、耐蚀性、耐热性、耐水性，且可以 适用于各种自润滑涂料。
[0007] 本发明解决其技术问题所采用的一种热镀锌自润滑钢板的生产方法，采用辊式涂 布机将自润滑涂料涂覆在热镀锌板基材上，然后进行固化、冷却；
[0008] 所述辑式涂布机的涂覆工艺参数为:带钢的传送速度为60~120m/min;涂覆辑/带 钢速比为130%~160%，粘液辊/带钢速比为70%~80%，涂覆辊与粘液辊间接触压力为40 ~80daN，涂覆辑与带钢之间的包角为15~25°，粘液辑粗糙度Ra为0.6~0.8μηι，涂辑粗糙度 Ra为1·3~1·6ym。
[0009] 进一步的，所述固化工艺为：先采用磁感应加热器烘干，再采用热风烘干;所述磁 感应加热器的加热温度为90~105°C，加热时间为2s~4s，所述热风温度为160~180 °C，加 热时间为4s~8s。
[0010] 进一步的，带钢到顶部转向辊温度<60°c，带钢卷取温度<45°C，卷取下线自然冷 却至少8小时后再包装。
[0011 ]优选的，涂覆辊与带钢之间的包角为18~23°，粘液辊粗糙度Ra为0.65~0.72μπι， 涂辊粗糙度Ra为1.36~1.52μπι。
[0012] 优选的，涂覆辊与带钢之间的包角为20°，粘液辊粗糙度Ra为0.68~0.7μπι，涂辊粗 糙度 Ra为 1.43~1·45μπι。
[0013] 优选的，所述磁感应加热器的加热温度为95~100°C，所述热风温度为165~175 cC。
[0014] 本发明的有益效果是:本发明提供的热镀锌自润滑钢板的生产方法，其生产出的 热镀锌自润滑钢板，膜层厚度均匀，具有优良的自润滑性、耐蚀性、耐热性、耐水性，且可以 适用于各种自润滑涂料。
【具体实施方式】
[0015] 本发明的一种热镀锌自润滑钢板的生产方法，采用辊式涂布机将自润滑涂料涂覆 在热镀锌板基材上，然后进行固化、冷却；
[0016] 所述辑式涂布机的涂覆工艺参数为:带钢的传送速度为60~120m/min;涂覆辑/带 钢速比为130%~160%，粘液辊/带钢速比为70%~80%，涂覆辊与粘液辊间接触压力为40 ~80daN，涂覆辑与带钢之间的包角为15~25°，粘液辑粗糙度Ra为0.6~0.8μηι，涂辑粗糙度 Ra为1·3~1·6ym。
[0017] 本发明的热镀锌自润滑钢板的生产方法对自润滑涂料没有特殊要求，市售的自润 滑涂料均适用于本发明，如上海兴赛尔公司生产的XSL-100P自润滑钝化液原液、上海丰野 公司生产的FYNC-NZW-006自润滑钝化液等；也可以采用自制的自润滑涂料，例如 CN103102790A公开润滑涂料、CN101608311A公开的自润滑剂组合物、CN103911031A公开的 自润滑处理剂组合物。
[0018] 为了进一步提高自润滑性、耐蚀性、耐热性、耐水性，所述固化工艺为:先采用磁感 应加热器烘干，再采用热风烘干，其中，磁感应加热是由内往外烘干涂层，加热时间短，能快 速固化涂层;热风烘干是由外往内烘干涂层，能确保涂层表面烘干，同时将膜层烘干所蒸发 的水汽带走。采用这种复合烘干方式，能确保涂层在到达顶部转向辊之前形成干膜;所述磁 感应加热器的加热温度为90~105°C，加热时间为2s~4s，所述热风温度为160~180 °C，加 热时间为4s~8s。
[0019] 为了进一步提高自润滑性、耐蚀性、耐热性、耐水性，所述冷却工艺为:带钢到顶部 转向辊温度<60°C，带钢卷取温度<45°C，卷取下线自然冷却至少8小时后再包装。
[0020] 优选的，涂覆辊与带钢之间的包角为18~23°，粘液辊粗糙度Ra为0.65~0.72μπι， 涂辊粗糙度Ra为1.36~1.52μπι。
[0021] 更优选的，涂覆辊与带钢之间的包角为20°，粘液辊粗糙度Ra为0.68~0.7μπι，涂辊 粗糙度Ra为1.43~1·45μπι。
[0022] 优选的，所述磁感应加热器的加热温度为95~100°C，所述热风温度为165~175 cC。
[0023] 下面通过实施例和对比例来对本发明进行进一步说明，实施例和对比例中采用了 三种不同的自润滑涂料，自润滑涂料1为市售的上海兴赛尔公司生产的XSL-100P自润滑钝 化液原液；自润滑涂料2为市售的上海丰野公司生产的FYNC-NZW-006自润滑涂料；自润滑涂 料3为CN103911031A中公开的自制的自润滑处理剂组合物，各组分的含量如表1(该专利申 请文件中实施例4所对应的自润滑剂组合物)所示：
[0024] 表 1
[0026] 表1中：胶体二氧化娃平均粒径为30nm;润滑剂为水性氟碳乳液（固含量为46% )和 聚乙烯蜡乳液(固含量为20%)(二者重量比为7:3)，无机缓蚀剂为高锰酸钾和钼酸钠(二者 重量比为3:2)，硅烷偶联剂选用的KH792,有机树脂为水性聚氨酯（固含量为30%)和水性苯 丙树脂（固含量为30%)(二者比例为4:1)，助剂中为流平剂、表面活性剂、消泡剂(三者重量 比为3:1:1 )，其中表面活性剂为OP-10，流平剂为聚氨酯流平剂（固含量为20 % );消泡剂为 聚醚改性有机硅消泡剂(固含量为35 % )。
[0027] 表2中列出了实施例1-9和对比例1-4中，涂覆工艺各参数的取值;表3中列出了实 施例1-9和对比例1-4中，固化工艺和冷却工艺中各参数的取值。
[0028] 表 2
[0031]
[0032] 测试根据实施例1-7和对比例1-4生产得到的热镀锌自润滑钢板的耐蚀性、耐热 性、耐水性和自润滑性，结果如表4所示。
[0033] 其中，耐蚀性按照耐腐蚀性按照GB/T10125-1997中规定的方法和条件进行腐蚀试 验，然后按照GB12335-90的规定对腐蚀结果进行评价（以72小时后的腐蚀面积占总面积的 百分比表示）。
[0034]耐热性按照试样在300°C条件下20min的变化判定;若前后色差的变化小于4,且膜 层未出现气泡、脱落、掉粉等现象，则为A级;若前后色差的变化大于4,小于8,且膜层未出现 气泡、脱落、掉粉等现象，则为B级;若前后色差的变化大于，且膜层未出现气泡、脱落、掉粉 等现象，则为C级;若膜层出现气泡、脱落、掉粉等现象，则为D级。
[0035] 耐水性是采用100°C去离子水滴于试样来测定;若试样完全无水迹，则为A级;有轻 微水迹，则为B级；明显水迹则为C级。
[0036] 自润滑性按照涂层表面的摩擦系数判定，摩擦系数越小，则自润滑性越好。
[0037] 表 4
[0039] 自润滑性按照涂层表面的摩擦系数判定，摩擦系数越小，则自润滑性越好。一般摩 擦系数小于〇. 15时，则认为自润滑性良好。但摩擦系数过小(低于0.09)时，自润滑钢卷在后 续的运输存储过程中易发生扁卷，影响用户使用，严重的直接无法使用，只能做判废处理。
[0040] 由表4的数据，通过实施例1-9与对比例1-4的对比，可以看出，本发明提供的热镀 锌自润滑钢板的生产方法，其生产出的热镀锌自润滑钢板，膜层厚度适当且均匀，由实施例 1-9可以看出，采用本发明提供的热镀锌自润滑钢板的生产方法生产出的自润滑钢板的摩 擦系数都在〇. 10-0.15范围内，既具有优良的自润滑性性，又能保证后续的存储运输过程中 钢卷不会发生扁卷;同时具有优良耐蚀性、耐热性、耐水性，且可以适用于各种自润滑涂料。
【主权项】
1. 一种热镀锌自润滑钢板的生产方法，其特征在于:采用辊式涂布机将自润滑涂料涂 覆在热镀锌板基材上，然后进行固化、冷却； 所述辑式涂布机的涂覆工艺参数为：带钢的传送速度为60~120m/min;涂覆辑/带钢速 比为130%~160%，粘液辊/带钢速比为70%~80%，涂覆辊与粘液辊间接触压力为40~ 80daN，涂覆辊与带钢之间的包角为15~25°，粘液辊粗糙度Ra为0.6~0.8μπι，涂辊粗糙度Ra 为1 · 3~1·6ym。2. 如权利要求1所述的一种热镀锌自润滑钢板的生产方法，其特征在于:所述固化工艺 为:先采用磁感应加热器烘干，再采用热风烘干;所述磁感应加热器的加热温度为90~105 °C，加热时间为2s~4s，所述热风温度为160~180°C，加热时间为4s~8s。3. 如权利要求2所述的一种热镀锌自润滑钢板的生产方法，其特征在于:所述冷却工艺 为：带钢到顶部转向辊温度<60°C，带钢卷取温度<45°C，卷取下线自然冷却至少8小时后 再包装。4. 如权利要求1至3中任一项所述的一种热镀锌自润滑钢板的生产方法，其特征在于： 涂覆辊与带钢之间的包角为18~23°，粘液辊粗糙度Ra为0.65~0.72μπι，涂辊粗糙度Ra为 1·36~1·52ym 〇5. 如权利要求4所述的一种热镀锌自润滑钢板的生产方法，其特征在于:涂覆辊与带钢 之间的包角为20°，粘液辊粗糙度Ra为0.68~0.7μπι，涂辊粗糙度Ra为1.43~1.45μπι。6. 如权利要求4所述的一种热镀锌自润滑钢板的生产方法，其特征在于:所述磁感应加 热器的加热温度为95~HKTC，所述热风温度为165~175°C。
【文档编号】B05D3/04GK105921379SQ201610405629
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】张 林, 黄德轩, 金永清, 邓菡
【申请人】攀钢集团攀枝花钢钒有限公司