一种环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板及其制造方法
【专利摘要】本发明为一种环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢'板及其制造方法，该钢板包括具有正面和反面的基板、依附于所述基板正面的第一合金层、依附于2所述基板反面的第二合金层、依附于所述第一合2金层外表面的钝化层和依附于所述钝化层外表面的耐高温防腐层，所述钝化层含有硅烷类钝化剂。本发明通过硅烷钝化层不仅提高了层间的结合力，达到更好的耐高温防腐保护效果，而且避免使用致癌物质，更加环保。
【专利说明】一种环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板及其制造方法
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及轧钢【技术领域】，特别涉及一种环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板及其制造方法。
【【背景技术】】
[0002]据工业和信息化部统计，2012年我国生产彩电1.18亿台。其中，液晶电视产量占彩电比重达75.5%，现有液晶电视背板材料大多使用电镀锌钢板。目前广为使用的镀铝锌钢板在温度达到550°C以上时，往往会表现出钢板漆膜耐冷热交替能力脆弱的现象，具体而言，易出现爆漆、龟裂，从而影响产品的质量，无法满足材料减薄及环保生产的需求。
[0003]同时为抑制镀锌钢板在空气中尤其是潮湿环境中被腐蚀，通常采用铬酸盐对其表面进行钝化处理，但由于铬属致癌物质，其产品及在其生产过程中会对人和环境产生严重危害，世界各国已开始立法，尽量避免或禁止使用铬酸盐钝化工艺。
[0004]因此，有必要开发出一款环保型高性能镀层钢材来取代电镀锌钢材制作液晶电视背板。
【
【发明内容】
】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板及其制造方法。
[0006]本发明通过如下技术方案实现上述目的:一种环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板，包括具有正面和反面的基板、依附于所述基板正面的第一合金层、依附于所述基板反面的第二合金层、依附于所述第一合金层外表面的钝化层和依附于所述钝化层外表面的耐高温防腐层，其特征在于:所述钝化层含有硅烷类钝化剂。
[0007]优选的，所述硅烷类钝化剂包括Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Υ-(2，3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N- (2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少I种。
[0008]优选的，所述钝化层中还添加有氧化铝或硅土中的至少I种。
[0009]在一些实施方案中，所述第一合金层和第二合金层材料为铝锌硅合金。
[0010]优选的，所述铝锌硅合金的化学元素及其质量百分比为:50-55%的铝、43-47%的锌和1-3%的硅。
[0011]优选的，所述耐高温防腐层的涂料由以下质量百分比的原料构成:40-70%有机硅树脂、3-10%滑石粉、5-15%云母粉、3-15%钥酸锌、5-15%正丁醇、1-3%偶联剂和2_4%二氧化硅，所述偶联剂为KH-792或KH-900中的一种。
[0012]一种环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板的制造方法，其特征在于包括以下步骤:
[0013]A)基板清洗:将冷轧钢板在有机溶液中清洗，然后烘干，得到基板；
[0014]B)涂覆合金层:在所述基板的正面涂覆第一合金层，反面涂覆第二合金层；
[0015]C)钝化:用硅烷钝化剂对所述第一合金层表面进行钝化处理，然后干燥形成钝化层；
[0016]D)耐高温防腐处理:在所述钝化层表面涂覆耐高温防腐涂料，再经煅烧固化，形成耐闻温防腐层。
[0017]优选的，所述第一合金层和第二合金层通过浸溃提拉法一次成型。
[0018]优选的，所述钝化剂为包括含质量百分比10-30%的硅烷化合物、10-25%的醇、0-2%氧化铝和0-2%硅土的酸性水溶液，PH为3-4。
[0019]在一些实施方案中，所述煅烧温度为200_250°C，固化时间为15_40s。
[0020]与现有技术相比，本发明环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板及其制造方法的有益效果在于:
[0021]1、硅烷钝化剂中的硅烷醇基团(S1-OH)会在硅烷/金属的界面上反应生成金属硅氧烷健(S1-O-Me)，可以提高界面的粘结力；而过剩的硅烷醇基团则形成胶联的硅烷膜结构或S1-O-Si网络结构，这种网络结构可以有效地阻止侵蚀性介子的浸入。
[0022]2、硅烷钝化层中加入氧化铝和硅土后能提高成膜厚度，提高其保护性能和机械性能，取代有害的铬酸盐膜的效果且更环保。
[0023]3、硅烷钝化层外的耐高温防腐层可使钢板在100-1000°C环境下保持耐腐蚀性。【【专利附图】
【附图说明】】
[0024]图1为本发明环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板的结构示意图。
[0025]图中:1、基板,21、第一合金层,22、第二合金层,3、钝化层,4、耐高温防腐层。
【【具体实施方式】】
[0026]如图1所示，采用本发明制造方法处理得到的环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板包括具有正面和反面的基板1、依附于基板I正面的第一合金层21、依附于基板I反面的第二合金层22、依附于第一合金层21外表面的钝化层3和依附于钝化层3外表面的耐高温防腐层4，其中钝化层3含有硅烷类钝化剂。
[0027]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0028]实施例1:
[0029]A)将冷轧钢板在30%乙醇溶液中清洗，然后烘干，得到基板I ;
[0030]B)将质量百分比50%铝、47%锌、3%硅熔融为合金流体，然后采用浸溃提拉法在基板I的两面同时涂覆第一合金层21和第二合金层22 ；
[0031]C)按照质量百分比10%硅烷化合物、25%乙醇、2%氧化铝配制成PH3的硅烷钝化剂水溶液，娃烧化合物为Y-氨丙基二乙氧基娃烧和Y- (2,3-环氧丙氧)丙基二甲氧基娃烧的1:1混合物，用硅烷钝化剂对第一合金层21表面进行钝化处理，然后干燥形成钝化层3 ；
[0032]D)按照质量百分比40%有机硅树脂、10%滑石粉、15%云母粉、15%钥酸锌、15%正丁醇、3% KH-792偶联剂和2%二氧化硅配制耐高温防腐涂料，将耐高温防腐涂料涂覆于纯化层3表面，再经200 C锻烧固化40s，形成耐闻温防腐层4。
[0033]经以上工艺处理的钢板能在96小时盐雾试验中不生锈并且能在100-1000°C环境下保持耐腐蚀性。
[0034]实施例2:
[0035]A)将冷轧钢板在60%乙醇溶液中清洗，然后烘干，得到基板I ;
[0036]B)将质量百分比55%铝、43%锌、2%硅熔融为合金流体，然后采用浸溃提拉法在基板I的两面同时涂覆第一合金层21和第二合金层22 ；
[0037]C)按照质量百分比30%硅烷化合物、10%的丙醇、2%硅土配制成PH4的硅烷钝化剂水溶液，硅烷化合物为Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基娃烧和N-(2_氛乙基)_3_氛丙基二甲氧基娃烧的1:1: 2混合物,用娃烧纯化剂对第一合金层21表面进行钝化处理，然后干燥形成钝化层3 ；
[0038]D)按照质量百分比70%有机硅树脂、3%滑石粉、5%云母粉、3%钥酸锌、12%正丁醇、3% ΚΗ-792偶联剂和4%二氧化硅配制耐高温防腐涂料，将耐高温防腐涂料涂覆于钝化层3表面，再经250 C锻烧固化15s，形成耐闻温防腐层4。
[0039]经以上工艺处理的钢板能在96小时盐雾试验中不生锈并且能在100-1000°C环境下保持耐腐蚀性。
[0040]实施例3:
[0041]A)将冷轧钢板在50%乙醇溶液中清洗，然后烘干，得到基板I ;
[0042]B)将质量百分比54%铝、45%锌、1%硅熔融为合金流体，然后采用浸溃提拉法在基板I的两面同时涂覆第一合金层21和第二合金层22 ；
[0043]C)按照质量百分比25%硅烷化合物、19%乙醇、I %氧化铝和1%硅土配制成PH4的硅烷钝化剂水溶液，硅烷化合物为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷，用硅烷钝化剂对第一合金层21表面进行钝化处理，然后干燥形成钝化层3 ；
[0044]D)按照质量百分比56%有机硅树脂、9%滑石粉、12%云母粉、13%钥酸锌、5%正丁醇、2% KH-900偶联剂和3%二氧化硅配制耐高温防腐涂料，将耐高温防腐涂料涂覆于钝化层3表面，再经242°C煅烧固化30s，形成耐高温防腐层4。
[0045]经以上工艺处理的钢板能在96小时盐雾试验中不生锈并且能在100-1000°C环境下保持耐腐蚀性。
[0046]以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板，包括具有正面和反面的基板、依附于所述基板正面的第一合金层、依附于所述基板反面的第二合金层、依附于所述第一合金层外表面的钝化层和依附于所述钝化层外表面的耐高温防腐层，其特征在于:所述钝化层含有硅烷类钝化剂。
2.根据权利要求1所述的环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板，其特征在于:所述硅烷类纯化剂包括Y-氨丙基二乙氧基娃烧、Y- (2,3-环氧丙氧)丙基二甲氧基娃烧、Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Υ_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Ν-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少I种。
3.根据权利要求1所述的环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板，其特征在于:所述钝化层中还添加有氧化铝或硅土中的至少I种。
4.根据权利要求1所述的环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板，其特征在于:所述第一合金层和第二合金层材料为招锌娃合金。
5.根据权利要求4所述的环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板，其特征在于:所述铝锌硅合金的化学元素及其质量百分比为:50-55%的铝、43-47%的锌和1_3%的硅。
6.根据权利要求1所述的环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板，其特征在于:所述耐高温防腐层的涂料由以下质量百分比的原料构成:40-70%有机硅树脂、3-10%滑石粉、5-15%云母粉、3-15%钥酸锌、5-15%正丁醇、1-3%偶联剂和2-4% 二氧化硅，所述偶联剂为KH-792 或 KH-900 中的一种。
7.一种环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板的制造方法，其特征在于包括以下步骤: A)基板清洗:将冷轧钢板在有机溶液中清洗，然后烘干，得到基板； B)涂覆合金层:在所述基板的正面涂覆第一合金层，反面涂覆第二合金层； C)钝化:用硅烷钝化剂对所述第一合金层表面进行钝化处理，然后干燥形成钝化层； D)耐高温防腐处理:在所述钝化层表面涂覆耐高温防腐涂料，再经煅烧固化，形成耐闻温防腐层。
8.根据权利要求7所述的环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板的制造方法，其特征在于，所述第一合金层和第二合金层通过浸溃提拉法一次成型。
9.根据权利要求7所述的环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板的制造方法，其特征在于，所述钝化剂为包括含质量百分比10-30 %的硅烷化合物、10-25 %的醇、0-2 %氧化铝和0-2%硅土的酸性水溶液，PH为3-4。
10.根据权利要求7所述的环保型耐高温耐腐蚀镀铝锌钢板的制造方法，其特征在于，所述煅烧温度为200-250°C，固化时间为15-40s。
【文档编号】B32B33/00GK104210174SQ201410387323
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】钟益平 申请人:苏州胜禹材料科技有限公司