一种镀铝锌镁板用耐指纹液及其制备方法与流程

1.本发明属于化工材料领域，具体涉及一种镀铝锌镁板用耐指纹液及其制备方法。


背景技术：

2.铝锌镁镀层是一种基于铝锌镀层的改进型镀层技术。碳钢板通过热浸镀工艺获得具有防护性能的铝锌镀层，镀层厚度通常为25μm。与传统镀锌板相比，铝锌板不仅提供优异的户外耐蚀性，还具有精美外观。基于这些优势，铝锌板被广泛用于户外建筑领域，例如室外金属镶板、屋顶和轻钢结构房屋中的轻钢龙骨。然而铝锌板仍存在如下不足之处：即铝锌板切口处的红锈保护能力欠佳。研究发现，在铝锌镀层中添加少量镁可以大幅提高切口红锈的防护效果。添加的镁可促进生成大量的镁锌微粒(mgzn2)，这些镁锌微粒均匀分布在镀层表面，在大气腐蚀环境中，镁锌微粒优先溶解并生成早期腐蚀产物，这些腐蚀产物移动并均匀覆盖于裸露的切口表面，最终形成结构致密和附着牢固的钝化层，这种防腐机制非常有效地遏制铝锌板切口红锈的生成和蔓延。
3.目前使用在铝锌镁镀层上的表面钝化产品主要包括两种类型：含铬耐指纹和硅烷类无铬钝化。但是，在实际使用过程中发现，在高温高湿和阴雨天的运输和存储过程中，若包装破损可导致铝锌镁钝化板板间进水，其结果是钝化板面上会形成面积大小不一的灰黑色斑块，主要是由于镁锌微粒在板间进水后产生不均匀溶解腐蚀所致。这些表面缺陷不仅影响板面外观，而且会影响其后续使用，现有的钝化产品仍无法有效解决这一问题。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中存在的不足，本发明的主要目的是提供一种镀铝锌镁板用耐指纹液，通过树脂和表面改性协同强化钝化膜的致密性和疏水性，同时引入具有高效自修复型的防锈剂，各组分协同作用获得钝化膜表面高抗水性能，显著提高铝锌镁钝化板在恶劣的运输和存储条件下(例如高温高湿和阴雨天等)的腐蚀防护能力，解决现有的钝化产品抗水性不足的问题。
5.本发明的另一目的是提供上述镀铝锌镁板用耐指纹液的制备方法，工艺简单，适用于镀铝锌镁连续生产线。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.本发明提供一种镀铝锌镁板用耐指纹液，按照g/l所述镀铝锌镁板用耐指纹液表示由如下重量份的组分组成：
8.有机杂化树脂水性分散液：200
–
500份；
9.含氟碳高分子化合物的水性分散液：0.5
–
30份；
10.水溶性防锈剂：0.1
–
3份；
11.或还包含硅溶胶：0.5
–
5份和/或功能助剂：0.01
–
15份；
12.余量为纯水或去离子水；
13.其中，所述水溶性防锈剂选自偏钒酸盐。
14.作为优选，所述偏钒酸盐为偏钒酸钠和/或偏钒酸铵。
15.作为优选，所述有机杂化树脂水性分散液的固体含量为40％
–
60％，选自丙烯酸-环氧杂化树脂水性分散液和/或丙烯酸-聚氨酯杂化树脂水性分散体。
16.作为更优选，所述有机杂化树脂水性分散液为阳离子型丙烯酸-聚氨酯杂化树脂水性分散液，其固体含量为55％，例如丙烯酸-聚氨酯乳液。
17.作为优选，所述含氟碳高分子化合物的水性分散液为聚四氟乙烯(ptfe)的水性分散液，聚四氟乙烯是一种完全由碳和氟组成的高分子量聚合物，为钝化膜层表面提供高度的疏水性。
18.作为优选，所述硅溶胶具有大量的羟基表面基团，增加与所述有机杂化树脂水性分散液中有机杂化树脂反应性基团的交联密度，提高钝化膜层的耐磨和耐刮擦性能，同时通过提高钝化膜层表面的粗糙度来增大表面积。
19.作为优选，所述功能助剂选自流平剂和/或消泡剂，其类型和量的选择在本领域技术人员的知识和技能范围内，并且可以在没有过度实验的情况下作出。
20.本发明还提供上述镀铝锌镁板用耐指纹液的制备方法，包括以下步骤：
21.(1)取水溶性防锈剂，加入纯水或去离子水，搅拌溶解；
22.(2)在搅拌条件下，将有机杂化树脂水性分散液加入到上述溶液中，搅拌至分散均匀；
23.(3)在搅拌条件下，将含氟碳高分子化合物的水性分散液加入到上述混合液中，搅拌至分散均匀；
24.(4)在搅拌条件下，将硅溶胶加入到上述混合液中，搅拌至分散均匀。
25.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的镀铝锌镁板用耐指纹液通过树脂和表面改性协同强化钝化膜的致密性和疏水性，同时引入具有高效自修复型的防锈剂，各组分协同作用获得钝化膜表面高抗水性能，显著提高铝锌镁钝化板在恶劣的运输和存储条件下(例如高温高湿和阴雨天等)的腐蚀防护能力。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
27.以下实施例中提供的镀铝锌镁板用耐指纹液，按照g/l耐指纹液表示由如下重量份的组分组成：有机杂化树脂水性分散液200
–
500份、含氟碳高分子化合物的水性分散液0.5
–
30份、水溶性防锈剂0.1
–
3份，或还包含硅溶胶0.5
–
5份和/或功能助剂0.01
–
15份，余量为纯水或去离子水。
28.以下实施例中镀铝锌镁板用耐指纹液的使用方法包括脱脂清洗和辊涂，使钝化液均匀分布在镀铝锌镁板表面，干燥后的干膜厚度为1.0
–
1.2μm。
29.以下实施例中镀铝锌镁板用耐指纹液的性能检测包括：
30.(a)耐蚀性测试：根据国标(gb/t10125-2012中性盐雾试验)，并通过腐蚀面积来判断盐雾性能优劣，盐雾测试时间为96h。
31.(b)耐进水湿热叠片测试(模拟板间进水腐蚀)：在钝化板面上滴加自来水，然后用另一片钝化板覆盖在滴有自来水的板面上并压实，形成叠片样品，放入湿热箱中，叠片测试时间为120h，测试条件为95％rh，50℃。测试结束后，打开叠片，观察两块钝化板面的发黑情况。
32.以下实施例1
–
8的原料组成和配比每1l耐指纹液按克/升(g/l)表示如表1所示。
33.表1
34.实施例丙烯酸-聚氨酯乳液偏钒酸钠ptfe乳液硅溶胶134000023401.5003340200434030053400506340030073400018340005
35.表1中，丙烯酸-聚氨酯乳液为路博润公司lubrizol ca1009a，ptfe乳液为德国凯曼公司keime-801，硅溶胶为日产化学公司snowtex-up。
36.表2
[0037][0038][0039]
由表2可以看出，杂化有机树脂本身(实施例1)有着优异的耐盐雾腐蚀性能，但在进水湿热叠片测试中，其耐黑变的防护效果不佳。添加偏钒酸钠的实施例2
–
4具有优异的进
水耐黑变性能(不发黑)，但破坏了杂化有机树脂本身具有的耐盐雾腐蚀性能。单独添加少量ptfe或硅溶胶(实施例5
–
8)不影响耐盐雾性能，但也不具有耐进水黑变的防护效果。
[0040]
实施例9
–
15的原料组成和配比每1l耐指纹液按克/升(g/l)表示如表3所示。
[0041]
表3
[0042]
实施例丙烯酸-聚氨酯乳液偏钒酸钠ptfe乳液硅溶胶934010010340120113401.500123401.520133401.550143401.525153401.5210
[0043]
表4
[0044][0045][0046]
由表4可以看出，进一步降低偏钒酸钠的量(实施例9
–
10)，不能提供进水耐黑变防护效果。在含适量偏钒酸钠的配方中添加少量的ptfe和/或硅溶胶(实施例11
–
15)可得到良好的耐盐雾性能，同时也能保证进水耐黑变防护效果，添加ptfe和/或硅溶胶还可为后续加工提供一定的润滑性。
[0047]
上述性能测试结果表明，本发明中镀铝锌镁板用耐指纹液通过合理的配方设计可以使铝锌镁板表面钝化膜具有高抗水性(进水湿热叠片测试，不发黑)，同时仍然具有优异的耐蚀性和耐湿热性。
[0048]
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一
般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。