液，其中氧化石墨烯在皮膜中的重量份为0. 1-0. 5份；所述的氧化 石墨烯水溶液中，氧化石墨烯的质量分数为1-5% ; E) 水溶性含氟化合物，其中氟元素在皮膜中的重量份为0. 5-1. 5份； F) 水溶性含磷化合物，其中磷元素在皮膜中的重量份为1-2份； G) 水溶性稀土盐类化合物，其中稀土元素在皮膜中的重量份为0. 1-1. 5份。2. 根据权利要求1所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板，其 特征在于，所述有机-无机复合保护膜为单层结构，其膜厚范围为2-4微米。3. 根据权利要求1所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板，其 特征在于，所述的水性阳离子聚氨酯复合树脂（A)在皮膜中的重量份为35-45份。4. 根据权利要求1所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板，其 特征在于，制备水性阳离子聚氨酯复合树脂（A)时，所述的聚氨酯预聚体是由不含酯基的 聚醇化合物与脂肪族异氰酸酯或芳香族异氰酸酯化合物反应获得。5. 根据权利要求1所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板，其 特征在于，所述复配型有机硅烷偶联剂（B)中，所述的双有机硅烷偶联剂的架桥结构由2-4 个亚甲基、氨基或巯基组成。6. 根据权利要求1所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板，其 特征在于，所述复配型有机硅烷偶联剂（B)中，所述的单有机硅烷偶联剂的分子中至少含 有一个具有反应性的基团，所述具有反应性的基团为氨基、环氧基或乙烯基。7. 根据权利要求1所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板，其 特征在于，所述的复配型有机硅烷偶联剂（B)和水性阳离子聚氨酯复合树脂（A)的重量比 为 0· 5-1. 5〇8. 根据权利要求1所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板，其 特征在于，所述复合润滑粒子（C)中聚四氟乙烯粒子与表面改性高密度聚乙烯粒子的重量 比为1-3 ;所述的聚四氟乙烯粒子直径（中数直径）为0. 3-0. 8微米，所述的表面改性高密 度聚乙烯粒子直径（中数直径）为3-5微米。9. 根据权利要求8所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板，其 特征在于，所述的表面改性高密度聚乙烯粒子表面接枝有反应性基团，所述的反应性基团 为氨基、羟基、羧基、环氧基或氨基甲酸酯基中的一种或多种。10. 根据权利要求1所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板， 其特征在于，所述氧化石墨烯水溶液（D)为表面功能化氧化石墨烯水溶液，所述的表面功 能化氧化石墨烯是指在氧化石墨烯表面接枝有亲水性反应基团，所述亲水性反应基团为氨 基、羟基和羧基中的一种或多种。11. 根据权利要求1或10所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢 板，其特征在于，所述氧化石墨烯水溶液（D)中，所述的氧化石墨烯是单层或者多层，当氧 化石墨烯为多层时，片层数量为5层以下。12. 根据权利要求1所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板，其 特征在于，所述的水溶性含氟化合物（E)为含氟金属盐类或含氟酸类，优选氟化钠、氟钛酸 铵、氟硅酸钠、六氟钛酸和氟硅酸中的一种或多种。13. 根据权利要求1所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板，其 特征在于，所述的水溶性含磷化合物（F)为磷酸盐类或含磷酸类，优选正磷酸、焦磷酸、三 聚磷酸、三聚偏磷酸、磷酸铵、三聚磷酸铝和多聚磷酸铵中的一种或多种。14. 根据权利要求1所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板，其 特征在于，所述的水溶性稀土盐类化合物（G)为稀土铈盐、稀土镧盐和稀土锆盐中的至少 一种；稀土铈盐优选为硝酸铈、硫酸铈、含氟铈盐、铈铵复合盐中的一种或多种；稀土镧盐 优选为氯化镧、硫酸镧和硝酸镧中的一种或多种；稀土锆盐优选为锆氟酸钾、硝酸锆和硫酸 锆中的一种或多种。15. 如权利要求1-14任一项所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌 钢板用水性表面处理剂，其水溶液中总固体份含有以下成分： A) 水性阳离子聚氨酯复合树脂，在皮膜中的重量份为30-50份；所述水性阳离子聚氨 酯复合树脂由聚四氢呋喃醚、聚丙烯酸酯或聚全氟烷基丙烯酸酯中的一种或多种与聚氨酯 预聚体共聚而成，相对分子量为80000-150000 ; B) 复配型有机硅烷偶联剂，在皮膜中的重量份为20-45份；所述复配型有机硅烷偶联 为至少一种双有机硅烷偶联剂和至少一种单有机硅烷偶联剂的混合物；所述双有机硅烷偶 联剂含架桥结构，所述双有机硅烷偶联剂和单有机硅烷偶联剂的重量比为〇. 3-2 ; C) 复合润滑粒子，在皮膜中的重量份为15-25份；所述复合润滑粒子包括聚四氟乙烯 粒子与表面改性高密度聚乙烯粒子； D) 氧化石墨烯水溶液，其中氧化石墨烯在皮膜中的重量份为0. 1-0. 5份；所述的氧化 石墨烯水溶液中，氧化石墨烯的质量分数为1-5% ; E) 水溶性含氟化合物，其中氟元素在皮膜中的重量份为0. 5-1. 5份； F) 水溶性含磷化合物，其中磷元素在皮膜中的重量份为1-2份； G) 水溶性稀土盐类化合物，其中稀土元素在皮膜中的重量份为0. 1-1. 5份。16. 如权利要求15所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板用水 性表面处理剂，其特征在于，所述的水性阳离子聚氨酯复合树脂（A)在皮膜中的重量份为 35-45 份。17. 如权利要求15所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板用水 性表面处理剂，其特征在于，制备水性阳离子聚氨酯复合树脂（A)时，所述的聚氨酯预聚体 是由不含有酯基的聚醇化合物与脂肪族异氰酸酯或芳香族异氰酸酯化合物反应获得。18. 如权利要求15述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板用水性 表面处理剂，其特征在于，所述复配型有机硅烷偶联剂（B)中，所述的双有机硅烷偶联剂的 架桥结构由2-4个亚甲基、氨基或巯基组成；所述的单有机硅烷偶联剂的分子中至少含有 一个具有反应性的基团，所述具有反应性的基团为氨基、环氧基或乙烯基。19. 如权利要求15所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板用水 性表面处理剂，其特征在于，所述的复配型有机硅烷偶联剂（B)和水性阳离子聚氨酯复合 树脂（A)的重量比为0· 5-1. 5。20. 如权利要求15所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板用水 性表面处理剂，其特征在于，所述复合润滑粒子（C)中聚四氟乙烯粒子与表面改性高密度 聚乙烯粒子的重量比为1-3 ;所述的聚四氟乙烯粒子直径（中数直径）为0. 3-0. 8微米，所 述的表面改性高密度聚乙烯粒子直径（中数直径）为3-5微米。21. 如权利要求20所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板用水 性表面处理剂，其特征在于，所述的表面改性高密度聚乙烯粒子表面接枝有反应性基团，所 述的反应性基团为氨基、羟基、羧基、环氧基或氨基甲酸酯基中的一种或多种。22. 如权利要求15所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板用水 性表面处理剂，其特征在于，所述氧化石墨烯水溶液（D)为表面功能化氧化石墨烯水溶液， 所述的表面功能化氧化石墨烯是指在氧化石墨烯表面接枝有亲水性反应基团，所述亲水性 反应基团为氨基、羟基和羧基中的一种或多种。23. 如权利要求15-22任一项所述的具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀 锌钢板用水性表面处理剂，其特征在于，所述的水溶性含氟化合物（E)为含氟金属盐类或 含氟酸类，所述的水溶性含磷化合物（F)为磷酸盐类或含磷酸类，所述的水溶性稀土盐类 化合物（G)为稀土铈盐、稀土镧盐和稀土锆盐中的至少一种。24. 如权利要求1-14任一所述的一种具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀 锌钢板的制备方法，将权利要求15-23任一项所述水性表面处理剂通过一次辊涂涂覆到表 面，并在80-180°C之间进行干燥，使干膜厚度在2-4微米。
【专利摘要】具有优异表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的镀锌钢板及水性表面处理剂，通过在镀锌钢板表面涂覆固化含有水性阳离子聚氨酯复合树脂、包含双有机硅烷偶联剂和单有机硅烷偶联剂的复配型有机硅烷偶联剂、包含聚四氟乙烯-表面改性高密度聚乙烯粒子的复合润滑粒子、氧化石墨烯、水溶性含氟化合物、水溶性含磷化合物和水溶性稀土盐类化合物等成份的表面处理剂，得到具有优异的表面耐磨损性、耐蚀性和耐酸碱性的表面处理镀锌钢板，同时该表面处理镀锌钢板还具有对各类化学介质的良好抗性如耐溶剂性等。
【IPC分类】C09D5/08, C09D175/04, C09D123/26, C09D7/12, C09D127/18, C09D175/08
【公开号】CN105255338
【申请号】CN201510705304
【发明人】杨家云, 戴毅刚, 张剑萍, 马源
【申请人】宝山钢铁股份有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月27日