CN102953093A

CN102953093A - 锌电积用阴极板防腐涂层及其制备方法

Info

Publication number: CN102953093A
Application number: CN2012104382862A
Authority: CN
Inventors: 王敏; 谭宁; 黄峰
Original assignee: Kunming Shuyang Science & Technology Co Ltd
Current assignee: KUNMING HENDERA SCIENCE AND TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2032-11-06
Also published as: CN102953093B

Abstract

一种锌电积用阴极板防腐涂层及其制备方法，采用喷涂或刮涂的方式在阴极板极易腐蚀的液位线至导电梁之间的部位涂覆防腐涂料，该防腐涂料由底层、中间层和表层组成；底层为与阴极板基材结合力较好的环氧改性漆；中间层为连接底漆与面漆、且防腐性能相对较好的防腐涂料；表层为防腐耐磨面漆。通过该防腐涂层的使用，可明显将阴极板的使用寿命延长1/3～1/2，减少了铝板的更换频率，从而节约了电积锌的生产成本，提高生产效益。

Description

锌电积用阴极板防腐涂层及其制备方法

技术领域

本发明涉及到一种锌电积用阴极板防腐涂层及其制备方法，属于湿法冶金技术及表面处理技术领域。

技术背景

锌电积用阴极板指的是纯铝压延板。锌电解沉积的原理是：以纯净的硫酸锌溶液为电解液，以铅银合金为阳极板，纯铝压延板为阴极板，在直流电的作用下，溶液中带正电的锌离子向阴极移动，并在阴极放电沉积，其反应为：

Zn²⁺+2e→Zn↓(阴极反应)

而溶液中带负电的离子向阳极移动，并在阳极放电沉积，其反应为：

2OH^--2e→H₂O+1/2O₂↑（阳极反应）

硫酸锌溶液电解沉积的总反应式为：

在湿法炼锌工艺中，锌电解时阴极板和阳极板的大部分都是浸泡在锌溶液中的，但液位线以上部位是裸露在溶液外的，长期处在酸浓度较高的工作环境以及锌溶液中一些杂质的存在造成阴极板裸露在外的部分腐蚀较为严重，甚至板面还基本完好时，裸露在外的部位已严重腐蚀，造成板不能被继续使用，降低了板的使用寿命，其中对铝板腐蚀影响最大的是氯离子和氟离子，由于近年来电解锌原料的多元化，造成溶液中的氯/氟离子超标，致使铝阴极板腐蚀程度加剧，因此如何提高铝阴极板，尤其是裸露在液位线以上的部位的耐腐蚀性能、增加铝板的使用寿命，成为亟待解决的问题。

中国专利【CN2887892Y】提出了在湿法电解锌用的阴极板与阳极板的板颈表面涂一层防腐层的方法来延长电解锌阴阳机板的耐腐蚀性能，但只涂覆了一层环氧树脂或耐温防腐材料，延长寿命偏短，平均能延长60天。【CN201495302U】公开了一种电解锌阴极板的制备方法，提出采用在极板上端裸露在电解液上的部位安装仿佛条，其所述的防腐条是用合成材料制成的，将其安装在极板上部不会因受恶劣气体的腐蚀而损坏，因而可延长阴极板的使用寿命。【CN101781780B】提出了一种提高锌电解用阴极铝板耐腐蚀性能的方法，其采用特殊的轧制油，利用常规的两辊不可逆、间歇式轧机对铝材进行轧制，轧制后立即采用处理硅酸钠让你工业进行后续处理，得到表面平整的铝阴极板，且生成厚度较大、较为致密的氧化表面层，从而提高其耐腐蚀性能。使其使用寿命提高三倍以上。美国专利【US005498322A】提出了用铝合金作锌电解用阴极板，通过添加镁、硅、铁、铜、锌等元素，从而采用冷轧的方法对板进行轧制，从而制得铝合金板，所得的铝板提高了抗腐蚀性能，从而延长了阴极板的使用寿命。铝是比较活泼的金属，极易被腐蚀，尤其是电解锌用阴极板裸露在液位线外面的部分，先前提到的防腐方法，都不够明确，操作工艺相对复杂。

发明内容

本发明提出一种锌电解用阴极板的耐腐蚀涂层及其制备方法，通过在液位线至导电梁的部位涂覆一层防腐涂料，增加该部位的防腐性能，从而可将铝阴极板的使用寿命延长1/2~1/3。可以提高铝阴极板抗腐蚀能力的防腐层，真正延长阴极板的使用寿命，且操作工艺简单，可实现批量化生产。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种锌电积用阴极板防腐涂层的制备方法，步骤如下：

（1）阴极板表面处理：首先对阴极板表面进行喷砂，然后碱洗和酸洗，以除去阴极板表面的的油污及氧化膜并增加板面的粗糙度；

（2）喷涂：在阴极板表面首先喷涂底层涂料，然后置于60℃鼓风干燥箱烘烤，待底层涂料完全干透后，喷涂中间层涂料，仍置于60℃鼓风干燥箱烘烤，待中间层涂料固化后，继续喷涂表层面漆，再置于60℃鼓风干燥箱烘烤至涂料完全固化。

作为本发明的优先方案，上述方案还可作如下设计：

步骤（1）所述阴极板表面的喷砂，采用干喷的方式提高阴极板表面的粗糙度。

步骤（1）所述碱洗所用碱为体积浓度6%～8%的氢氧化钠溶液，酸洗所用酸为体积浓度15%～20%的硝酸溶液。

所述底层为环氧改性漆为环氧锌黄底漆或环氧双酚A型环氧涂料；中间层为呋喃、乙烯基树脂加玻璃鳞片或有机硅改性树脂；表层为丙烯酸聚氨酯防腐面漆或聚硅氧烷防腐面漆。

所述底层涂料与固化剂的重量份比例为5～8：1，采用喷涂的方式喷涂2道，喷涂厚度100～200μm，或采用滚涂的方式，刮涂2道。

所述中间层与固化剂的重量份比例为5～10：1，采用喷涂的方式喷涂2道，喷涂厚度200～400μm，或采用滚涂的方式，刮涂2道。

所述表层面漆与固化剂的重量份比例为8～25：2，采用喷涂的方式喷涂2道，喷涂厚度200～300μm，或采用滚涂的方式，刮涂2道。

一种锌电积用阴极板防腐涂层，其特征在于：采用喷涂或滚涂的方式在阴极板液位线至导电梁之间的部位涂覆防腐涂料，该防腐涂料是由底层、中间层和表层面漆组成；所述底层为与阴极板基材结合力较好的环氧改性漆；所述中间层为连接底漆与面漆、且防腐性能相对较好的防腐涂料；所述表层面漆为防腐耐磨漆。

本发明涉及的防腐涂层，涂覆在电解用阴极板的液位线至导电梁的部位，厚度可达600μm～2mm，可以采用喷涂或滚涂的方式进行施工，操作简单易行，易实现批量化生产，可有效提高阴极板的耐腐蚀性能，并使阴极板的使用寿命延长1/2～1/3，减少了企业阴极板的更换频率，可带来极大的经济效益。

具体实施方式：

下面结合实例，对本发明提出的技术方案做进一步的说明：

实施例一：

（1）阴极板表面处理：首先采用干喷的方式对阴极板表面进行喷砂，然后用体积浓度为6%的氢氧化钠溶液碱洗，再用体积浓度为15%的硝酸溶液酸洗，以除去阴极板表面的的油污及氧化膜等，以及增加板面的粗糙度。

（2）喷涂：在阴极板表面喷敷防腐涂料。首先喷涂底层涂料，底层涂料为环氧改性漆为环氧锌黄底漆，所用漆与固化剂的重量比为5：1，采用喷涂的方式喷涂2道，厚度可达100μm，然后置于60℃鼓风干燥箱烘烤，待涂料完全干透后，喷涂中间层；中间层为呋喃涂料，其与固化剂的重量比为5：1，采用喷涂的方式喷涂2道，厚度可达200μm，仍置于60℃鼓风干燥箱烘烤，待涂料固化后，继续喷涂面漆，面漆为丙烯酸聚氨酯防腐面漆，所用漆与固化剂的重量比为8：1，采用喷涂的方式喷涂2道，厚度可达200μm。再置于60℃鼓风干燥箱烘烤至涂料完全固化。

实施例二：

（1）阴极板表面处理：首先采用干喷的方式对阴极板表面进行喷砂，然后用浓度为8%的氢氧化钠溶液碱洗，用重量体积浓度为20%的硝酸溶液酸洗，以除去阴极板表面的的油污及氧化膜等，以及增加板面的粗糙度。

（2）喷涂：在阴极板表面喷敷防腐涂料。首先喷涂底层涂料，底层涂料为环氧改性漆为环氧锌黄底漆，所用漆与固化剂的重量比为8：1，采用喷涂的方式喷涂2道，厚度可达200μm，然后置于60℃鼓风干燥箱烘烤，待涂料完全干透后，喷涂中间层；中间层为有机硅改性树脂涂料，其与固化剂的重量比为10：1，采用喷涂的方式喷涂2道，厚度可达400μm，仍置于60℃鼓风干燥箱烘烤，待涂料固化后，继续喷涂表层面漆，面漆为聚硅氧烷防腐面漆，所用漆与固化剂的重量比为25：2，采用喷涂的方式喷涂2道，厚度可达300μm。再置于60℃鼓风干燥箱烘烤至涂料完全固化。

实施例三：

（1）阴极板表面处理：首先采用干喷的方式对阴极板表面进行喷砂，然后用体积浓度为7%的氢氧化钠溶液碱洗，再用体积浓度为17.5%的硝酸溶液酸洗，以除去阴极板表面的的油污及氧化膜等，以及增加板面的粗糙度。

（2）喷涂：在阴极板表面喷敷防腐涂料。首先喷涂底层涂料，底层涂料为环氧改性漆为环氧锌黄底漆，所用漆与固化剂的重量比为6：1，采用喷涂的方式喷涂2道，厚度可达150μm，然后置于60℃鼓风干燥箱烘烤，待涂料完全干透后，喷涂中间层；中间层为乙烯基树脂加玻璃鳞片，其与固化剂的重量比为7.5：1，采用喷涂的方式喷涂2道，厚度可达300μm，仍置于60℃鼓风干燥箱烘烤，待涂料固化后，继续喷涂表层面漆，面漆为聚硅氧烷防腐面漆，所用漆与固化剂的重量比为10.5:1，采用喷涂的方式喷涂2道，厚度可达250μm。再置于60℃鼓风干燥箱烘烤至涂料完全固化。

实施例四：

（1）阴极板表面处理：同实施例1～3。

（2）喷涂：在阴极板表面喷敷防腐涂料。首先喷涂底层涂料，底层防腐涂料的实施工艺同实施例1～3。中间层为有机硅改性树脂，其与固化剂的重量比为6：1，采用喷涂的方式喷涂2道，厚度可达250μm，仍置于60℃鼓风干燥箱烘烤，待涂料固化后，继续喷涂面漆，面漆为丙烯酸聚氨酯防腐面漆，所用漆与固化剂的重量比为21：2，采用喷涂的方式喷涂2道，厚度可达240μm。再置于60℃鼓风干燥箱烘烤至涂料完全固化。

实施例五：

（1）阴极板表面处理：同实施例1～3。

（2）喷涂：在阴极板表面喷敷防腐涂料。首先喷涂底层涂料，底层防腐涂料的实施工艺同实施例1～3。中间层为呋喃，其与固化剂的重量比为5：1，采用滚涂的方式喷涂2道，厚度可达1.0mm，仍置于60℃鼓风干燥箱烘烤，待涂料固化后，继续喷涂面漆，面漆的喷涂方式同实施例1～4。

实施例六：

（1）阴极板表面处理：同实施例1～3。

（2）喷涂：在阴极板表面喷敷防腐涂料。首先喷涂底层涂料，底层防腐涂料的实施工艺同实施例1～3。中间层为乙烯基树脂加玻璃鳞片，其与固化剂的重量比为10:1，采用滚涂的方式喷涂2道，厚度可达1.5mm，仍置于60℃鼓风干燥箱烘烤，待涂料固化后，继续喷涂面漆，面漆的喷涂方式同实施例1～4。

实施例七：

（1）阴极板表面处理：同实施例1～3。

（2）喷涂：在阴极板表面喷敷防腐涂料。首先喷涂底层涂料，底层防腐涂料的实施工艺同实施例1～3。中间层为有机硅改性树脂，其与固化剂的重量比为7.5：1，采用滚涂的方式喷涂2道，厚度可达1.2mm，仍置于60℃鼓风干燥箱烘烤，待涂料固化后，继续喷涂面漆，面漆的喷涂方式同实施例1～4。

Claims

1.一种锌电积用阴极板防腐涂层的制备方法，其特征在于步骤如下：

2.根据权利要求1所述的锌电积用阴极板防腐涂层的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述阴极板表面的喷砂，采用干喷的方式提高阴极板表面的粗糙度。

3.根据权利要求1所述的锌电积用阴极板防腐涂层的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述碱洗所用碱为体积浓度6%～8%的氢氧化钠溶液，酸洗所用酸为体积浓度15%～20%的硝酸溶液。

4.根据权利要求1所述的锌电积用阴极板防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述底层为环氧改性漆为环氧锌黄底漆或环氧双酚A型环氧涂料；中间层为呋喃、乙烯基树脂加玻璃鳞片或有机硅改性树脂；表层为丙烯酸聚氨酯防腐面漆或聚硅氧烷防腐面漆。

5.根据权利要求1或4所述的锌电积用阴极板防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述底层涂料与固化剂的重量份比例为5～8：1，采用喷涂的方式喷涂2道，喷涂厚度100～200μm，或采用滚涂的方式，刮涂2道。

6.根据权利要求1或4所述的锌电积用阴极板防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述中间层与固化剂的重量份比例为5～10：1，采用喷涂的方式喷涂2道，喷涂厚度200～400μm，或采用滚涂的方式，刮涂2道。

7.根据权利要求1或4所述的锌电积用阴极板防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述表层面漆与固化剂的重量份比例为8～25：2，采用喷涂的方式喷涂2道，喷涂厚度200～300μm，或采用滚涂的方式，刮涂2道。

8.一种锌电积用阴极板防腐涂层，其特征在于：采用喷涂或滚涂的方式在阴极板液位线至导电梁之间的部位涂覆防腐涂料，该防腐涂料是由底层、中间层和表层面漆组成；所述底层为与阴极板基材结合力较好的环氧改性漆；所述中间层为连接底漆与面漆、且防腐性能相对较好的防腐涂料；所述表层面漆为防腐耐磨漆。