CN104108209A

CN104108209A - 防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板及其制备方法

Info

Publication number: CN104108209A
Application number: CN201410315914.7A
Authority: CN
Inventors: 李丽; 陶朕; 胡建国
Original assignee: CHANGSHU HUAYE PLATE Co Ltd
Current assignee: CHANGSHU HUAYE PLATE Co Ltd; Changshu Huaye Steel Strip Co Ltd
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2014-10-22

Abstract

一种防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板及其制备方法，属于彩色涂覆层钢板及其制备技术领域。包括的步骤：选料并清洗，得到钢板基体；对钢板基体的一侧表面进行化学涂覆，再经干燥，得到板坯；在板坯的化学涂层的表面涂覆底漆涂层并进行烘干固化，冷却后，再在底漆涂层的表面涂覆面漆漆层，继而烘干固化，得到基板；将防水耐腐蚀涂料涂覆于基板的面漆涂层的表面且烘干固化，得到防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板。具有优异的抗水抗渗漏、耐候、耐化学腐蚀性和低温柔韧性；工艺步骤简短、防水耐腐蚀层与钢板表面的附着力强并且强度优异的效果，在水中浸泡400h无剥落、无气泡现象，经中性盐雾试验720h，过渡层无开裂、无剥落情形发生。

Description

防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板及其制备方法

技术领域

本发明属于彩色涂覆层钢板及其制备技术领域，具体涉及一种防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板，并且还涉及该防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板的制备方法。

背景技术

钢板是一种重要的工程材料，但是钢板在使用过程中因腐蚀而缩短使用寿命或丧失其使用价值所带来的损失也是相当巨大的。特别是随着现代工业的发展，一批新兴工业领域的出现和许多现代工程的兴建，对钢材的防水耐腐蚀性能和使用寿命提出了更高的要求。

近年来，防水耐腐蚀技术在国内外发展较快，随之而推出的防水耐腐蚀涂料在文献中不乏报道，典型的如：中国发明专利授权公告号CN1170902C（环保型防腐防水涂料组合物），该专利方案由按量比为100∶20-25的A组分与B组分构成，其中：A组分由重量%计的桐油加成物55%、分子量为300-500的环氧树脂15%、乙酸20%和乙酸乙酯10%构成；B组分由重量%计的三乙酸胺37.5%和二丁酯62.5%组成，并且在由A、B组分的混合物中加入20-35%重量的添加剂Fe₂O₃。这种涂料组合物在涂膜固化后会逐渐变脆，特别是遭碰撞后易脆裂。又如：CN100383205C（防腐、防水纳米工业涂料及其制备方法），双组分配方，A组分的重量份数为95-105份，B组分的重量份数为2-8份，其中：A组分由成膜物、颜料、填充剂、助剂、复合纳米分散液和溶剂组成，而B组分由纳米Sb₂O₃和混合有机溶剂组成，依据该专利的教导以及提及的用途，如果将其应用于钢板，那么不仅涂覆步骤复杂，而且防腐效果并不能达到期望之要求。

关于耐腐蚀涂覆层钢板的技术信息同样可在公开的中国专利文献中见诸，例如：CN101435078B推荐有“无铬树脂组成物、对钢板进行表面处理的方法和钢板”，其是在钢板的Zn涂层表面涂覆树脂涂层，树脂涂层为树脂组合物层，该树脂组合物层为软氨酯树脂（按重量计为5-95%）与硬氨酯树脂（按重量计为5-95%）。其中：软氨酯树脂为异戊二烯二异氰酸酯、己二酸和多元酸制备的聚氨酯树脂、或者由丙烯酸多元醇和多异氰酸酯制备的聚氨酯树脂；硬氨酯树脂为以下A、B和C的三种之一，A.聚己酸内酯多元醇或聚碳酯酯多元醇以及二异氰酸酯制备的聚氨酯树脂，B.由4，4-二（w-羟基烷撑氧代）联苯和甲基-2，6-二异氰酸己酸酯制备的聚氨酯树脂，C.具有缩醛键的聚氨酯树脂。该专利方案能够兑现其说明书第0045段的技术效果，然而，由于其使用的树脂为聚氨酯树脂，因而虽有强度高和抗撕裂效果好的长处，但是与金属表面相粘接的粘接强度、密实性、抗水性、抗渗漏性、附着强度、耐候性（而热性和耐寒性）、低温柔韧性、耐化学品腐蚀以及电性能等相对脆弱则系其缺憾。

针对上述已有技术，本申请人作了有益的探索与反复的实验，终于形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

本发明的首要任务在于提供一种有助于显著改善表面涂层的抗水性、抗渗漏性、耐候性、耐化学腐蚀性和低温柔韧性而藉以延长使用寿命的防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板。

本发明的另一任务在于提供一种防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板的制备方法，该方法工艺步骤简短、能保障表面涂层具有良好的密实性、与钢板表面具有优异的附着强度并且能保证防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板的所述技术效果的全面体现。

为体现完成本发明的首要任务，本发明提供的技术方案是：一种防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板，包括钢板基体、位于钢板基体在使用状态下朝向外的一侧表面的过渡层和位于过渡层的表面的防水耐腐蚀层，特征在于：在所述钢板基体朝向所述过渡层的一侧的表面构成有化学涂层，所述过渡层包括底漆涂层和面漆涂层，底漆涂层结合于所述化学涂层的表面，而面漆涂层结合于底漆涂层的表面，所述防水耐腐蚀层结合于面漆涂层的表面，该防水耐腐蚀层由以下按重量份数配比的原料构成：氟碳树脂30-50份、环氧树脂15-30份、溶剂12-20份、填料5-11份，颜料4-11份、附着力促进剂3-8份和消泡剂0.3-1.0份。

在本发明的一个具体的实施例中，所述钢板基体的厚度为0.5-1.5mm，并且所述的钢板基体为表面镀有锌层的镀锌钢板或表面镀有铝锌层的镀铝锌钢板。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述锌层的厚度为30-75μm；所述铝锌层的厚度同样为30-75μm。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述化学涂层的厚度为5-15μm；所述的底漆涂层和面漆涂层均为彩色涂层，并且彩色涂层的厚度为15-45μm；所述的防水耐腐蚀层的厚度为95-150μm。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述氟碳树脂为水性氟碳乳液树脂；所述溶剂为乙酸乙酯或异丙醇；所述填料由按重量份数配比的纳米滑石粉3-6份和纳米云母粉2-5份构成；所述的颜料为氧化铁颜料；所述附着促进剂为JSC-2308型附着力促进剂；所述消泡剂为复合有机硅型消泡剂。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述氧化铁颜料为氧化铁红或氧化铁黄。

为体现完成本发明的另一任务，本发明提供的技术方案是：一种防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板的制备方法，包括以下步骤：

A）选料并清洗，先选取离生产日期在一个月以内的并且表面无瑕疵的钢板，再对钢板清洗，清洗后烘干，得到钢板基体；

B）活化处理，对由步骤A）得到的钢板基体在使用状态下朝向外的一侧表面进行化学涂覆而藉以在该一侧的表面形成化学涂层，再经干燥，得到板坯；

C）涂漆，先在由步骤B）得到的板坯的化学涂层的表面涂覆底漆涂层并进行烘干固化，冷却后，再在底漆涂层的表面涂覆面漆漆层，继而烘干固化，得到在化学涂层的表面结合有由底漆涂层和面漆涂层共同构成的过渡层的基板；

D）防水耐腐蚀处理，将防水耐腐蚀涂料涂覆于由步骤C）得到的基板的面漆涂层的表面并且烘干固化而藉以在面漆涂层的表面构成防水耐腐蚀层，得到防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板，所述防水耐腐蚀层由以下按重量份数配比的原料构成：氟碳树脂30-50份、环氧树脂15-30份、溶剂12-20份、填料5-11份、颜料4-11份、附着力促进剂3-8份和消泡剂0.3-1份。

在本发明的更而一个具体的实施例中，步骤A）中所述的对钢板清洗为以下a）、b）和c）三种清洗方式中的任意一种：a）先采用盘刷清洗，再依次进行碱洗和电解清洗；b）先进行盘刷清洗，再进行酸洗和电解清洗；c）先进行盘刷清洗，再进行电解清洗；所述的清洗后烘干的烘干温度为70-90℃，钢板的行进速度为55-65m/min。

在本发明的进而一个具体的实施例中，步骤B）中所述的用化学涂覆是指对所述钢板基板在使用状态下朝向外的一侧表面涂覆六价铬酸盐，由六价铬酸盐构成所述化学涂层，所述干燥的温度为110℃-125℃，干燥时间为5-15s。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，步骤C）中所述的烘干固化的温度为200-235℃，时间为35-55s；所述的继而烘干固化的温度为220-250℃，时间为42-65s；步骤D）中所述的烘干固化的温度为230-250℃，烘干时间为40-65s。

本发明提供的技术方案由于在钢板基体在使用状态下朝向外的一侧表面依次结合有化学涂层、底漆涂层、面漆涂层和防水耐腐蚀层，并且由于防水耐腐蚀层的原料选择以及配比合理，尤其由于在防水耐腐蚀层的配方中采用了氟碳树脂和环氧树脂，因而具有优异的抗水抗渗漏、耐候、耐化学腐蚀性和低温柔韧性；提供的制备方法具有工艺步骤简短、防水耐腐蚀层与钢板表面的附着力强并且强度优异的效果，在水中浸泡400h无剥落、无气泡现象，经中性盐雾试验720h，过渡层无开裂、无剥落情形发生。

附图说明

图1为本发明防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板的实施例结构图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

实施例1：

制备由图1所示的防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板包括以下步骤：

A）选料并清洗，先选取离生产日期在一个月以内的表面无瑕疵即表面无诸如凹坑、锈蚀、剥脱之类的缺陷的厚度为0.5mm并且两侧表面各具有厚度为75μm的镀锌层的镀锌钢板，对镀锌钢板先进行盘刷清洗，再依次进行碱洗和电解清洗，以去除镀锌钢板表面的氧化皮层和/或油污等，清洗后进行烘干，烘干温度为90℃，钢板行进速度为65m/min，得到钢板基体1；

B）活化处理，对由步骤A）得到的钢板基体1在使用状态下朝向外的一侧表面进行化学涂覆而藉以在该一侧表面形成化学涂层11，该化学涂层11的厚度为5μm，这里所讲的化学涂层11是指对钢板基体1的前述使用状态下朝向外的一侧表面涂覆六价铬酸盐，由六价铬酸盐构成化学涂层11，在涂覆化合价为正6价的六价铬酸盐溶液后经110℃干燥，干燥时间为15s，得到板坯；

C）涂漆，先在由步骤B）得到的板坯的化学涂层11的表面以辊涂方式涂覆底漆，涂覆底漆后在200℃温度下烘干固化，烘干固化的时间为55s，从而在化学涂层11的表面形成厚度为15μm的底漆涂层21，待冷却至常温后再在底漆涂层21的表面以辊涂方式涂覆面漆，涂覆面漆后继而烘干固化，继而烘干固化的温度为220℃，时间为65s，从而在底漆涂层21的表面形成厚度为25μm的面漆涂层22，得到在化学涂层11的表面结合有由底漆涂层21和面漆涂层22共同构成的过渡层2的基板，在本实施例中，前述的底、面漆涂层21、22均为彩色涂层即为彩色的底、面漆层21、22；

D）防水耐腐蚀处理，以辊涂方式将防水耐腐蚀涂料涂覆于由步骤C）得到的基板的面漆涂层22的表面，并经烘干固化而在面漆涂层22的表面构成厚度为150μm的防水耐腐蚀层3，得到由图1所示结构的防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板，本步骤中，前述的烘干固化的温度为230℃，烘干固化的时间为60s，前述的防水耐腐蚀层3由以下重量份数的原料构成：水性氟碳乳液树脂30份、环氧树脂15份、乙酸乙酯12份、纳米滑石粉6份，纳米云母粉5份、氧化铁红5份、附着力促进剂8份和消泡剂0.6份，附着力促进剂优选而非绝对限于地使用由中国浙江省杭州杰西卡化工有限公司在本专利申请提出以前在市场销售的牌号为JSC-2308（即JSC-2308型）的附着力促进剂，消泡剂优选而非绝对限于地使用由中国浙江省杭州杰西卡化工有限公司在本专利申请提出以前在市场销售的牌号为PRS-6D的复合有机硅型消泡剂。

实施例2：

仅将步骤 A）中的镀锌钢板改为厚度为1.0mm并且将两侧表面的锌层改成厚度为75μm的镀铝锌层的镀铝锌钢板，清洗方式改成：先进行盘刷清洗，再进行酸洗和电解洗，清洗后的烘干温度改为80℃，钢板行进速度改为55m/min；将步骤B）中的化学涂层11的厚度改为10μm，涂覆六价铬溶液后的干燥温度改为115℃，干燥时间改为11s；将步骤C）中的底漆涂层21的厚度改为30μm，涂覆底漆后的烘干固化温度和时间分别改为210℃和46s，将面漆涂层22的厚度改为45μm，涂覆面漆后的继而烘干固化的温度和时间分别改为230℃和54s；将步骤D）中的防水耐腐蚀层3的厚度改为125μm，将烘干固化的温度和时间分别改为240℃和50s，并且将防水耐腐蚀层3改为由以下重量份数的原料构成：水性氟碳乳液树脂42份、环氧树脂30份、异丙醇20份、纳米滑石粉3份、纳米云母粉2份、氧化铁黄11份、附着力促进剂6份和消泡剂1份。其余均同对实施例1的描述。

实施例3：

仅将步骤A）中的镀锌钢板的厚度改为1.5mm，镀锌层的厚度改为30μm，清洗方式改成：先进行盘刷清洗，再进行电解清洗，清洗后的烘干温度改为70℃，钢板行进速度为60m/min；将步骤B）中的化学涂层11的厚度改为15μm，涂覆六价铬溶液后的干燥温度改为125℃，干燥时间改为5s；将步骤C）中的底漆涂层21的厚度改为45μm，涂覆底漆后的烘干固化温度和时间分别改为235℃和35s，将面漆涂层22的厚度改为15μm，涂覆面漆后的继而烘干固化的温度和时间分别改为250℃和42s；将步骤D）中的防水耐腐蚀层3的厚度改为95μm，将烘干固化的温度和时间分别改为250℃和42s，其中：水性氟碳乳液树脂50份、环氧树脂22份、乙酸乙酯16份、纳米滑石粉4.5份、纳米云母粉3.5份，氧化铁黄7份、附着力促进剂3份和消泡剂0.3份。其余均同对实施例1的描述。

实施例4：

仅将步骤A）的镀铝锌钢板的两侧表面的镀铝锌层的厚度改为30μm，其余均同对实施例2的描述。

Claims

1. 一种防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板，包括钢板基体(1)、位于钢板基体(1)在使用状态下朝向外的一侧表面的过渡层(2)和位于过渡层(2)的表面的防水耐腐蚀层(3)，其特征在于：在所述钢板基体(1)朝向所述过渡层(2)的一侧的表面构成有化学涂层(11)，所述过渡层(2)包括底漆涂层(21)和面漆涂层(22)，底漆涂层(21)结合于所述化学涂层(11)的表面，而面漆涂层(22)结合于底漆涂层(21)的表面，所述防水耐腐蚀层(3)结合于面漆涂层(22)的表面，该防水耐腐蚀层(3)由以下按重量份数配比的原料构成：氟碳树脂30-50份、环氧树脂15-30份、溶剂12-20份、填料5-11份，颜料4-11份、附着力促进剂3-8份和消泡剂0.3-1.0份。

2.根据权利要求1所述的防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板，其特征在于所述钢板基体(1)的厚度为0.5-1.5mm，并且所述的钢板基体(1)为表面镀有锌层的镀锌钢板或表面镀有铝锌层的镀铝锌钢板。

3.根据权利要求2所述的防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板，其特征在于所述锌层的厚度为30-75μm；所述铝锌层的厚度同样为30-75μm。

4.根据权利要求1所述的防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板，其特征在于所述化学涂层(11)的厚度为5-15μm；所述的底漆涂层(21)和面漆涂层(22)均为彩色涂层，并且彩色涂层的厚度为15-45μm；所述的防水耐腐蚀层(3)的厚度为95-150μm。

5.根据权利要求1所述的防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板，其特征在于所述氟碳树脂为水性氟碳乳液树脂；所述溶剂为乙酸乙酯或异丙醇；所述填料由按重量份数配比的纳米滑石粉3-6份和纳米云母粉2-5份构成；所述的颜料为氧化铁颜料；所述附着促进剂为JSC-2308型附着力促进剂；所述消泡剂为复合有机硅型消泡剂。

6.根据权利要求5所述的防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板，其特征在于所述氧化铁颜料为氧化铁红或氧化铁黄。

7.一种如权利要求1所述的防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

A）选料并清洗，先选取离生产日期在一个月以内的并且表面无瑕疵的钢板，再对钢板清洗，清洗后烘干，得到钢板基体(1)；

B）活化处理，对由步骤A）得到的钢板基体(1)在使用状态下朝向外的一侧表面进行化学涂覆而藉以在该一侧的表面形成化学涂层(11)，再经干燥，得到板坯；

C）涂漆，先在由步骤B）得到的板坯的化学涂层(11)的表面涂覆底漆涂层(21)并进行烘干固化，冷却后，再在底漆涂层(21)的表面涂覆面漆漆层(22)，继而烘干固化，得到在化学涂层(11)的表面结合有由底漆涂层(21)和面漆涂层(22)共同构成的过渡层(2)的基板；

D）防水耐腐蚀处理，将防水耐腐蚀涂料涂覆于由步骤C）得到的基板的面漆涂层(22)的表面并且烘干固化而藉以在面漆涂层(22)的表面构成防水耐腐蚀层(3)，得到防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板，所述防水耐腐蚀层(3)由以下按重量份数配比的原料构成：氟碳树脂30-50份、环氧树脂15-30份、溶剂12-20份、填料5-11份、颜料4-11份、附着力促进剂3-8份和消泡剂0.3-1份。

8.根据权利要求7所述的防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板的制备方法，其特征在于步骤A）中所述的对钢板清洗为以下a）、b）和c）三种清洗方式中的任意一种：a）先采用盘刷清洗，再依次进行碱洗和电解清洗；b）先进行盘刷清洗，再进行酸洗和电解清洗；c）先进行盘刷清洗，再进行电解清洗；所述的清洗后烘干的烘干温度为70-90℃，钢板的行进速度为55-65m/min。

9.根据权利要求7所述的防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板的制备方法，其特征在于步骤B）中所述的用化学涂覆是指对所述钢板基板(1)在使用状态下朝向外的一侧表面涂覆六价铬酸盐，由六价铬酸盐构成所述化学涂层(11)，所述干燥的温度为110℃-125℃，干燥时间为5-15s。

10.根据权利要求7所述的防水耐腐蚀彩色涂覆层钢板的制备方法，其特征在于步骤C）中所述的烘干固化的温度为200-235℃，时间为35-55s；所述的继而烘干固化的温度为220-250℃，时间为42-65s；步骤D）中所述的烘干固化的温度为230-250℃，烘干时间为40-65s。