CN105603401A - 镀锌基材表面用防腐处理液及其制备方法和防腐处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及镀锌基材表面防腐处理工艺，具体涉及镀锌基材表面用防腐处理液及其制备方法和防腐处理方法。本发明提供了一种镀锌基材表面用防腐处理液，该处理液的原料组成为：Cr3+螯合剂溶液80～100g/L，Al(H2PO4)3100～300g/L，硅溶胶40～100mL/L，其余为蒸馏水或去离子水。将该处理液涂覆在镀锌基材表面，固化成膜后，膜层附着力强，可显著提高镀锌基材表面的耐蚀性、耐水性、耐热性和耐指纹性能；并且镀锌基材经该处理液涂覆后，可直接进行静电粉末涂装，省去了磷化工艺。
Description
技术领域
本发明涉及镀锌基材表面防腐处理工艺，具体涉及镀锌基材表面用防腐处理液及其制备方法和防腐处理方法。
背景技术
热镀锌板厂为了防止镀锌板在运输过程中锈蚀，在出厂前都会在镀锌板表面涂敷一层防锈油膜，而家电用户在使用热镀锌板进行冲压外部件成钣金件，并进行磷化处理后再喷涂静电粉末涂料，其中磷化液与镀锌基板发生反应，形成一层薄薄的磷化膜层，起到粉末涂层与镀锌基板的附着性能的作用。同时，镀锌板做家电内部件，防止因表面腐蚀生锈降低其使用寿命，故必须在镀锌板表面用防腐液进行处理。
为了解决上述问题同时确保耐腐蚀性，现有技术开发了无铬耐腐蚀用钝化液作为镀锌基板表面用处理剂。
例如，专利CN200810125728.1“一种钝化液和镀锌材料的表面处理方法”、专利CN200810126608.3“一种镀锌自润滑金属材料”和专利CN200810125727.7“一种涂料组合物和镀锌材料的表面处理方法”中都介绍了Cr3+环保钝化液的配制及其使用过程，但是这些钝化液存在着以下三个缺点：(1)该类钝化液在钢板高温达到300℃时，就会部分转化为Cr6+，不符合RoHS指令要求；(2)该类钝化液涂覆镀锌基板后，再进行静电粉末涂装时，会出现漆膜成片状剥离现象，没有起到良好的附着效果；(3)该类钝化液与镀锌基板表面的结合力不强，膜层厚度达到2um左右，在钢板冲压时，膜层会被冲压磨具摩擦掉粉末现象，同时摩擦部分出现黑变缺陷，影响外观使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种防腐性能良好、环保的镀锌基材表面用防腐处理液，该处理液的原料组成为：Cr3+螯合剂溶液80～100g/L，Al(H2PO4)3100～300g/L，硅溶胶40～100mL/L，其余为蒸馏水或去离子水。
其中，上述镀锌基材表面用防腐处理液中，所述Cr3+螯合剂溶液按照以下方法制备：将60～120重量份Cr2O3加入500～900重量份蒸馏水或去离子水中，搅拌均匀后再加入130～240重量份柠檬酸，至反应完全。
本发明还提供了上述镀锌基材表面用防腐处理液的制备方法，该方法包括以下步骤：在常温下，将Cr3+螯合剂溶液、Al(H2PO4)3、蒸馏水或去离子水、硅溶胶混合，搅拌至溶液呈均匀稳定相；再加蒸馏水或去离子水定容。
其中，上述镀锌基材表面用防腐处理液的制备方法中，所述搅拌的转速为1200～1500r/min，搅拌时间为10～30min。
本发明还提供了上述镀锌基材表面用防腐处理液的防腐处理方法，将所述处理液涂覆在镀锌基材表面，使其固化成膜。
其中，上述镀锌基材表面用防腐处理液的防腐处理方法中，所述镀锌基材为镀锌钢板或镀锌钢卷。
其中，上述镀锌基材表面用防腐处理液的防腐处理方法中，所述固化温度为60℃～120℃。
优选的，上述镀锌基材表面用防腐处理液的防腐处理方法中，所述固化温度为65℃～110℃。
其中，上述镀锌基材表面用防腐处理液的防腐处理方法中，所述固化后膜层的附着量为500mg/m2～1500mg/m2。
优选的，上述镀锌基材表面用防腐处理液的防腐处理方法中，所述固化后膜层的附着量为500mg/m2～1000mg/m2。
本发明的有益效果为：
首先，本发明的防腐处理液不含RoHS指令中规定的Pb、Cd、Hg、Cr6+、多溴二苯醚PBBE和多溴联苯PBB等有害物质，用其处理的镀锌基材满足国际环保要求；其次，该处理液使用方式简单、易行，可以在装有喷淋+挤干或辊涂设备的生产线上使用，也为镀锌基材生产过程中省去了涂油工艺，节约了生产成本；最后，本发明的防腐处理液为钝化磷化二合一处理液，可以直接进行静电粉末涂装，省去磷化工艺。
具体实施方式
本发明提供了一种防腐性能良好、环保，并且可直接进行静电粉末涂装的镀锌基材表面用防腐处理液。该处理液的原料组成为：Cr3+螯合剂溶液80～100g/L，Al(H2PO4)3100～300g/L，硅溶胶40～100mL/L，其余为蒸馏水或去离子水。
其中，上述镀锌基材表面用防腐处理液，所述Cr3+螯合剂溶液按照以下方法配制：500～900重量份水中加入60～120重量份Cr2O3铬酐，搅拌均匀，后加入130～240重量份柠檬酸，至反应完全。
本发明还提供了上述镀锌基材表面用防腐处理液的制备方法，该方法包括以下步骤：
在常温下，将Cr3+螯合剂溶液、Al(H2PO4)3、蒸馏水或去离子水、硅溶胶混合，搅拌至溶液呈均匀稳定相；再加蒸馏水或去离子水定容。
其中，上述镀锌基材表面用防腐处理液的制备方法中，所述高速搅拌的转速为1200～1500r/min，搅拌时间10～30min。
本发明还提供了上述制备方法的一种优选制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)常温条件下，将Al(H2PO4)3加入至Cr3+螯合剂溶液中，搅拌至其完全溶解，溶液由黑灰色变成黑绿色；
(2)将硅溶胶与去离子水或者蒸馏水搅拌混合，至溶液呈均匀稳定相；
(3)将步骤(2)的溶液加入到步骤(1)的溶液中，1200～1500r/min高速搅拌10～30min，至溶液呈均匀稳定相；
(4)加入去离子水或蒸馏水定容，得到防腐处理液。
优选的，上述镀锌基材表面用防腐处理液的制备方法中，所述高速搅拌的转速为1300～1400r/min，搅拌时间15～25min。
其中，上述镀锌基材表面用防腐处理液的制备方法中，所述步骤(4)中还可以加入消泡剂。所述消泡剂的用量使防腐处理液泡沫消除即可。所述消泡剂可以是本领域公知的各种消泡剂，例如聚醚类消泡剂、高碳醇类消泡剂和硅类消泡剂中的至少一种。更具体地说，所述消泡剂购自东营市石大创新科技有限责任公司的SB-401系列消泡剂中的一种或多种。
上述处理液为钝化磷化二合一处理液，其pH值范围2～4，呈弱酸性，有利于处理液与镀锌层发生成膜反应，该膜层与锌层结合为一体，同时，硅溶胶起封闭和辅助成膜效应，为涂层提供很好的膜层附着性能，保证了再涂装的附着性能。本处理液中固体分含量为15～25wt％，大大高于其他同类产品的固体分含量，固体份含量高，有利于涂覆，尤其适合辊涂涂覆工艺；同时，涂覆相同体积的液体，膜层厚度更有保证。
本发明还提供了上述镀锌基材表面用防腐处理液的防腐处理方法，将上述处理液涂覆在镀锌基材表面，使其固化成膜。
其中，所述镀锌基材包括镀锌钢板和镀锌钢卷，优选为热镀锌钢板。
其中，在镀锌钢板生产线在线涂覆前，只需对钢板进行表面光整的处理，减少钢板表面的粗糙度，以提高涂覆及膜层厚度控制能力。
其中，在上述涂覆过程中，对涂覆方式无特别限定，例如可以为辊涂覆方法或者利用喷淋+挤干等常规方法；在利用喷淋+挤干的方法中，在最后应将多余的处理液挤压出镀锌钢板。
其中，上述膜层固化过程中，仅需除去附着在镀锌层表面的水分，不需再添加任何促进剂，使用热风干燥或感应加热等方法即可；所以，固化温度范围是60℃～120℃，优选为65℃～110℃，固化时间在2秒范围内。
其中，上述膜层固化过程中，固化后膜层的附着量为500mg/m2～1500mg/m2，优选为500mg/m2～1000mg/m2。当膜层附着量不到500mg/m2时，镀锌基材得不到充分的耐腐蚀性；若膜层附着量超过1500mg/m2时，膜层的固化效果差，膜层不易干燥，且易出现龟裂，耐蚀性能明显降低。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本发明实施例中所使用的原料的生产厂家为：
Cr2O3为重庆民丰化工有限公司生产，为工业铬酐，纯度98％以上；柠檬酸是上海熙宏化工科技有限公司生产，食品级，纯度99％以上；磷酸二氢铝为新乡市伯马风帆实业有限公司生产，牌号为AP135，纯度30％；硅溶胶为广州穗泽环保科技有限公司生产，JX-30碱性硅溶胶(SiO2粒径20nm，SiO2质量百分含量30％)；消泡剂为东营市石大创新科技有限责任公司的SB-401系列。
实施例1
以制备1L防腐处理液为例：
1.配制Cr3+螯合剂溶液：350kg蒸馏水中加入50kgCr2O3铬酐，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min后，加入110kg柠檬酸，30min后反应完全，得到所需螯合剂。
2.在常温常压下，称取100gCr3+螯合剂溶液置于一个容器中，再称取200gAl(H2PO4)3加入该容器中，在1200r/min的转速条件下，搅拌至Al(H2PO4)3完全溶解；当溶液从黑灰色变成黑绿色时，反应完全。
3.量取300mL蒸馏水于另一容器中，再量取60mL硅溶胶加入该容器，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min，至溶液呈均匀稳定相。
4.最后，加蒸馏水将溶液配制成1L溶液并加0.5mL消泡剂消泡。制备得到的防腐处理液的最终pH值为2.5，将其记为L1。
采用辊涂涂敷工艺将防腐处理液L1附着在热镀锌钢板(购自攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，型号DX54D，镀锌层中含锌95wt％)的表面，并且经过固化以形成膜层，其中，固化温度为90℃，所述防腐处理液的用量使得在所述热镀锌钢板的表面形成的膜层的附着量为800mg/m2，且所述固化的时间为2s，所得膜层的厚度(膜层的厚度是用XRF(荧光光谱仪)测量仪测定的数值)为0.8μm，获得镀锌钢板1。
实施例2
以制备1L防腐处理液为例。
1.配制Cr3+螯合剂溶液：350kg蒸馏水中加入50KgCr2O3铬酐，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min后，加入110kg柠檬酸，30min后反应完全，得到所需螯合剂。
2.在常温常压下，称取100gCr3+螯合剂溶液置于一个容器中，再称取240gAl(H2PO4)3加入该容器中，在1200r/min的转速条件下，搅拌至Al(H2PO4)3完全溶解；当溶液从黑灰色变成黑绿色时，反应完全。
3.量取300mL蒸馏水于另一容器中，再量取60mL硅溶胶乳液加入该容器，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min，至溶液呈均匀稳定相。
4.最后，加蒸馏水将溶液配制成1L溶液并加0.5mL消泡剂消泡。制备得到的防腐处理液的最终pH值为3.2，将其记为L2。
采用辊涂涂敷工艺将防腐处理液L2附着在热镀锌钢板(购自攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，型号DX54D，镀锌层中含锌95wt％)的表面，并且经过固化以形成膜层，其中，固化温度为85℃，所述防腐处理液的用量使得在所述热镀锌钢板的表面形成的膜层的附着量为500mg/m2，且所述固化的时间为2s，所得膜层的厚度(膜层的厚度是用XRF(荧光光谱仪)测量仪测定的数值)为0.5μm，获得镀锌钢板2。
实施例3
以制备1L防腐处理液为例。
1.配制Cr3+螯合剂溶液：350kg去离子水中加入50KgCr2O3铬酐，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min后，加入110kg柠檬酸，30min后反应完全，得到所需螯合剂。
2.在常温常压下，称取100gCr3+螯合剂溶液置于一个容器中，再称取280gAl(H2PO4)3加入该容器中，在1200r/min的转速条件下，搅拌至Al(H2PO4)3完全溶解；当溶液从黑灰色变成黑绿色时，反应完全。
3.量取300mL去离子水于另一容器中，再量取60mL硅溶胶乳液加入该容器，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min，至溶液呈均匀稳定相。
4.最后，加去离子水将溶液配制成1L溶液并加0.5mL消泡剂消泡。制备得到的防腐处理液的最终pH值为3.0，将其记为L3。
采用辊涂涂敷工艺将防腐处理液L3附着在热镀锌钢板(购自攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，型号DX54D，镀锌层中含锌95wt％)的表面，并且经过固化以形成膜层，其中，固化温度为80℃，所述防腐处理液的用量使得在所述热镀锌钢板的表面形成的膜层的附着量为1000mg/m2，且所述固化的时间为2s，所得膜层的厚度(膜层的厚度是用XRF(荧光光谱仪)测量仪测定的数值)为1μm，获得镀锌钢板3。
实施例4
以制备1L防腐处理液为例。
1.配制Cr3+螯合剂溶液：350kg去离子水中加入50KgCr2O3铬酐，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min后，加入110kg柠檬酸，30min后反应完全，得到所需螯合剂。
2.在常温常压下，称取100gCr3+螯合剂溶液置于一个容器中，再称取180gAl(H2PO4)3加入该容器中，在1200r/min的转速条件下，搅拌至Al(H2PO4)3完全溶解；当溶液从黑灰色变成黑绿色时，反应完全。
3.量取300mL去离子水于另一容器中，再量取90mL硅溶胶乳液加入该容器，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min，至溶液呈均匀稳定相。
4.最后，加去离子水将溶液配制成1L溶液并加0.5mL消泡剂消泡。制备得到的防腐处理液的最终pH值为3.1，将其记为L4。
采用辊涂涂敷工艺将防腐处理液L4附着在热镀锌钢板(购自攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，型号DX54D，镀锌层中含锌95wt％)的表面，并且经过固化以形成膜层，其中，固化温度为92℃，所述防腐处理液的用量使得在所述热镀锌钢板的表面形成的膜层的附着量为1200mg/m2，且所述固化的时间为2s，所得膜层的厚度(膜层的厚度是用XRF(荧光光谱仪)测量仪测定的数值)为1.2μm，获得镀锌钢板4。
实施例5
以制备1L防腐处理液为例。
1.配制Cr3+螯合剂溶液：350kg蒸馏水中加入50KgCr2O3铬酐，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min后，加入110kg柠檬酸，30min后反应完全，得到所需螯合剂。
2.在常温常压下，称取100gCr3+螯合剂溶液置于一个容器中，再称取120gAl(H2PO4)3加入该容器中，在1200r/min的转速条件下，搅拌至Al(H2PO4)3完全溶解；当溶液从黑灰色变成黑绿色时，反应完全。
3.量取300mL蒸馏水于另一容器中，再量取100mL硅溶胶乳液加入该容器，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min，至溶液呈均匀稳定相。
4.最后，加蒸馏水将溶液配制成1L溶液并加0.5mL消泡剂消泡。制备得到的防腐处理液的最终pH值为3.2，将其记为L5。
采用辊涂涂敷工艺将防腐处理液L5附着在热镀锌钢板(购自攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，型号DX54D，镀锌层中含锌95wt％)的表面，并且经过固化以形成膜层，其中，固化温度为95℃，所述防腐处理液的用量使得在所述热镀锌钢板的表面形成的膜层的附着量为700mg/m2，且所述固化的时间为1s，所得膜层的厚度(膜层的厚度是用XRF(荧光光谱仪)测量仪测定的数值)为0.7μm，获得镀锌钢板5。
实施例6
以制备1L防腐处理液为例。
1.配制Cr3+螯合剂溶液：350kg去离子水中加入50KgCr2O3铬酐，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min后，加入110kg柠檬酸，30min后反应完全，得到所需螯合剂。
2.在常温常压下，称取100gCr3+螯合剂溶液置于一个容器中，再称取200gAl(H2PO4)3加入该容器中，在1200r/min的转速条件下，搅拌至Al(H2PO4)3完全溶解；当溶液从黑灰色变成黑绿色时，反应完全。
3.量取300mL去离子水于另一容器中，再量取80mL硅溶胶乳液加入该容器，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min，至溶液呈均匀稳定相。
4.最后，加去离子水将溶液配制成1L溶液并加0.5mL消泡剂消泡。制备得到的防腐处理液的最终pH值为3.0，将其记为L6。
采用辊涂涂敷工艺将防腐处理液L6附着在热镀锌钢板(购自攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，型号DX54D，镀锌层中含锌95wt％)的表面，并且经过固化以形成膜层，其中，固化温度为90℃，所述防腐处理液的用量使得在所述热镀锌钢板的表面形成的膜层的附着量为800mg/m2，且所述固化的时间为2s，所得膜层的厚度(膜层的厚度是用XRF(荧光光谱仪)测量仪测定的数值)为0.7μm，获得镀锌钢板6。
实施例7
以制备1L防腐处理液为例。
1.配制Cr3+螯合剂溶液：350kg蒸馏水中加入50KgCr2O3铬酐，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min后，加入110kg柠檬酸，30min后反应完全，得到所需螯合剂。
2.在常温常压下，称取100gCr3+螯合剂溶液置于一个容器中，再称取280gAl(H2PO4)3加入该容器中，在1200r/min的转速条件下，搅拌至Al(H2PO4)3完全溶解；当溶液从黑灰色变成黑绿色时，反应完全。
3.量取300mL蒸馏水于另一容器中，再量取40mL硅溶胶乳液加入该容器，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min，至溶液呈均匀稳定相。
4.最后，加蒸馏水将溶液配制成1L溶液并加0.5mL消泡剂消泡。制备得到的防腐处理液的最终pH值为3.4，将其记为L7。
采用辊涂涂敷工艺将防腐处理液L7附着在热镀锌钢板(购自攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，型号DX54D，镀锌层中含锌95wt％)的表面，并且经过固化以形成膜层，其中，固化温度为85℃，所述防腐处理液的用量使得在所述热镀锌钢板的表面形成的膜层的附着量为500mg/m2，且所述固化的时间为2s，所得膜层的厚度(膜层的厚度是用XRF(荧光光谱仪)测量仪测定的数值)为0.4μm，获得镀锌钢板7。
实施例8
以制备1L防腐处理液为例。
1.配制Cr3+螯合剂溶液：350kg蒸馏水中加入50KgCr2O3铬酐，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min后，加入110kg柠檬酸，30min后反应完全，得到所需螯合剂。
2.在常温常压下，称取100gCr3+螯合剂溶液置于一个容器中，再称取180gAl(H2PO4)3加入该容器中，在1200r/min的转速条件下，搅拌至Al(H2PO4)3完全溶解；当溶液从黑灰色变成黑绿色时，反应完全。
3.量取300mL蒸馏水于另一容器中，再量取100mL硅溶胶乳液加入该容器，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min，至溶液呈均匀稳定相。
4.最后，加蒸馏水将溶液配制成1L溶液并加0.5mL消泡剂消泡。制备得到的防腐处理液的最终pH值为3.2，将其记为L8。
采用辊涂涂敷工艺将防腐处理液L8附着在热镀锌钢板(购自攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，型号DX54D，镀锌层中含锌95wt％)的表面，并且经过固化以形成膜层，其中，固化温度为80℃，所述防腐处理液的用量使得在所述热镀锌钢板的表面形成的膜层的附着量为1000mg/m2，且所述固化的时间为2s，所得膜层的厚度(膜层的厚度是用XRF(荧光光谱仪)测量仪测定的数值)为0.8μm，获得镀锌钢板8。
实施例9
以制备1L防腐处理液为例。
1.配制Cr3+螯合剂溶液：350kg蒸馏水中加入50KgCr2O3铬酐，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min后，加入110kg柠檬酸，30min后反应完全，得到所需螯合剂。
2.在常温常压下，称取500gCr3+螯合剂溶液置于一个容器中，再称取70gAl(H2PO4)3加入该容器中，在1200r/min的转速条件下，搅拌至Al(H2PO4)3完全溶解；当溶液从黑灰色变成黑绿色时，反应完全。
3.量取300mL蒸馏水于另一容器中，再量取60mL硅溶胶乳液加入该容器，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min，至溶液呈均匀稳定相。
4.最后，加蒸馏水将溶液配制成1L溶液并加0.5mL消泡剂消泡。制备得到的防腐处理液的最终pH值为3.3，将其记为B-L1。
采用辊涂涂敷工艺将防腐处理液B-L1附着在热镀锌钢板(购自攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，型号DX54D，镀锌层中含锌95wt％)的表面，并且经过固化以形成膜层，其中，固化温度为90℃，所述防腐处理液的用量使得在所述热镀锌钢板的表面形成的膜层的附着量为800mg/m2，且所述固化的时间为2s，所得膜层的厚度(膜层的厚度是用XRF(荧光光谱仪)测量仪测定的数值)为0.6μm，获得镀锌钢板B1。
实施例10
以制备1L防腐处理液为例。
1.配制Cr3+螯合剂溶液：350kg去离子水中加入50KgCr2O3铬酐，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min后，加入110kg柠檬酸，30min后反应完全，得到所需螯合剂。
2.在常温常压下，称取500gCr3+螯合剂溶液置于一个容器中，再称取120gAl(H2PO4)3加入该容器中，在1200r/min的转速条件下，搅拌至Al(H2PO4)3完全溶解；当溶液从黑灰色变成黑绿色时，反应完全。
3.量取300mL去离子水于另一容器中，再量取160mL硅溶胶乳液加入该容器，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min，至溶液呈均匀稳定相。
4.最后，加去离子水将溶液配制成1L溶液并加0.5mL消泡剂消泡。制备得到的防腐处理液的最终pH值为3.5，将其记为B-L2。
采用辊涂涂敷工艺将防腐处理液B-L2附着在热镀锌钢板(购自攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，型号DX54D，镀锌层中含锌95wt％)的表面，并且经过固化以形成膜层，其中，固化温度为92℃，所述防腐处理液的用量使得在所述热镀锌钢板的表面形成的膜层的附着量为1200mg/m2，且所述固化的时间为2s，所得膜层的厚度(膜层的厚度是用XRF(荧光光谱仪)测量仪测定的数值)为1.5μm，获得镀锌钢板B2。
实施例11
以制备1L防腐处理液为例。
1.配制Cr3+螯合剂溶液：350kg蒸馏水中加入50KgCr2O3铬酐，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min后，加入110kg柠檬酸，30min后反应完全，得到所需螯合剂。
2.在常温常压下，称取250gCr3+螯合剂溶液置于一个容器中，再称取250gAl(H2PO4)3加入该容器中，在1200r/min的转速条件下，搅拌至Al(H2PO4)3完全溶解；当溶液从黑灰色变成黑绿色时，反应完全。
3.量取300mL蒸馏水于另一容器中，再量取40mL硅溶胶乳液加入该容器，在1300r/min的转速条件下，搅拌20min，至溶液呈均匀稳定相。
4.最后，加蒸馏水将溶液配制成1L溶液并加0.5mL消泡剂消泡。制备得到的防腐处理液的最终pH值为2.5，将其记为B-L3。
采用辊涂涂敷工艺将防腐处理液B-L3附着在热镀锌钢板(购自攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，型号DX54D，镀锌层中含锌95wt％)的表面，并且经过固化以形成膜层，其中，固化温度为95℃，所述防腐处理液的用量使得在所述热镀锌钢板的表面形成的膜层的附着量为700mg/m2，且所述固化的时间为1s，所得膜层的厚度(膜层的厚度是用XRF(荧光光谱仪)测量仪测定的数值)为0.8μm，获得镀锌钢板B3。
对比例1
使用德国汉高公司的5928型三价铬钝化液作为对比例，pH值为2.0。
采用辊涂涂敷工艺将5928型三价铬钝化液附着在热镀锌钢板(购自攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，型号DX54D，镀锌层中含锌95wt％)的表面，并且经过固化以形成膜层，固化的时间为2s，所得膜层的厚度(膜层的厚度是用XRF(荧光光谱仪)测量仪测定的数值)为0.8μm，获得镀锌钢板D。
实施例12镀锌钢板的防腐性能测试例
按GB/T10125-1997中规定的要求，进行中性盐雾试验，测定镀锌钢板1-镀锌钢板8、镀锌钢板B1-B3以及镀锌钢板D的耐腐蚀性能。按“盐雾试验96h，锈蚀面积＜20％”视为合格。
按如下方法，测定镀锌钢板1-镀锌钢板8、镀锌钢板B1-B3以及镀锌钢板D的耐水性能：在水平放置的镀锌钢板1-镀锌钢板8、镀锌钢板B1-B3以及镀锌钢板D的表面，滴加约2毫升的沸水，经24小时自然干燥后，用3M胶带将滴水处粘附，对胶带上沾下的斑点计数，根据每平方厘米胶带上粘下斑点的计数，判断膜层耐水性的好坏，粘下的斑点越多，耐水性越差。
按如下方法，测定镀锌钢板1-镀锌钢板8、镀锌钢板B1-B3以及镀锌钢板D的耐热性：将镀锌钢板1-镀锌钢板8、镀锌钢板B1-B3以及镀锌钢板D置于热风炉内，在300℃下烘烤20分钟，然后取出观察涂层表面形貌变化，并采用色差仪测试烘烤前后试样表面的△L(亮度变量)、△a(红绿变量)、△b(黄蓝变量)值，并计算△E(色差)＝(△L2+△a2+△b2)1/2。ΔE越小，说明膜层具有越优良的耐热性。
按如下方法，测定镀锌钢板1-镀锌钢板8、镀锌钢板B1-B3以及镀锌钢板D的耐指纹性：采用色差仪测试，在镀锌钢板1-镀锌钢板8、镀锌钢板B1-B3以及镀锌钢板D表面涂敷0.5克/平方米凡士林前后的△L(亮度变量)、△a(红绿变量)、△b(黄蓝变量)值，并计算△E(色差)＝(△L2+△a2+△b2)1/2，ΔE越小，说明膜层具有越优良的耐指纹性能。
在M-2000环块式摩擦磨损试验仪上，按照其说明书测试镀锌钢板1-镀锌钢板8、镀锌钢板B1-B3以及镀锌钢板D的膜层的动摩擦系数。动摩擦系数用来表示膜层润滑性能，数值越小，膜层越光滑，以数值小于0.2为好。
1Kg重的落锤从50cm高度垂直落下，分别撞击镀锌钢板1-镀锌钢板8、镀锌钢板B1-B3以及镀锌钢板D，被撞击的膜层不发生破裂或脱落，表明膜层附着性能合格；同时，进行膜层百格试验，使用3M胶带粘附，撕下胶带后，如果没有膜层脱落，记为0级；如果脱落1格，定位1级，依次类推，一般厂家以0级别为合格标准。
表1镀锌钢板的表面性能测试结果
根据表1的数据可见，本发明提供的防腐处理液在镀锌钢板表面形成的防腐膜的耐蚀性、耐水性、耐热性、耐指纹性和附着性能均十分优良。并且，根据表1的数据可见，在本发明的优选用量范围内，能够进一步提高所述防腐处理液形成的防腐膜层的耐蚀性、耐水性、耐热性、耐指纹性和润滑性能。
进一步地，本发明提供的可直接静电粉末涂装防腐处理液还具有成本低廉的优点。
Claims (10)
1.镀锌基材表面用防腐处理液，其特征在于，该处理液的原料组成为：Cr3+螯合剂溶液80～100g/L，Al(H2PO4)3100～300g/L，硅溶胶40～100mL/L，其余为蒸馏水或去离子水。
2.根据权利要求1所述的镀锌基材表面用防腐处理液，其特征在于，所述Cr3+螯合剂溶液按照以下方法制备：将60～120重量份Cr2O3加入500～900重量份蒸馏水或去离子水中，搅拌均匀后再加入130～240重量份柠檬酸，至反应完全。
3.权利要求1或2所述的镀锌基材表面用防腐处理液的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：在常温下，将Cr3+螯合剂溶液、Al(H2PO4)3、蒸馏水或去离子水、硅溶胶混合，搅拌至溶液呈均匀稳定相；再加蒸馏水或去离子水定容。
4.根据权利要求3所述的镀锌基材表面用防腐处理液的制备方法，其特征在于，所述搅拌的转速为1200～1500r/min，搅拌时间为10～30min。
5.权利要求1或2所述的镀锌基材表面用防腐处理液的防腐处理方法，其特征在于，将所述处理液涂覆在镀锌基材表面，使其固化成膜。
6.根据权利要求5所述的镀锌基材表面用防腐处理液的防腐处理方法，其特征在于，所述镀锌基材为镀锌钢板或镀锌钢卷。
7.根据权利要求5所述的镀锌基材表面用防腐处理液的防腐处理方法，其特征在于，所述固化温度为60℃～120℃。
8.根据权利要求7所述的镀锌基材表面用防腐处理液的防腐处理方法，其特征在于，所述固化温度为65℃～110℃。
9.根据权利要求5所述的镀锌基材表面用防腐处理液的防腐处理方法，其特征在于，所述固化后膜层的附着量为500mg/m2～1500mg/m2。
10.根据权利要求9所述的镀锌基材表面用防腐处理液的防腐处理方法，其特征在于，所述固化后膜层的附着量为500mg/m2～1000mg/m2。
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