CN103102790B - 一种镀锌钢板用润滑涂料、自润滑镀锌钢板及其生产方法 - Google Patents
一种镀锌钢板用润滑涂料、自润滑镀锌钢板及其生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种镀锌钢板用润滑涂料、自润滑镀锌钢板及其生产方法。润滑涂料，由基体树脂、润滑组分以及添加剂组成；生产方法步骤包括：润滑涂料称量混合、用一步法辊涂工艺涂覆润滑涂料、烘干、固化。使用本发明提供的润滑涂料生产的自润滑热镀锌钢板，具有较低的摩擦系数，可以提高热镀锌钢板的成型性能，同时具有良好的耐腐蚀性能、涂装性能，并满足欧盟Rohs环保指令要求。<!--1-->
Description
技术领域
本发明涉及钢铁制造技术领域，特别涉及一种镀锌钢板用润滑涂料、自润滑镀锌钢板及其生产方法。
背景技术
热镀锌钢板具有良好的耐腐蚀性能、涂装性能，在家电、汽车制造等行业有着广泛的应用。但纯锌镀层钢板在成型过程中与模具间的摩擦力大，影响钢板的成形性能；同时，成型过程中模具容易粘锌，影响冲压件的表面质量。涂油虽然可以改善热镀锌钢板的成型性能，但采用涂油工艺后，增加涂油和脱脂两道工序，不但增加生产成本，而且涂油和脱脂工序还将污染环境。自润滑热镀锌钢板通过在表面涂覆一层具有润滑功能的有机或无机皮膜，可以提高成型性能、简化冲压工艺，因而受到钢铁行业和下游汽车、家电行业的广泛关注。
日本在自润滑镀锌钢板研究与开发方面走在了世界的前列。日本钢铁企业及研究机构在20世纪80年代中期就已开展了自润滑镀锌钢板方面的研究，20世纪90年代实现了商业化生产。其中川崎制铁和NKK都进行了系列自润滑钢板的开发研究，以满足不同用户的需要。日本钢铁行业所开发的自润滑镀锌钢板主要采用两步法生产工艺，在电镀锌基板表面电镀一层合金镀层或者在热镀锌基板钝化层表面涂覆一层润滑涂层，生产工艺复杂。
公开号为CN101608311A的“一种镀锌自润滑金属材料”中介绍的镀锌自润滑金属材料包括镀锌金属基材和位于镀锌金属基材上的自润滑涂层。其中，自润滑涂层为一种自润滑剂组合物固化后的产物，所述自润滑剂组合物含有三价铬化合物、硅胶和有机羟酸。三价铬化合物水溶液是通过六价铬化合物与还原剂和络合剂接触，将六价铬还原为三价铬，络合剂与三价铬离子形成络合物，其自润滑涂层中会残留微量的六价铬，对环境有害。
公开号为CN1177020A的“化学处理性优良的润滑钢板及其制造方法”，提供了一种获得优良表面润滑性能的镀锌钢板的制造方法，根据该专利钢板上进行硅酸或硅酸盐处理，形成以SiO2计1～200mg/m2的膜，起到润滑的作用。从其所述的自润滑涂层组成上来看，单一硅酸或硅酸盐膜不能同时满足用户对润滑性能、耐腐蚀性能、涂装性能的综合要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种镀锌钢板用润滑涂料、自润滑镀锌钢板及其生产方法，该润滑涂料用于涂敷镀锌板可提高镀锌钢板的成型性能，良好的耐腐蚀性能、涂装性能，并满足欧盟Rohs环保指令要求。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种镀锌钢板用润滑涂料，由基体树脂、润滑组分以及添加剂组成；
所述基体树脂、润滑组分和添加剂的体积份数为：50-80：10-30：10-20；
所述基体树脂选自氨甲基酸乙脂、环氧树脂、丙烯酸酯、乙酸乙烯脂、聚亚胺脂中的一种或几种，优选乙烯乙酸脂或聚亚胺脂中的一种或两种；
所述润滑组分选自石墨、聚乙烯、聚烯烃蜡、聚四氟乙烯中的一种或几种，优选聚乙烯、聚烯烃蜡中的一种或两种；
所述添加剂为胶体SiO2或/和硅酸盐；
基体树脂的抗粉化性能与玻璃化转变温度有关，玻璃化转变温度越高，抗粉化性越好，试验证明乙烯乙酸脂或聚亚胺脂的玻璃化转变温度高，抗粉化性好；润滑组分中聚乙烯、聚烯烃蜡可以在连续冲压下软化，产生近流体润滑，润滑效果最好；添加剂胶体SiO2或/和硅酸盐，可以提高自润滑膜的耐腐蚀性能。
一种自润滑镀锌钢板，表面涂覆有上述润滑涂料，自润滑皮膜重量为0.5g/m2～1.5g/m2。
一种自润滑镀锌钢板的生产方法，包括以下步骤：
按配方量称取基体树脂、润滑组分以及添加剂并混合均匀；
将镀锌钢板用一步法辊涂工艺涂覆润滑涂料，涂覆工艺参数为：涂覆辊速比120%～180%，取料辊速比35%～55%，取料辊与涂覆辊压力2.6～4.0KN，速比为辊子线速度与钢板运行速度的比；
烘干、固化，烘干温度80℃～150℃，烘干方式为热风烘干或红外烘干。
使用本发明提供的润滑涂料生产的自润滑热镀锌钢板，具有较低的摩擦系数，可以提高热镀锌钢板的成型性能，同时具有良好的耐腐蚀性能、涂装性能，并满足欧盟Rohs环保指令要求。
具体实施方式
实施例1
镀锌钢板用润滑涂料组成和配比以及生产的自润滑镀锌钢板膜重见表1，
一种自润滑镀锌钢板的生产方法，包括以下步骤：
按配方量称取基体树脂、润滑组分以及添加剂并混合均匀；
热镀锌钢板择表面无油且无其他脏污、杂质的钢板，将镀锌钢板用一步法辊涂工艺涂覆润滑涂料，涂覆工艺参数为：涂覆辊速比120%，取料辊速比35%，取料辊与涂覆辊压力2.6KN；
热风烘干、固化，烘干温度80℃。
实施例2
镀锌钢板用润滑涂料组成和配比以及生产的自润滑镀锌钢板膜重见表1，
一种自润滑镀锌钢板的生产方法，包括以下步骤：
按配方量称取基体树脂、润滑组分以及添加剂并混合均匀；
将镀锌钢板用一步法辊涂工艺涂覆润滑涂料，涂覆工艺参数为：涂覆辊速比130%，取料辊速比40%，取料辊与涂覆辊压力3.0KN；
红外烘干、固化，烘干温度100℃。
实施例3
镀锌钢板用润滑涂料组成和配比以及生产的自润滑镀锌钢板膜重见表1，
一种自润滑镀锌钢板的生产方法，包括以下步骤：
按配方量称取基体树脂、润滑组分以及添加剂并混合均匀；
将镀锌钢板用一步法辊涂工艺涂覆润滑涂料，涂覆工艺参数为：涂覆辊速比140%，取料辊速比45%，取料辊与涂覆辊压力4.0KN；
热风烘干、固化，烘干温度120℃。
实施例4
镀锌钢板用润滑涂料组成和配比以及生产的自润滑镀锌钢板膜重见表1，
一种自润滑镀锌钢板的生产方法，包括以下步骤：
按配方量称取基体树脂、润滑组分以及添加剂并混合均匀；
将镀锌钢板用一步法辊涂工艺涂覆润滑涂料，涂覆工艺参数为：涂覆辊速比150%，取料辊速比50%，取料辊与涂覆辊压力3.0KN；
热风烘干、固化，烘干温度120℃。
实施例5
镀锌钢板用润滑涂料组成和配比以及生产的自润滑镀锌钢板膜重见表1，
一种自润滑镀锌钢板的生产方法，包括以下步骤：
按配方量称取基体树脂、润滑组分以及添加剂并混合均匀；
将镀锌钢板用一步法辊涂工艺涂覆润滑涂料，涂覆工艺参数为：涂覆辊速比180%，取料辊速比55%，取料辊与涂覆辊压力4.0KN；
热风烘干、固化，烘干温度150℃。
实施例6
镀锌钢板用润滑涂料组成和配比以及生产的自润滑镀锌钢板膜重见表1，
一种自润滑镀锌钢板的生产方法，包括以下步骤：
按配方量称取基体树脂、润滑组分以及添加剂并混合均匀；
将镀锌钢板用一步法辊涂工艺涂覆润滑涂料，涂覆工艺参数为：涂覆辊速比170%，取料辊速比45%，取料辊与涂覆辊压力3.5KN；
热风烘干、固化，烘干温度130℃。
实施例7
镀锌钢板用润滑涂料组成和配比以及生产的自润滑镀锌钢板膜重见表1，
一种自润滑镀锌钢板的生产方法，包括以下步骤：
按配方量称取基体树脂、润滑组分以及添加剂并混合均匀；
将镀锌钢板用一步法辊涂工艺涂覆润滑涂料，涂覆工艺参数为：涂覆辊速比150%，取料辊速比35%，取料辊与涂覆辊压力3.5KN；
热风烘干、固化，烘干温度110℃。
对实施例1~7生产的自润滑镀锌钢板进行如下性能测试，测试结果见表2。
表面的摩擦系数采用平板滑动法测量，测量条件：压力3000N，滑动速度500mm/min，滑动距离150mm；
高速冲压试验，冲压速度500mm/s；
油膜附着性试验；
中性盐雾试验（NSS），实验条件：试验温度35℃±2℃，降雾量80cm2每小时降雾量1.0-2.0ml，实验时间为96小时，通过比较试验后试样表面的白锈面积或者出现白锈时需要的试验时间来反映耐蚀性能。
表1润滑剂组成和配比、生产的自润滑镀锌钢板膜重
表2实施例双相钢的力学性能测试结果
Claims (5)
1.一种镀锌钢板用润滑涂料，其特征在于：该润滑涂料由基体树脂、润滑组分以及添加剂组成；
所述基体树脂、润滑组分和添加剂的体积份数为：50-80：10-30：10-20；
所述基体树脂选自氨甲基酸乙脂、环氧树脂、丙烯酸酯、乙酸乙烯脂、聚亚胺脂中的一种或几种；
所述润滑组分选自石墨、聚乙烯、聚烯烃蜡、聚四氟乙烯中的一种或几种；
所述添加剂为胶体SiO2或/和硅酸盐。
2.如权利要求1所述的润滑涂料，其特征在于：所述基体树脂选自乙烯乙酸脂或聚亚胺脂中的一种或两种；所述润滑组分选自聚乙烯、聚烯烃蜡中的一种或两种。
3.一种自润滑镀锌钢板，表面涂覆有权利要求1所述的润滑涂料。
4.如权利要求3所述的自润滑镀锌钢板，其特征在于：所述的自润滑镀锌钢板自润滑皮膜重量为0.5g/m2～1.5g/m2。
5.一种自润滑镀锌钢板的生产方法，包括以下步骤：
按权利要求1所述的体积份数称取基体树脂、润滑组分以及添加剂并混合均匀；
将镀锌钢板用一步法辊涂工艺涂覆润滑涂料，涂覆工艺参数为：涂覆辊速比120%～180%，取料辊速比35%～55%，取料辊与涂覆辊压力2.6～4.0KN；
烘干、固化，烘干温度80℃～150℃。
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