CN107603469A - 一种改善不锈钢板表面性能的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善不锈钢板表面性能的处理方法，涉及金属制品技术领域，通过采用配制的表面改性液在酸性环境下对不锈钢板进行浸泡6‑8s，然后超声处理5‑8min，然后取出，表面采用去离子水清洗至中性后，在氮气保护下干燥至恒重，即可；本发明提供一种改善不锈钢板表面性能的处理方法，能够显著的提高不锈钢板与涂层之间的结合力，通过提高涂层的寿命来保障不锈钢板的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于金属制品技术领域，具体涉及一种改善不锈钢板表面性能的处理方法。
背景技术
不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢；不锈钢按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体不锈钢及沉淀硬化不锈钢等；按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。不锈钢板由于其表面光洁、有较高的塑性、韧性和机械强度、耐酸、碱性气体、溶液和其他介质的腐蚀等特性，被非常广泛的应用于生产生活中。现在市面上流通的不锈钢板应用于多个领域，在使用时，常常需要对不锈钢钢板表面涂刷一层涂层来进一步的保护不锈钢钢板表面，既美观又能明显提高不锈钢板的使用寿命，然而不锈钢板对涂层的结合力一般，时间久了，易开裂，脱落。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种改善不锈钢板表面性能的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种改善不锈钢板表面性能的处理方法，通过采用配制的表面改性液在酸性环境下对不锈钢板进行浸泡6-8s，然后超声处理5-8min，然后取出，表面采用去离子水清洗至中性后，在氮气保护下干燥至恒重，即可；
所述表面改性液按重量份计由以下成分制成：改性聚硅氧烷1.5-2.0、乙醇40-50、去离子水30-40。
进一步的，所述改性聚硅氧烷制备方法为：
（1）在氮气保护条件下，将偶氮二异丁腈和聚硅氧烷加入甲苯中，在温度为62-65℃下搅拌均匀，得到聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散液；所述的偶氮二异丁腈与聚硅氧烷的质量比为(3-6):80；所述的聚硅氧烷的质量与甲苯的比例为（0.6-0.8）g:350mL；
（2）将聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散液加热至72℃，保温15min，然后在氮气保护、电磁搅拌速度为1000r/min条件下滴加氨基丁酸，滴加速度为0.12mL/min，滴加完毕后在温度为85℃下反应3h，得到反应产物；所述的聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散与氨基丁酸的体积比为50:1；
（3）对步骤（2）得到的反应产物进行抽滤，将抽滤得到的滤液用旋转蒸发仪蒸发干燥，得到固体反应物，固体反应物加入饱和氢氧化钠溶液，洗涤除去未反应的氨基丁酸，然后再进行抽滤，并用无水乙醇对抽滤得到的固体产物进行洗涤，然后置于真空干燥箱中，在温度为40℃烘干10h，即得；所述的固体反应物的质量与饱和氢氧化钠溶液的比例为2.5g:80mL。
进一步的，所述酸性环境中pH为5.5。
进一步的，所述酸性环境为采用硫酸加入到表面改性液中进行调节得到。
进一步的，所述对不锈钢板进行浸泡，浸泡温度为40℃。
进一步的，所述超声处理功率为800W、频率为25kHz。
进一步的，所述在氮气保护下干燥至恒重具体为：在氮气保护下温度为50℃下干燥至恒重。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明制备的表面改性液，拥有特殊的结构，能够同时与有机基团和无机基团发生反应，从而形成交联结构，通过以本发明制备的本发明制备的表面改性液中的改性聚氧硅烷作为不锈钢板与涂层之间的桥梁，通过其特殊结合结构，能够分别与不锈钢板表面基团和涂层表面基团相互交联结合到一起，能够与不锈钢板基体表面上的羟基进行脱水反应生成化学键而紧密地粘附在不锈钢板表面上，其另一端则与涂层高分子聚合物形成化学结合键，从而使得涂层高分子聚合物能够牢固的结合在被处理的不锈钢板表面，从而显著的提高了不锈钢板与涂层之间的结合力，进而提高了涂层的使用寿命，从容保障了不锈钢板的防护，提高了不锈钢板的使用寿命。
具体实施方式
实施例1
一种改善不锈钢板表面性能的处理方法，通过采用配制的表面改性液在酸性环境下对不锈钢板进行浸泡6s，然后超声处理5min，然后取出，表面采用去离子水清洗至中性后，在氮气保护下干燥至恒重，即可；
所述表面改性液按重量份计由以下成分制成：改性聚硅氧烷1.5、乙醇40、去离子水30。
进一步的，所述改性聚硅氧烷制备方法为：
（1）在氮气保护条件下，将偶氮二异丁腈和聚硅氧烷加入甲苯中，在温度为62-65℃下搅拌均匀，得到聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散液；所述的偶氮二异丁腈与聚硅氧烷的质量比为3:80；所述的聚硅氧烷的质量与甲苯的比例为0.6g:350mL；
（2）将聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散液加热至72℃，保温15min，然后在氮气保护、电磁搅拌速度为1000r/min条件下滴加氨基丁酸，滴加速度为0.12mL/min，滴加完毕后在温度为85℃下反应3h，得到反应产物；所述的聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散与氨基丁酸的体积比为50:1；
（3）对步骤（2）得到的反应产物进行抽滤，将抽滤得到的滤液用旋转蒸发仪蒸发干燥，得到固体反应物，固体反应物加入饱和氢氧化钠溶液，洗涤除去未反应的氨基丁酸，然后再进行抽滤，并用无水乙醇对抽滤得到的固体产物进行洗涤，然后置于真空干燥箱中，在温度为40℃烘干10h，即得；所述的固体反应物的质量与饱和氢氧化钠溶液的比例为2.5g:80mL。
进一步的，所述酸性环境中pH为5.5。
进一步的，所述酸性环境为采用硫酸加入到表面改性液中进行调节得到。
进一步的，所述对不锈钢板进行浸泡，浸泡温度为40℃。
进一步的，所述超声处理功率为800W、频率为25kHz。
进一步的，所述在氮气保护下干燥至恒重具体为：在氮气保护下温度为50℃下干燥至恒重。
实施例2
一种改善不锈钢板表面性能的处理方法，通过采用配制的表面改性液在酸性环境下对不锈钢板进行浸泡8s，然后超声处理8min，然后取出，表面采用去离子水清洗至中性后，在氮气保护下干燥至恒重，即可；
所述表面改性液按重量份计由以下成分制成：改性聚硅氧烷2.0、乙醇50、去离子水40。
进一步的，所述改性聚硅氧烷制备方法为：
（1）在氮气保护条件下，将偶氮二异丁腈和聚硅氧烷加入甲苯中，在温度为62-65℃下搅拌均匀，得到聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散液；所述的偶氮二异丁腈与聚硅氧烷的质量比为6:80；所述的聚硅氧烷的质量与甲苯的比例为0.8g:350mL；
（2）将聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散液加热至72℃，保温15min，然后在氮气保护、电磁搅拌速度为1000r/min条件下滴加氨基丁酸，滴加速度为0.12mL/min，滴加完毕后在温度为85℃下反应3h，得到反应产物；所述的聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散与氨基丁酸的体积比为50:1；
（3）对步骤（2）得到的反应产物进行抽滤，将抽滤得到的滤液用旋转蒸发仪蒸发干燥，得到固体反应物，固体反应物加入饱和氢氧化钠溶液，洗涤除去未反应的氨基丁酸，然后再进行抽滤，并用无水乙醇对抽滤得到的固体产物进行洗涤，然后置于真空干燥箱中，在温度为40℃烘干10h，即得；所述的固体反应物的质量与饱和氢氧化钠溶液的比例为2.5g:80mL。
进一步的，所述酸性环境中pH为5.5。
进一步的，所述酸性环境为采用硫酸加入到表面改性液中进行调节得到。
进一步的，所述对不锈钢板进行浸泡，浸泡温度为40℃。
进一步的，所述超声处理功率为800W、频率为25kHz。
进一步的，所述在氮气保护下干燥至恒重具体为：在氮气保护下温度为50℃下干燥至恒重。
实施例3
一种改善不锈钢板表面性能的处理方法，通过采用配制的表面改性液在酸性环境下对不锈钢板进行浸泡7s，然后超声处理6min，然后取出，表面采用去离子水清洗至中性后，在氮气保护下干燥至恒重，即可；
所述表面改性液按重量份计由以下成分制成：改性聚硅氧烷1.8、乙醇45、去离子水35。
进一步的，所述改性聚硅氧烷制备方法为：
（1）在氮气保护条件下，将偶氮二异丁腈和聚硅氧烷加入甲苯中，在温度为64℃下搅拌均匀，得到聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散液；所述的偶氮二异丁腈与聚硅氧烷的质量比为5:80；所述的聚硅氧烷的质量与甲苯的比例为0.7g:350mL；
（2）将聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散液加热至72℃，保温15min，然后在氮气保护、电磁搅拌速度为1000r/min条件下滴加氨基丁酸，滴加速度为0.12mL/min，滴加完毕后在温度为85℃下反应3h，得到反应产物；所述的聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散与氨基丁酸的体积比为50:1；
（3）对步骤（2）得到的反应产物进行抽滤，将抽滤得到的滤液用旋转蒸发仪蒸发干燥，得到固体反应物，固体反应物加入饱和氢氧化钠溶液，洗涤除去未反应的氨基丁酸，然后再进行抽滤，并用无水乙醇对抽滤得到的固体产物进行洗涤，然后置于真空干燥箱中，在温度为40℃烘干10h，即得；所述的固体反应物的质量与饱和氢氧化钠溶液的比例为2.5g:80mL。
进一步的，所述酸性环境中pH为5.5。
进一步的，所述酸性环境为采用硫酸加入到表面改性液中进行调节得到。
进一步的，所述对不锈钢板进行浸泡，浸泡温度为40℃。
进一步的，所述超声处理功率为800W、频率为25kHz。
进一步的，所述在氮气保护下干燥至恒重具体为：在氮气保护下温度为50℃下干燥至恒重。
对比例1：与实施例1区别仅在于将表面改性液替换为常规的质量浓度为5%的硅烷偶联剂溶液。
对比例2：与实施例1区别仅在于将表面改性液中的改性聚硅氧烷替换为等量的普通为改性的聚硅氧烷。
试验
将规格为100cm×60cm×10mm的不锈钢板随机分成6组，每组10个，按实施例与对比例对其中5组进行处理，最后一组不处理，然后在50℃环境下干燥后，采用同种有机硅树脂涂料进行表面均匀涂刷，然后在50℃环境下进行干燥，涂层厚度均为0.5mm，对比，各组涂层与不锈钢板之间的结合力（按照 BG5210一
85进行结合强度的测试）：
表1
| 结合力MPa | |
| 实施例1 | 1.35 |
| 实施例2 | 1.38 |
| 实施例3 | 1.36 |
| 对比例1 | 0.92 |
| 对比例2 | 1.03 |
| 对照组 | 0.55 |
由表1可以看出，本发明处理后的不锈钢板表面与涂层结合力得到显著的提高；
以实施例1方法为试验，对比不同pH环境下的处理，对不锈钢板与涂层之间结合力得影响（试验同上）：
表2
| pH | 结合力MPa |
| 3 | 0.83 |
| 4 | 1.21 |
| 5 | 1.30 |
| 5.5 | 1.35 |
| 6 | 1.11 |
| 7 | 0.98 |
由表2可以看出，不同酸性环境下的表面改性液处理对不锈钢板与涂层之间的结合力影响不同。
Claims (7)
1.一种改善不锈钢板表面性能的处理方法，其特征在于，通过采用配制的表面改性液在酸性环境下对不锈钢板进行浸泡6-8s，然后超声处理5-8min，然后取出，表面采用去离子水清洗至中性后，在氮气保护下干燥至恒重，即可；
所述表面改性液按重量份计由以下成分制成：改性聚硅氧烷1.5-2.0、乙醇40-50、去离子水30-40。
2.根据权利要求1所述的一种改善不锈钢板表面性能的处理方法，其特征在于，所述改性聚硅氧烷制备方法为：
（1）在氮气保护条件下，将偶氮二异丁腈和聚硅氧烷加入甲苯中，在温度为62-65℃下搅拌均匀，得到聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散液；所述的偶氮二异丁腈与聚硅氧烷的质量比为(3-6):80；所述的聚硅氧烷的质量与甲苯的比例为（0.6-0.8）g:350mL；
（2）将聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散液加热至72℃，保温15min，然后在氮气保护、电磁搅拌速度为1000r/min条件下滴加氨基丁酸，滴加速度为0.12mL/min，滴加完毕后在温度为85℃下反应3h，得到反应产物；所述的聚硅氧烷-引发剂/甲苯分散与氨基丁酸的体积比为50:1；
（3）对步骤（2）得到的反应产物进行抽滤，将抽滤得到的滤液用旋转蒸发仪蒸发干燥，得到固体反应物，固体反应物加入饱和氢氧化钠溶液，洗涤除去未反应的氨基丁酸，然后再进行抽滤，并用无水乙醇对抽滤得到的固体产物进行洗涤，然后置于真空干燥箱中，在温度为40℃烘干10h，即得；所述的固体反应物的质量与饱和氢氧化钠溶液的比例为2.5g:80mL。
3.根据权利要求1所述的一种改善不锈钢板表面性能的处理方法，其特征在于，所述酸性环境中pH为5.5。
4.根据权利要求1所述的一种改善不锈钢板表面性能的处理方法，其特征在于，所述酸性环境为采用硫酸加入到表面改性液中进行调节得到。
5.根据权利要求1所述的一种改善不锈钢板表面性能的处理方法，其特征在于，所述对不锈钢板进行浸泡，浸泡温度为40℃。
6.根据权利要求1所述的一种改善不锈钢板表面性能的处理方法，其特征在于，所述超声处理功率为800W、频率为25kHz。
7.根据权利要求1所述的一种改善不锈钢板表面性能的处理方法，其特征在于，所述在氮气保护下干燥至恒重具体为：在氮气保护下温度为50℃下干燥至恒重。
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|---|---|---|---|---|
| CN109849202A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-06-07 | 天津洙诺科技有限公司 | 一种莫桑钻表面处理技术 |
| CN112879269A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-01 | 宁波东洲传动件有限公司 | 一种用于气缸的u型接头及其制备方法 |
| CN113073365A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-06 | 北京冬曦既驾科技咨询有限公司 | 高耐腐蚀性镁合金电镀层及其制备方法 |
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2017
- 2017-08-11 CN CN201710685432.4A patent/CN107603469A/zh active Pending
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