CN109943841A - 一种镀锌钢板用耐指纹处理剂及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种镀锌钢板用耐指纹处理剂，包括水溶性树脂、有机硅烷化合物、金属纳米氧化物、水性系蜡以及去离子水。一种耐指纹处理剂的制作方法为：常温条件下，将所述去离子水加入反应容器中，再将所述有机硅烷化合物以及所述金属纳米氧化物缓慢添加到所述去离子水中，搅拌成浓缩浆的状态，之后依次加入所述水溶性树脂、所述水性系蜡以及余量的所述去离子水并进行混合搅拌。本发明不含有铬离子，不需要对制作过程中产生的含铬污水进行专门的处理，降低了生产成本；此外，本发明的制作方法简单，制作出的耐指纹处理剂有较好的附着力和延展性，涂覆在镀锌钢板点的表面不易脱落。
Description
技术领域
本发明涉及镀锌钢板表面处理剂领域，尤其涉及一种镀锌钢板用耐指纹处理剂及其制作方法。
背景技术
在家电生产过程里，因为工序需要，许多部件经过工人多次触摸，工人手上的汗渍在零件表面形成污染，影响美观，因此研究开发了耐指纹板。耐指纹板是在镀锌板表面进行耐指纹处理后得到的一种复合涂层板。耐指纹钢板是最早通过环保认证的材料，因表面用干净的手指触摸不会留下指纹，故而得名"耐指纹"，耐指纹钢板表面光洁、平整，公差小。
耐指纹处理工艺主要有两类：一类是镀锌板经钝化处理后，再在钝化膜上涂有机涂层，其涂敷方式主要采用辊涂。另一类是在镀锌的钝化液中添加有机树脂和胶态二氧化硅，镀锌带钢通过钝化槽后在其表面形成具有耐蚀性和耐指纹性的复合涂层，其涂敷方式主要有电解涂敷和辊涂方式。目前国内外一般均采用第一种工艺生产耐指纹板。其基本处理工艺过程为：冷轧钢板、退火、热镀锌、钝化处理、涂覆含二氧化硅的有机复合树脂膜。其中钝化处理可在镀锌钢板表面形成一层含有三价铬和六价铬的双氧化态致密具有自修复效应且耐蚀性优良的钝化膜层，同时表面有机膜可有效隔绝环境介质中的氧和水分，故两者协同赋予耐指纹钢板良好的耐蚀性。但是六价铬等对环境十分不友好，易造成污染，需要购进专门的设备进行六价铬的污水处理，极大地提高了生产成本。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种镀锌钢板用耐指纹处理剂及其制作方法。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种镀锌钢板用耐指纹处理剂，包括下列质量份数的组分：水溶性树脂30-50份、有机硅烷化合物16-28份、金属纳米氧化物14-20份、水性系蜡12-16份，以及去离子水45-60份。
优选地，所述水溶性树脂是水性改性丙烯酸树脂、水性聚氨酯系树脂以及水性环氧树脂中至少两种的混合物。
优选地，所述有机硅烷化合物是含氨基的有机硅烷偶合剂和含环氧基的有机硅烷偶合剂的混合物。
优选地，所述金属纳米氧化物是钛、钒的氧化物的纳米颗粒。
优选地，所述水性系蜡是水性聚乙烯蜡分散体。
一种耐指纹处理剂的制作方法，常温条件下，将所述去离子水加入反应容器中，再将所述有机硅烷化合物以及所述金属纳米氧化物缓慢添加到所述去离子水中，搅拌成浓缩浆的状态，之后依次加入所述水溶性树脂、所述水性系蜡以及余量的所述去离子水并进行混合搅拌，即得到所述耐指纹处理剂。
优选地，所述去离子水中加入所述有机硅烷化合物之前，加入PH调节剂进行调节。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的一种镀锌钢板用耐指纹处理剂不含有铬离子，不需要对制作过程中产生的含铬污水进行专门的处理，降低了生产成本；此外，本发明的耐指纹处理剂制作方法简单，制作出的耐指纹处理剂有较好的附着力和延展性，涂覆在镀锌钢板点的表面不易脱落。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
本发明提供了一种镀锌钢板用耐指纹处理剂，包括下列质量份数的组分：水溶性树脂30-50份、有机硅烷化合物16-28份、金属纳米氧化物14-20份、水性系蜡12-16份，以及去离子水45-60份。
优选地，所述水溶性树脂是水性改性丙烯酸树脂、水性聚氨酯系树脂以及水性环氧树脂中至少两种的混合物，它们在锌、铝、镁等金属表面有很好的附着性能、抗划伤性能以及抗粘连性能。锌、铝。镁均为镀锌钢板的表面镀锌层中含量较多的金属，因此添加上述水溶性树脂可以很好地增强本发明在镀锌钢板表面的附着性能和形成的耐指纹涂层的抗划伤性能。
优选地，所述有机硅烷化合物是含氨基的有机硅烷偶合剂和含环氧基的有机硅烷偶合剂的混合物。含氨基的有机硅烷偶合剂，例如γ-氨丙基三乙氧基硅烷，可以改善填料在聚合物中国润湿性和分散性，是优异的粘结促进剂，可以改善颜料的分散性并提高与铝、钢铁的粘接力，有利于本发明的耐指纹处理剂在镀锌钢板表面形成的涂层的延展性和附着性能。含环氧基的有机硅烷偶合剂，例如γ-巯丙基三甲氧基硅烷，可以很好地改善耐指纹涂层的耐蚀性、抗氧化性以及对高分子材料的粘结性能。
优选地，所述金属纳米氧化物是钛、钒的氧化物的纳米颗粒。金属纳米氧化物不仅可以增强涂料在镀锌钢板表面形成的体层的耐蚀性能和抗氧化性能，采用纳米级的颗粒金属氧化物，还可以得到较好的润滑性能和抗磨性能。
优选地，所述水性系蜡是水性聚乙烯蜡分散体。水性系蜡作为润滑助剂，具有较好的抗划伤。耐磨和润滑性能。
一种耐指纹处理剂的制作方法，常温条件下，将所述去离子水加入反应容器中，再将所述有机硅烷化合物以及所述金属纳米氧化物缓慢添加到所述去离子水中，搅拌成浓缩浆的状态，搅拌时间为0.5-1小时，之后依次加入所述水溶性树脂、所述水性系蜡以及余量的所述去离子水并进行混合搅拌，在加入水溶性树脂后，搅拌0.5-1小时，加入水性系蜡，再次搅拌0.5-1小时，最后加入余量的去离子水，搅拌1-2小时，即得到所述耐指纹处理剂。本发明的制作方法简单方便，适合连续大批量的制作，并且由于不含有六价铬等高污染金属，不需要进行专门的污水处理步骤，既节省时间，又提高生产效率。
优选地，所述去离子水中加入所述有机硅烷化合物之前，加入PH调节剂进行调节，可以为有机硅烷化合物、金属纳米氧化物、水溶性树脂以及水性系蜡的加入和溶解反应创造较好的酸碱环境。本发明的耐指纹处理剂的PH值范围为2-4。
在试验时，选用多个相同的热镀锌钢板，在镀锌层的表面进行钝化液处理，热碱洗后洗掉铬酸盐钝化层，用海绵浸湿本发明的耐指纹剂，然后缓慢地、用力地刷过镀锌钢板的表面，涂覆完毕后放入到热风箱内烘烤30-50秒，烘烤温度设为360℃左右，拿出降至室温，热镀锌钢板表面形成了耐指纹涂覆层后，形成锁哥相同的试验板。
试验时，用手指按住试验板，对指纹的痕迹状态进行评价，进行多次手指按压后，有极少的指纹痕迹。
试验时，将试验板切成30mm×300mm大小的试验片，进行Draw Bead实验：加压荷重1000Kgf、Bead尖端半径5.0mm、拉伸速度260mm/分。试验后试样的表面状态按以下标准进行判定。皮膜基本没有损伤，试验板表面看不到黑色条纹。
试验时，选取偶数个试验板，并将其两两面对面重叠，用塑料包装纸捆包后用螺丝固定4个角，再用力矩扳手施加0.67Kgf.cm的荷重，放置在70℃、80％的相对湿度的湿润箱内240小时后取出，对叠放部位的黑变状况进行判定，有极轻度的灰色，基本上没有黑变。
由上所述，本发明提供的一种镀锌钢板用耐指纹处理剂不含有铬离子，不需要对制作过程中产生的含铬污水进行专门的处理，降低了生产成本；此外，本发明的耐指纹处理剂制作方法简单，有较好的附着力和延展性，涂覆在镀锌钢板点的表面不易脱落。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
Claims (7)
1.一种镀锌钢板用耐指纹处理剂，其特征在于，包括下列质量份数的组分：水溶性树脂30-50份、有机硅烷化合物16-28份、金属纳米氧化物14-20份、水性系蜡12-16份，以及去离子水45-60份。
2.如权利要求1所述的镀锌钢板用耐指纹处理剂，其特征在于，所述水溶性树脂是水性改性丙烯酸树脂、水性聚氨酯系树脂以及水性环氧树脂中至少两种的混合物。
3.如权利要求1所述的镀锌钢板用耐指纹处理剂，其特征在于，所述有机硅烷化合物是含氨基的有机硅烷偶合剂和含环氧基的有机硅烷偶合剂的混合物。
4.如权利要求1所述的镀锌钢板用耐指纹处理剂，其特征在于，所述金属纳米氧化物是钛、钒的氧化物的纳米颗粒。
5.如权利要求1所述的镀锌钢板用耐指纹处理剂，其特征在于，所述水性系蜡是水性聚乙烯蜡分散体。
6.一种如权利要求1-5中任意一项所述的耐指纹处理剂的制作方法，其特征在于，包括下列步骤：常温条件下，将所述去离子水加入反应容器中，再将所述有机硅烷化合物以及所述金属纳米氧化物缓慢添加到所述去离子水中，搅拌成浓缩浆的状态，之后依次加入所述水溶性树脂、所述水性系蜡以及余量的所述去离子水并进行混合搅拌，即得到所述耐指纹处理剂。
7.如权利要求6所述的耐指纹处理剂的制作方法，其特征在于，所述去离子水中加入所述有机硅烷化合物之前，加入PH调节剂进行调节。
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