CN110172696B - 一种耐腐蚀性的容器用钢板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀性的容器用钢板，钢板包括：具有第一表面和第二表面的基板；设于基板第一表面的第一镀覆层；设于第一镀覆层表面的粘结层；设于粘结层表面的耐腐蚀层；以及设于基板第二表面的第二镀覆层。本发明的耐腐蚀性的容器用钢板耐腐蚀性优异。

Description

一种耐腐蚀性的容器用钢板
技术领域
本发明涉及一种钢板，特别涉及一种耐腐蚀性的容器用钢板。
背景技术
容器用钢板，以往广泛使用被称为“马口铁”的镀Sn钢板。对于这样的镀Sn钢板而言，通常利用在含有重铬酸等6价铬化合物的水溶液中浸渍钢板、或者在该溶液中进行电解处理等的铬酸盐处理，在镀Sn表面形成铬酸盐被膜。
然而，基于目前的环境问题，各领域正进行限制Cr使用的举措，对于容器用钢板，也提出了若干替代铬酸盐处理的处理技术，但是对容器用钢板形成基于环氧酚醛系涂料的涂膜后，在规定条件下浸渍于蕃茄汁时，有涂膜发生剥离或生锈等耐腐蚀性差的情况。
发明内容
针对上述现有的技术存在的问题，本发明提供一种耐腐蚀性的容器用钢板。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种耐腐蚀性的容器用钢板，其中，所述钢板包括：
具有第一表面和第二表面的基板；
设于基板第一表面的第一镀覆层；
设于第一镀覆层表面的粘结层；
设于粘结层表面的耐腐蚀层；以及
设于基板第二表面的第二镀覆层。
优选的是，所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其中，所述第一镀覆层为Zn层、Sn层、Pb-Sn合金层、Si-Al合金层中的至少一层。
优选的是，所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其中，所述粘结层为环氧树脂层，厚度为8～12μm。
优选的是，所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其中，所述第二镀覆层为Ni-Fe合金层、Fe-Sn合金层和Fe-Sn-Ni合金层中的至少1层。
优选的是，所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其中，按重量份技，所述耐腐蚀层包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002087744020000021
优选的是，所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其中，还包括1～3重量份的氮化钽。
优选的是，所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其中，还包括4～6重量份的甲基三氟丙基硅油。
优选的是，所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其中，所述偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物的数均分子量为3200～3600。
优选的是，所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其中，所述碳化钒、碳化硼和Ti3SiC2的粒径为为80～90nm。
优选的是，所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其中，所述氮化钽的粒径为为80～90nm。
有益效果：
(1)本发明的耐腐蚀性的容器用钢板，钢板包括基板、第一镀覆层、粘结层、耐腐蚀层和设于基板另一表面的第二镀覆层，制备的钢板耐腐蚀性优异。
(2)本发明的耐腐蚀层以聚萘二甲酸乙二醇酯为主体材料；加入丙烯酸树脂提高耐溶剂性、耐候性、耐高温性能；通过加入偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯改善钢板的抗刮性能及耐腐蚀性能；碳化钒、碳化硼、Ti3SiC2彼此协同发挥作用，可进一步增加耐腐蚀层的抗老化、抗腐蚀、耐高温和耐候性能；通过加入氮化钽进一步改善耐高温、耐腐蚀性能；通过加入甲基三氟丙基硅油改善热稳定性和耐溶剂性能。
附图说明
图1为本发明中耐腐蚀性的容器用钢板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供一种耐腐蚀性的容器用钢板，钢板包括：
具有第一表面和第二表面的基板1；
设于基板1第一表面的第一镀覆层2；
设于第一镀覆层2表面的粘结层3；
设于粘结层表面的耐腐蚀层4；以及
设于基板第二表面的第二镀覆层5。
作为本案又一实施例，其中，第一镀覆层为Zn层、Sn层、Pb-Sn合金层、Si-Al合金层中的至少一层。通过设置第一镀覆层2提高钢板的耐腐蚀性能。
作为本案又一实施例，其中，粘结层3为环氧树脂层，厚度为8～12μm。环氧树脂具有优异的粘结强度，柔韧性和硬度较适中。
作为本案又一实施例，其中，第二镀覆层5为Ni-Fe合金层、Fe-Sn合金层和Fe-Sn-Ni合金层中的至少1层。通过设置第二镀覆层提高钢板的耐腐蚀性能。
作为本案又一实施例，其中，按重量份计，耐腐蚀层4包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002087744020000041
聚萘二甲酸乙二醇酯具有优异的机械性能、耐腐蚀性能、化学稳定性性能及耐热、耐紫外线、耐辐射性能；丙烯酸树脂具有耐溶剂性、耐候性、在高温烘烤时不变色、不返黄；偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物为氟元素的供源，它可改善钢板的抗刮性能及耐腐蚀性能，偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物与聚萘二甲酸乙二醇酯、丙烯酸树脂结合后，可提高耐腐蚀层对环氧树脂层的结合强度，以提高钢板整体的结构稳定性；二(2-乙基丁酸)三缩乙二醇酯改善其热稳定性能和防辐射性能，经日照和紫外线照射后，不变黄不变硬不收缩，抗老化，不影响粘性；碳化钒、碳化硼、Ti3SiC2为颗粒型添加助剂，它们作为一个助剂整体，彼此协同发挥作用，可进一步增加耐腐蚀层的抗老化、抗腐蚀、耐高温和耐候性能。碳化钒可提高耐腐蚀层的耐高温耐腐蚀性能，碳化硼可提高耐腐蚀层的耐高温性能，Ti3SiC2可提高耐腐蚀层的耐腐蚀、抗老化性能和耐候性能；乙烯基三乙氧基硅烷改善碳化钒、碳化硼、Ti3SiC2和聚合物体系的相容性，从而提高耐腐蚀层的整体性能；乙酰丙酮改善对基材的附着力，提高粘结强度。
作为本案又一实施例，其中，还包括1～3重量份的氮化钽。通过加入氮化钽进一步改善耐高温、耐腐蚀性能。
作为本案又一实施例，其中，还包括4～6重量份的甲基三氟丙基硅油。通过加入甲基三氟丙基硅油改善热稳定性和耐溶剂性能。
作为本案又一实施例，其中，偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物的数均分子量为3200～3600。
其中，碳化钒、碳化硼和Ti3SiC2的粒径为为80～90nm。
其中，氮化钽的粒径为为80～90nm。
下面列出具体的实施例和对比例：
实施例1：
一种耐腐蚀性的容器用钢板，钢板包括：具有第一表面和第二表面的基板；设于基板第一表面的第一镀覆层；设于第一镀覆层表面的粘结层；设于粘结层表面的耐腐蚀层；以及设于基板第二表面的第二镀覆层；第一镀覆层为Zn层；粘结层为环氧树脂层，厚度为8μm；第二镀覆层为Ni-Fe合金层；耐腐蚀层包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002087744020000061
偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物的数均分子量为3200；碳化钒、碳化硼和Ti3SiC2的粒径为为80nm；氮化钽的粒径为为80nm。
实施例2：
一种耐腐蚀性的容器用钢板，钢板包括：具有第一表面和第二表面的基板；设于基板第一表面的第一镀覆层；设于第一镀覆层表面的粘结层；设于粘结层表面的耐腐蚀层；以及设于基板第二表面的第二镀覆层；第一镀覆层为Sn层；粘结层为环氧树脂层，厚度为10μm；第二镀覆层为Fe-Sn合金层；耐腐蚀层包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002087744020000062
Figure BDA0002087744020000071
偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物的数均分子量为3400；碳化钒、碳化硼和Ti3SiC2的粒径为为80nm；氮化钽的粒径为为80nm。
实施例3：
一种耐腐蚀性的容器用钢板，钢板包括：具有第一表面和第二表面的基板；设于基板第一表面的第一镀覆层；设于第一镀覆层表面的粘结层；设于粘结层表面的耐腐蚀层；以及设于基板第二表面的第二镀覆层；第一镀覆层为Pb-Sn合金层；粘结层为环氧树脂层，厚度为11μm；第二镀覆层为Fe-Sn-Ni合金层；耐腐蚀层包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002087744020000072
Figure BDA0002087744020000081
偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物的数均分子量为3500；碳化钒、碳化硼和Ti3SiC2的粒径为90nm；氮化钽的粒径为为80～90nm。
实施例4：
一种耐腐蚀性的容器用钢板，钢板包括：具有第一表面和第二表面的基板；设于基板第一表面的第一镀覆层；设于第一镀覆层表面的粘结层；设于粘结层表面的耐腐蚀层；以及设于基板第二表面的第二镀覆层；第一镀覆层为Si-Al合金层；粘结层为环氧树脂层，厚度为12μm；第二镀覆层为Fe-Sn-Ni合金层；耐腐蚀层包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002087744020000082
Figure BDA0002087744020000091
偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物的数均分子量为3600；碳化钒、碳化硼和Ti3SiC2的粒径为90nm；氮化钽的粒径为90nm。
对比例1：
一种耐腐蚀性的容器用钢板，钢板包括：具有第一表面和第二表面的基板；设于基板第一表面的第一镀覆层；设于第一镀覆层表面的粘结层；设于粘结层表面的耐腐蚀层；以及设于基板第二表面的第二镀覆层；第一镀覆层为Zn层；粘结层为环氧树脂层，厚度为8μm；第二镀覆层为Ni-Fe合金层；耐腐蚀层包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002087744020000092
碳化钒、碳化硼和Ti3SiC2的粒径为为80nm；氮化钽的粒径为为80nm。
对比例2：
一种耐腐蚀性的容器用钢板，钢板包括：具有第一表面和第二表面的基板；设于基板第一表面的第一镀覆层；设于第一镀覆层表面的粘结层；设于粘结层表面的耐腐蚀层；以及设于基板第二表面的第二镀覆层；第一镀覆层为Zn层；粘结层为环氧树脂层，厚度为8μm；第二镀覆层为Ni-Fe合金层；耐腐蚀层包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002087744020000101
偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物的数均分子量为3200；碳化硼和Ti3SiC2的粒径为为80nm；氮化钽的粒径为为80nm。
对比例3：
一种耐腐蚀性的容器用钢板，钢板包括：具有第一表面和第二表面的基板；设于基板第一表面的第一镀覆层；设于第一镀覆层表面的粘结层；设于粘结层表面的耐腐蚀层；以及设于基板第二表面的第二镀覆层；第一镀覆层为Sn层；粘结层为环氧树脂层，厚度为10μm；第二镀覆层为Fe-Sn合金层；耐腐蚀层包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002087744020000102
Figure BDA0002087744020000111
偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物的数均分子量为3400；碳化钒和Ti3SiC2的粒径为为80nm；氮化钽的粒径为为80nm。
对比例4：
一种耐腐蚀性的容器用钢板，钢板包括：具有第一表面和第二表面的基板；设于基板第一表面的第一镀覆层；设于第一镀覆层表面的粘结层；设于粘结层表面的耐腐蚀层；以及设于基板第二表面的第二镀覆层；第一镀覆层为Sn层；粘结层为环氧树脂层，厚度为10μm；第二镀覆层为Fe-Sn合金层；耐腐蚀层包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002087744020000112
Figure BDA0002087744020000121
偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物的数均分子量为3400；碳化钒、碳化硼的粒径为为80nm；氮化钽的粒径为为80nm。
对比例5：
一种耐腐蚀性的容器用钢板，钢板包括：具有第一表面和第二表面的基板；设于基板第一表面的第一镀覆层；设于第一镀覆层表面的粘结层；设于粘结层表面的耐腐蚀层；以及设于基板第二表面的第二镀覆层；第一镀覆层为Pb-Sn合金层；粘结层为环氧树脂层，厚度为11μm；第二镀覆层为Fe-Sn-Ni合金层；耐腐蚀层包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002087744020000122
偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物的数均分子量为3500；碳化钒、碳化硼和Ti3SiC2的粒径为90nm；氮化钽的粒径为为80～90nm。
对比例6：
一种耐腐蚀性的容器用钢板，钢板包括：具有第一表面和第二表面的基板；设于基板第一表面的第一镀覆层；设于第一镀覆层表面的粘结层；设于粘结层表面的耐腐蚀层；以及设于基板第二表面的第二镀覆层；第一镀覆层为Si-Al合金层；粘结层为环氧树脂层，厚度为12μm；第二镀覆层为Fe-Sn-Ni合金层；耐腐蚀层包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002087744020000131
偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物的数均分子量为3600；碳化钒、碳化硼和Ti3SiC2的粒径为90nm；氮化钽的粒径为90nm。
耐腐蚀性能测试：
(1)耐腐蚀测试：将根据上述任一实施例或对比例制得的容器钢板在加入了市售的蕃茄汁的烧杯中，在50℃浸渍10天，目视观察涂膜的剥离和锈产生的有无，并如下进行评价，如果无涂膜的剥离和锈产生，则认为耐腐蚀性良好。
(2)耐高温测试：将根据上述任一实施例或对比例制得的容器钢板置于400℃环境下烘烤200小时，取出自然冷却，若漆膜表面无碳化、软化和开裂现象，且无烧焦异味，则判定该测试结果为“合格”，否则为“不合格”。
(3)抗老化测试：将根据上述任一实施例或对比例制得的容器钢板置于45W的医用紫外灯下连续照射600小时，随后取出，若涂膜无老化、硬化和收缩现象，且表面未发黄，则判定测试结果为“合格”，否则为“不合格”。
下面列出实施例和对比例的性能测试结果：
Figure BDA0002087744020000141
以上结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种耐腐蚀性的容器用钢板，其特征在于，所述钢板包括：
具有第一表面和第二表面的基板；
设于基板第一表面的第一镀覆层；
设于第一镀覆层表面的粘结层；
设于粘结层表面的耐腐蚀层；以及
设于基板第二表面的第二镀覆层；
按重量份计，所述耐腐蚀层包括以下重量份的材料：
Figure FDA0002925873380000011
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其特征在于，所述第一镀覆层为Zn层、Sn层、Pb-Sn合金层、Si-Al合金层中的至少一层。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其特征在于，所述粘结层为环氧树脂层，厚度为8～12μm。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其特征在于，所述第二镀覆层为Ni-Fe合金层、Fe-Sn合金层和Fe-Sn-Ni合金层中的至少1层。
5.根据权利要求1所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其特征在于，还包括1～3重量份的氮化钽。
6.根据权利要求1所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其特征在于，还包括4～6重量份的甲基三氟丙基硅油。
7.根据权利要求1所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其特征在于，所述偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物的数均分子量为3200～3600。
8.根据权利要求1所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其特征在于，所述碳化钒、碳化硼和Ti3SiC2的粒径为80～90nm。
9.根据权利要求5所述的耐腐蚀性的容器用钢板，其特征在于，所述氮化钽的粒径为80～90nm。
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