CN112159976B - 一种彩色钢板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为55‑75℃，脱脂时间为4‑8s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为1.5‑2.5um，钝化温度为50‑70℃，制得钝化板；S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为160‑180℃，烘干时间为8‑15s；S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在260‑280℃热风下烘烤30‑40s，形成面漆层，制得预成品；S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品。本发明在不影响彩板膜层性能的基础上，提高彩板的生产高效性。

Description

一种彩色钢板的制备方法
技术领域
本发明涉及钢板表面覆膜的技术领域，尤其是涉及一种彩色钢板的制备方法。
背景技术
彩色钢板又称彩色涂层钢板，其材质可以是镀锌板、冷轧板、不锈钢或者镀铝板等。
传统生产彩色钢板的方法通常是先对基板进行脱脂等预处理后再进行钝化处理，待基板表面形成钝化膜后，再依次对基板进行底漆喷涂、烘干、面漆喷涂、烘干、彩色油墨印刷或彩色薄膜压覆等工序处理，制备出符合生产标准的彩色钢板。彩色钢板既拥有普通钢板的机械强度，又具有良好的耐腐蚀性能。通过使用不同颜色的油墨或不同压纹的塑料薄膜，可以做出例如木纹、大理石纹、金属质感、布纹、皮纹等外观不一的彩色钢板。彩色钢板还可以通过丝网印、热转印或UV转印等技术生产。
上述传统制备方法工艺繁琐，每块彩板的生产时间较长，易导致彩板生产效率降低等问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种彩色钢板的制备方法，在不影响彩板膜层性能的基础上，提高彩板的生产高效性。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为55-75℃，脱脂时间为4-8s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为1.5-2.5um，钝化温度为50-70℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为160-180℃，烘干时间为8-15s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在260-280℃热风下烘烤30-40s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品。
通过采用上述技术方案，对表面处理剂进行改良，使其具备底漆的性能，从而将钝化工序与底漆涂覆工序合二为一，使得制备的钝化层既具备底漆层的性能，同时还具备钝化层的性能；将原有的底漆涂覆、钝化处理以及面漆涂覆三道工序减少为底漆涂覆/钝化二合一工序以及面漆涂覆两道工序，在确保彩色钢板表面性能的同时，减少了制备时间，从而提高了彩色钢板的生产高效性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂5-80份、纯水30-250份、硅烷偶联剂1-30份、填料1-20份、氟锆酸0.5-20份、硝酸0.5-10份、三聚磷酸钠1-25份、消泡剂0.5-5.5份以及分散剂0.5-3.5份。
通过采用上述技术方案，氟锆酸以及硝酸用于氧化金属基板上的金属原子，使其发生离子迁移，阳离子富集在阴极附近，阴离子富集在阳极附近，从而使得基板表面形成覆盖性良好的紧密钝化膜，从而隔绝金属基板与腐蚀介质的接触，以此提高金属基板的耐腐蚀性能；
由于氟锆酸以及硝酸均为酸性化合物，三聚磷酸钠呈碱性，用于调节改良表面处理剂的酸碱度，当改良表面处理剂的酸度过高时，钝化速度过快，钝化层的耐腐蚀效果会下降；当改良表面处理剂的酸度过低时，钝化速度过慢，钝化层容易凹凸不平，同样会导致耐腐蚀效果下降；
硅烷偶联剂的添加用于改性水性聚氨酯树脂，以提高水性聚氨酯的柔韧性、耐腐蚀性以及抗盐雾性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述改良表面处理剂中还包括钛酸酯3-8份。
通过采用上述技术方案，由于金属基板中含有大量的金属元素，金属元素如铁元素外围的空轨道较多，其晶格间的间距、原子反应的活性决定了其与钛酸酯的分子基团具有相互选择性，使得两者之间形成配位键，从而提高钛酸酯在金属基板上的吸附性能，以此提高钝化层与金属基板之间的粘附效果。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述填料包括质量分数比为1：(0.4-0.8)的鳞片云母粉与二氧化硅粉末。
通过采用上述技术方案，由于鳞片状填料特殊的结构，平行交叠的鳞片在钝化层中起到迷宫效应，延长了腐蚀因子透过钝化层接触金属基板的路途，从而提高钝化层的防腐蚀性能；鳞片云母作为填料，不与其他成分反应，当钝化层完全烘干后，部分鳞片云母颗粒浮在钝化层表面，增大了钝化层的表面粗糙度，以此增大钝化层的表面张力，使得钝化层与面漆层之间的粘附性能增强；
二氧化硅分子中的硅元素具有良好的渗透性，易穿过金属基板表层渗透至其内部，有利于提高钝化层与金属基板之间的层间吸附性；二氧化硅还具有提高各成分之间悬浮稳定性的作用，从而提高改良表面处理剂的稳定性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙酰氧基硅烷。
通过采用上述技术方案，乙烯基三乙氧基硅烷分子中的硅烷氧基对面漆层中的无机物分子具有反应性，而乙烯基与面漆层中的有机物分子具有反应性，从而使得钝化层与面漆层之间产生化学键合，以此提高钝化层与面漆层之间的粘附性能，从而提高两者之间的连接强度，以此提高金属基板表层的抗剥落性能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述消泡剂为T-丙基三甲氧基硅烷。
通过采用上述技术方案，T-丙基三甲氧基硅烷为有机硅类消泡剂，其化学性质稳定、挥发性低、无毒环保，且消泡能力突出，因此，选用T-丙基三甲氧基硅烷作为消泡剂使用；
T-丙基三甲氧基硅烷中含有硅氧基，硅氧基可直接与金属表面的氧化物反应形成共价键与配位键，从而使得提高钝化层与面漆层之间的层间吸附力。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠。
通过采用上述技术方案，含磺酸基的分散剂性质稳定，且分散效果强，而十二烷基苯磺酸钠价廉易得，生产成本低，因此，选用十二烷基苯磺酸钠作为分散剂使用。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液20-70份、羟乙基纤维素3-10份、丙烯酸2-6份、硬脂酸钙2-8份以及UV-9 0.1-0.5份。
通过采用上述技术方案，聚四氟乙烯乳液分子结构中的碳氟键能强，具有优越的耐候性与耐热性等理化性能，作为面漆层的主要组分，有利于提高金属基板表层的理化性能；丙烯酸具有较强的活性，有利于提高聚四氟乙烯乳液的表面活化能，从而促使以聚四氟乙烯乳液为主要组分的面漆层吸附在钝化层上；
根据“相似相溶”原理，钝化层与面漆层的主要成分均包含水性聚氨酯，两层通过范德华力实现紧密的层间吸附效果，从而提高面漆层的抗剥落效果；
将聚四氟乙烯乳液与水性聚氨酯乳液嵌段共聚，以此提高聚四氟乙烯乳液与其他组分之间的相容性；
羟乙基纤维素的分子结构中含有大量的羟基，羟基与钝化层表面的氧原子以及氢氧基团反应键合，从而进一步提高钝化层与面漆层之间的层间吸附力，以此提高钝化层与面漆层之间的连接强度。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.将原有的底漆涂覆、钝化处理以及面漆涂覆三道工序减少为底漆涂覆/钝化二合一处理以及面漆涂覆两道工序，在确保彩色钢板表面性能的同时，减少了制备时间，从而提高了制备彩色钢板的高效性；
2.氟锆酸以及硝酸用于氧化金属基板上的金属原子，使其发生离子迁移，从而使得基板表面形成覆盖性良好的紧密钝化膜，从而隔绝金属基板与腐蚀介质的接触，以此提高金属基板的耐腐蚀性能；
3.金属基板中的金属元素与钛酸酯的分子基团具有相互选择性，使得两者之间形成配位键，从而提高钛酸酯在金属基板上的吸附性能，以此提高钝化层与金属基板之间的粘附效果。
具体实施方式
实施例1，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂50份、纯水140份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15份、填料10份、氟锆酸10.5份、硝酸4.5份、三聚磷酸钠13份、钛酸酯5.5份、T-丙基三甲氧基硅烷3份以及十二烷基苯磺酸钠2份；填料包括质量分数比为1：0.6的鳞片云母粉与二氧化硅粉末；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液45份、羟乙基纤维素6.5份、丙烯酸4份、硬脂酸钙5份以及UV-9 0.3份。
实施例2，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂5份、纯水30份、乙烯基三乙酰氧基硅烷1份、填料1份、氟锆酸0.5份、硝酸0.5份、三聚磷酸钠1份、钛酸酯3份、T-丙基三甲氧基硅烷0.5份以及十二烷基苯磺酸钠0.5份；填料包括质量分数比为1：0.6的鳞片云母粉与二氧化硅粉末；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液45份、羟乙基纤维素6.5份、丙烯酸4份、硬脂酸钙5份以及UV-9 0.3份。
实施例3，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂80份、纯水250份、乙烯基三乙酰氧基硅烷30份、填料20份、氟锆酸20份、硝酸10份、三聚磷酸钠25份、钛酸酯8份、T-丙基三甲氧基硅烷5.5份以及十二烷基苯磺酸钠3.5份；填料包括质量分数比为1：0.6的鳞片云母粉与二氧化硅粉末；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液45份、羟乙基纤维素6.5份、丙烯酸4份、硬脂酸钙5份以及UV-9 0.3份。
实施例4，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂50份、纯水140份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15份、填料10份、氟锆酸10.5份、硝酸4.5份、三聚磷酸钠13份、钛酸酯5.5份、T-丙基三甲氧基硅烷3份以及十二烷基苯磺酸钠2份；填料包括质量分数比为1：0.6的鳞片云母粉与二氧化硅粉末；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液20份、羟乙基纤维素3份、丙烯酸2份、硬脂酸钙2份以及UV-9 0.1份。
实施例5，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂50份、纯水140份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15份、填料10份、氟锆酸10.5份、硝酸4.5份、三聚磷酸钠13份、钛酸酯5.5份、T-丙基三甲氧基硅烷3份以及十二烷基苯磺酸钠2份；填料包括质量分数比为1：0.6的鳞片云母粉与二氧化硅粉末；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液70份、羟乙基纤维素10份、丙烯酸6份、硬脂酸钙8份以及UV-9 0.5份。
实施例6，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂5份、纯水30份、乙烯基三乙酰氧基硅烷1份、填料1份、氟锆酸0.5份、硝酸0.5份、三聚磷酸钠1份、钛酸酯3份、T-丙基三甲氧基硅烷0.5份以及十二烷基苯磺酸钠0.5份；填料包括质量分数比为1：0.6的鳞片云母粉与二氧化硅粉末；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液70份、羟乙基纤维素10份、丙烯酸6份、硬脂酸钙8份以及UV-9 0.5份。
实施例7，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂80份、纯水250份、乙烯基三乙酰氧基硅烷30份、填料20份、氟锆酸20份、硝酸10份、三聚磷酸钠25份、钛酸酯8份、T-丙基三甲氧基硅烷5.5份以及十二烷基苯磺酸钠3.5份；填料包括质量分数比为1：0.6的鳞片云母粉与二氧化硅粉末；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液20份、羟乙基纤维素3份、丙烯酸2份、硬脂酸钙2份以及UV-9 0.1份。
实施例8，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂50份、纯水140份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15份、填料10份、氟锆酸10.5份、硝酸4.5份、三聚磷酸钠13份、钛酸酯5.5份、T-丙基三甲氧基硅烷3份以及十二烷基苯磺酸钠2份；填料包括质量分数比为1：0.4的鳞片云母粉与二氧化硅粉末；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液45份、羟乙基纤维素6.5份、丙烯酸4份、硬脂酸钙5份以及UV-9 0.3份。
实施例9，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂50份、纯水140份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15份、填料10份、氟锆酸10.5份、硝酸4.5份、三聚磷酸钠13份、钛酸酯5.5份、T-丙基三甲氧基硅烷3份以及十二烷基苯磺酸钠2份；填料包括质量分数比为1：0.8的鳞片云母粉与二氧化硅粉末；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液45份、羟乙基纤维素6.5份、丙烯酸4份、硬脂酸钙5份以及UV-9 0.3份。
实施例10，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂50份、纯水140份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15份、填料10份、氟锆酸10.5份、硝酸4.5份、三聚磷酸钠13份、T-丙基三甲氧基硅烷3份以及十二烷基苯磺酸钠2份；填料包括质量分数比为1：0.6的鳞片云母粉与二氧化硅粉末；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液45份、羟乙基纤维素6.5份、丙烯酸4份、硬脂酸钙5份以及UV-9 0.3份。
对比例1，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.底漆涂覆：在金属基板表面涂覆底漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成底漆层；
S3.钝化：使用表面处理剂对经S2处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S4.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S5.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S6.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
钝化剂按重量份包括以下组分：纯水140份、氟锆酸10份、硝酸5份以及三聚磷酸钠13份；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液45份、羟乙基纤维素6.5份、丙烯酸4份、硬脂酸钙5份以及UV-9 0.3份。
对比例2，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂50份、纯水140份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15份、填料10份、氟锆酸10.5份、硝酸4.5份、三聚磷酸钠13份、钛酸酯5.5份、T-丙基三甲氧基硅烷3份以及十二烷基苯磺酸钠2份；填料包括质量分数比为1：0.3的鳞片云母粉与二氧化硅粉末；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液45份、羟乙基纤维素6.5份、丙烯酸4份、硬脂酸钙5份以及UV-9 0.3份。
对比例3，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂50份、纯水140份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15份、填料10份、氟锆酸10.5份、硝酸4.5份、三聚磷酸钠13份、钛酸酯5.5份、T-丙基三甲氧基硅烷3份以及十二烷基苯磺酸钠2份；填料包括质量分数比为1：0.7的鳞片云母粉与二氧化硅粉末；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液45份、羟乙基纤维素6.5份、丙烯酸4份、硬脂酸钙5份以及UV-9 0.3份。
对比例4，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂50份、纯水140份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15份、鳞片云母粉10份、氟锆酸10.5份、硝酸4.5份、三聚磷酸钠13份、钛酸酯5.5份、T-丙基三甲氧基硅烷3份以及十二烷基苯磺酸钠2份；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液45份、羟乙基纤维素6.5份、丙烯酸4份、硬脂酸钙5份以及UV-9 0.3份。
对比例5，为本发明公开的一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干等处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂50份、纯水140份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15份、二氧化硅粉末10份、氟锆酸10.5份、硝酸4.5份、三聚磷酸钠13份、钛酸酯5.5份、T-丙基三甲氧基硅烷3份以及十二烷基苯磺酸钠2份；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液45份、羟乙基纤维素6.5份、丙烯酸4份、硬脂酸钙5份以及UV-9 0.3份。
性能检测试验
对根据实施例1-10以及对比例1-5的制备方法制备出的彩色钢板进行取样，并对彩色钢板的涂层样品进行以下性能检测试验。
附着性能检测：
检测试验一：采用GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》对样品的漆层附着性能进行检测，检测结果记录于表1中；
剥落等级评定：
0级：完全光滑，无一格脱落；
1级：交叉处有小块漆层剥落，影响面积不大于5％；
2级：交叉点沿边缘剥落，影响面积为5－15％；
3级：沿边缘大碎片或全部剥落，影响面积15－35％；
4级：沿边缘整条剥落，有些格子部分或全部剥落，影响面积35－65％；
5级：任何大于4级的剥落级别；
检测试验二：采用GB/T 6742-2007《色漆和清漆弯曲试验》对样品的漆层附着性能进行检测，用规定直径的轴弯曲样品，并在充足光照条件下检查涂层是否开裂或是否从底材上剥落，检测结果记录在表1中。
表1-样品的附着性能检测数据
样品 划格试验剥落等级 弯曲试验观察结果
实施例1 0 不开裂
实施例2 0 不开裂
实施例3 1 不开裂
实施例4 1 轻微开裂
实施例5 0 轻微开裂
实施例6 1 不开裂
实施例7 1 轻微开裂
实施例8 0 轻微开裂
实施例9 1 轻微开裂
实施例10 2 轻微开裂
对比例1 1 不开裂
对比例2 2 裂纹较多
对比例3 3 轻微开裂
对比例4 2 裂纹较多
对比例5 2 裂纹较多
耐腐蚀性能检测：
采用GB/T 1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾的测定》对样品的耐腐蚀性能进行检测，
以起泡等级与生锈等级表征样品的耐腐蚀性能，检测结果记录于表2中；
起泡等级评定采用起泡密度等级与起泡大小等级两个指标：
起泡密度等级：
0级：无泡；
1级：很少，几个泡；
2级：有少量泡；
3级：有中等数量的泡；
4级：有较多数量的泡；
5级：密集型的泡；
起泡大小等级：
S0级：10倍放大镜下无可见的泡；
S1级：10倍放大镜下才可见的泡；
S2级：正常视力下刚可见的泡；
S3级：<0.5mm的泡；
S4级：0.5～5mm的泡；
S5级：>5mm的泡；
生锈等级评定采用锈点数量等级与锈点大小等级两个指标；
锈点数量等级：
0级：无锈点；
1级：很少，锈点数量≤5个；
2级：有少量锈点，锈点数量6～10个；
3级：有中等数量锈点，锈点数量11～15个；
4级：有较多数量锈点，锈点数量16～20个；
5级：密集型锈点，>20个；
锈点大小等级：
S0级：10倍放大镜下无可见的锈点；
S1级：10倍放大镜下才可见的锈点；
S2级：正常视力下刚可见的锈点；
S3级：<0.5mm的锈点；
S4级：0.5～5mm的锈点；
S5级：>5mm的锈点(斑)。
表2-样品的耐腐蚀性能检测数据
样品 起泡等级 生锈等级
实施例1 0(S0) 0(S0)
实施例2 0(S1) 0(S1)
实施例3 0(S0) 0(S1)
实施例4 0(S0) 0(S1)
实施例5 0(S1) 0(S0)
实施例6 0(S1) 1(S2)
实施例7 1(S2) 0(S1)
实施例8 0(S1) 0(S0)
实施例9 0(S1) 0(S1)
实施例10 1(S3) 1(S2)
对比例1 0(S1) 0(S1)
对比例2 2(S3) 2(S2)
对比例3 3(S3) 3(S2)
对比例4 2(S2) 2(S2)
对比例5 2(S3) 1(S2)
耐湿热性能检测：
采用GB/T 1740-2007《漆膜耐湿热测定法》对样品的耐湿热性能进行检测，以变色等级与起泡等级表征样品的耐湿热性能，检测结果记录在表3中；
变色等级评定按GB/T 11186.2和GB/T 11186.3测定和计算老化前与老化后的样板之间的总色差值，按色差值评级：
0级：色差值≤1.5，无变色；
1级：色差值为1.6～3.0，很轻微变色；
2级：色差值为3.1～6.0，轻微变色；
3级：色差值为6.1～9.0，明显变色；
4级：色差值为9.1～12.0，较大变色；
5级：色差值为>12.0，严重变色；
起泡等级评定采用起泡密度等级与起泡大小等级两个指标；
起泡密度等级：
0级：无泡；
1级：很少，几个泡；
2级：有少量泡；
3级：有中等数量的泡；
4级：有较多数量的泡；
5级：密集型的泡；
起泡大小等级：
S0级：10倍放大镜下无可见的泡；
S1级：10倍放大镜下才可见的泡；
S2级：正常视力下刚可见的泡；
S3级：<0.5mm的泡；
S4级：0.5～5mm的泡；
S5级：>5mm的泡。
表3-样品的耐湿热性能检测数据
样品 变色等级 起泡等级
实施例1 0 0(S0)
实施例2 1 0(S1)
实施例3 0 0(S1)
实施例4 1 0(S1)
实施例5 0 1(S2)
实施例6 1 0(S1)
实施例7 1 1(S3)
对比例1 1 1(S2)
根据表1、表2以及表3中的样品各项性能检测数据可知：
1、对表面处理剂进行改良后，省去底漆涂覆的工序制备出的彩色钢板的涂层附着性能、涂层耐腐蚀性能与传统工序相比不降反升；
2、将原有的底漆涂覆、钝化处理以及面漆涂覆三道工序减少为底漆涂覆/钝化二合一工序以及面漆涂覆两道工序，样品的耐湿热性能不降反升，说明该工序对样品的耐湿热性能也具有一定的提升作用；
3、样品的改良表面处理液或面漆的配方添加比发生改变，对样品的涂层附着性能、耐腐蚀性能以及耐湿热性能会产生一定的影响，因此，改良表面处理剂各组分配比与面漆的各组分配比之间的比例应控制在合适的范围内，就表1、表2以及表3中的试验数据来看，实施例1中的各组分配比为最佳配比；
4、鳞片云母粉与二氧化硅粉末之间的配比同样应控制在合适的范围内，若二氧化硅粉末添加过多或过少，涂层的抗腐蚀性能以及附着性能会有所下降；
5、单独添加鳞片云母粉或二氧化硅粉末对于提高涂层的各项理化性能的效果不如同时添加两者的效果显著；
6、钛酸酯的添加有利于提高涂层的附着性能以及耐腐蚀性能。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种彩色钢板的制备方法，具体包括以下步骤：
S1.预处理：对金属基板进行脱脂处理，脱脂温度为65℃，脱脂时间为6s，再对彩板进行水洗、烘干处理；
S2.钝化：使用改良表面处理剂对预处理后的金属基板进行钝化处理，使金属基板表面形成钝化膜，钝化膜厚度为2um，钝化温度为60℃，制得钝化板；
S3.烘干：使用热风干燥机对钝化板进行烘干处理，烘干温度为170℃，烘干时间为12s；
S4.面漆涂覆：在钝化板表面涂覆面漆，并在270℃热风下烘烤35s，形成面漆层，制得预成品；
S5.后处理：对预成品依次进行油墨印刷、烘干、涂覆保护层、再烘干、压花的后处理工序，制得彩色钢板成品；
改良表面处理剂按重量份包括以下组分：水性聚氨酯树脂50份、纯水140份、乙烯基三乙酰氧基硅烷15份、填料10份、氟锆酸10.5份、硝酸4.5份、三聚磷酸钠13份、钛酸酯5.5份、T-丙基三甲氧基硅烷3份以及十二烷基苯磺酸钠2份；填料包括质量分数比为1：0.6的鳞片云母粉与二氧化硅粉末；
面漆层按重量份包括以下组分：聚四氟乙烯-水性聚氨酯共聚乳液45份、羟乙基纤维素6.5份、丙烯酸4份、硬脂酸钙5份以及UV-9 0.3份。
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