CN114752276A - 一种耐指纹液及其耐指纹冷硬卷 - Google Patents

一种耐指纹液及其耐指纹冷硬卷 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐指纹液及其耐指纹冷硬卷，该耐指纹液包括：树脂30～70％、无机盐0.1～5％、纳米二氧化硅0.1～1％、单晶实心纳米二氧化硅纤维1～4％、纳米铜粒子0.1～1％、硅烷偶联剂0.1～0.5％、表面活性剂0.1～5％、余量为溶剂；该耐指纹冷硬卷的制备方法包括1)将树脂、纳米二氧化硅、纳米二氧化硅纤维、纳米铜粒子、表面活性剂、无机盐、硅烷偶联剂、溶剂充分混合并球磨24h得到耐指纹液；2)将超薄热轧卷经10～40％变形量轧制后得到其厚度为0.5‑3mm的未镀锌冷硬卷；3)通过线棒涂辊将耐指纹液涂覆于冷硬卷表面；4)将涂覆后的冷硬卷钢板送入固化间，固化后得到成品耐指纹冷硬卷；本发明制得的耐指纹冷硬卷在具有优异的力学性能导电性和耐腐蚀性的同时兼顾了抗病毒性，适宜进一步推广应用。

Description

一种耐指纹液及其耐指纹冷硬卷
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种耐指纹液及其耐指纹冷硬卷。
背景技术
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。耐指纹板的研究和生产起源于日本，在80年代初期进入商品化生产。耐指纹处理最初是为了满足家电领域内用户的要求。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。
由于镀锌耐指纹板造价高、工序复杂、效率低等，只在一些高端市场中使用。对于一些低端市场例如一些电子产品货架、超市货架等因为镀锌耐指纹板的价格昂贵，商家普遍选择使用喷漆的产品。其中电子产品的货架由于存放电子产品往往需要导电接地，那些喷漆的产品往往不能够满足其使用要求。而超市货架由于顾客经常会触摸而留下指纹影响美观性甚至可能会携带病毒并且部分商品重量较大为了美观、安全、免人工擦拭往往对耐指纹板的需求较高目前在超市货架的选择上由于普通热镀锌耐指纹板价格较高所以使用的都是喷漆工艺，虽然价格便宜但是触摸后容易留下指纹影响美观且不具备导电性。因此开发出一款价格低廉、工序简单、效率高、抗病毒的耐指纹板成为了目前的一项重要的问题。
归因于原材料、工序和耗能的影响热镀锌耐指纹板价格普遍较高，目前耐指纹液的制备一般采用纳米二氧化硅作为封孔剂，只使用二氧化硅存在一些问题，例如二氧化硅颗粒在接触时仅仅是点接触，颗粒与颗粒之间存在较大的空隙导致导电性能不佳且耐腐蚀性能也有所下降。在钢材的选择上目前使用的热镀锌冷硬卷是由较厚的热轧卷轧制而成，在轧制的过程中由于其变形量较大对钢板有一定的损伤使其韧性强度和硬度有所下降，需进行退火处理才能够达到使用的性能要求，其能耗大成本高效率低。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种耐指纹液及其耐指纹冷硬卷，以解决耐指纹液耐腐蚀性、导电性、硬度、成本和抗病毒问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种耐指纹液，包括：树脂30～70％、无机盐0.1～5％、单晶实心纳米二氧化硅0.1～1％、纳米铜粒子0.1～1％、纳米二氧化硅纤维1～4％、硅烷偶联剂0.1～0.5％、表面活性剂0.1～5％、余量为溶剂。
进一步的，所述树脂为丙烯酸树脂、聚氨酯、氨基树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、环氧树脂中的一种或几种混合。
进一步的，所述无机盐为钛酸盐、锆酸盐、钼酸盐、钒酸盐、高锰酸盐中的一种或者几种混合。
进一步的，所述硅烷偶联剂为A-151乙烯基三乙氧基硅烷、A-171乙烯基三甲氧基硅烷、KH550γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
进一步的，所述表面活性剂包括缓蚀剂、消泡剂、流平剂、阻聚剂、抗氧剂；所述溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇、水、丙酮、丁醇中的一种或几种。
进一步的，所述纳米二氧化硅纤维为通过化学还原法制备的单晶实心纳米二氧化硅纤维，其直径为10～30nm，长度为500～800nm，其能够由点接触变为面接触提高导电率；所述纳米二氧化硅为通过化学法(以正硅酸乙酯为硅源，氨水作为催化剂，无水乙醇和纯水作为反应介质，在一定的温度下发生水解和缩合反应生成纳米二氧化硅)制备的粒径为10～80nm左右的纳米二氧化硅粉末，其用于填补纤维之间的空隙来达到致密的效果提高耐腐蚀性所述纳米铜粒子的粒径为20～100nm用来提高导电性以及抗病毒性。
本发明进一步提供了一种耐指纹冷硬卷，包括冷硬卷钢板与上述耐指纹液，所述耐指纹液涂覆于冷硬卷钢板上并固化成膜。
进一步的，所述未镀锌冷硬卷钢板由超薄热轧卷经过10～40％变形量轧制而成，厚度为0.5～3mm。其加工硬化程度高，韧性好，强度和硬度高减少了退火和镀锌环节，降低了能耗和成本简化了工序。
上述耐指纹冷硬卷制备方法如下：
1)将树脂、纳米二氧化硅、纳米二氧化硅纤维、纳米铜粒子、表面活性剂、无机盐、硅烷偶联剂、溶剂充分混合并球磨24h得到耐指纹液。
2)将超薄热轧卷经10～40％变形量轧制后得到其厚度为0.5-3mm的未镀锌冷硬卷。
3)通过线棒涂辊将耐指纹液涂覆于冷硬卷表面；使用线棒涂辊代替传统涂辊使得在涂覆的过程中能够使纳米二氧化硅纤维具有一定的方向性提高涂覆后钢板的导电性。
4)将涂覆后的冷硬卷钢板送入固化间，在40～80℃固化1～12小时后得到成品耐指纹冷硬卷。
本发明为了提高耐指纹液的耐腐蚀性和导电性，使用单晶实心纳米二氧化硅纤维、纳米二氧化硅和纳米铜粒子颗粒混合制备耐指纹液，来达到良好的耐腐蚀性、导电性以及抗病毒性。使用线棒辊代替传统的涂辊进行涂覆，使得纳米二氧化硅纤维具有一定的方向性，从而再次提高耐指纹液涂覆后的导电性。
为了提高耐指纹板的强度和硬度，同时减少退火和镀锌环节降低成本，本发明使用超薄热轧卷轧制后得到的未镀锌冷硬卷作为板材，减少了镀锌和退火的工艺流程，在提升导电性的同时兼顾了强度、硬度与美观性，降低了成本，提高了效率。使得耐指纹板能够使用在较为低端且需求量较大的市场，例如电子产品货架和超市货架。
本发明具有以下优点：
1)本发明通过在耐指纹液中加入单晶实芯纳米二氧化硅纤维、纳米二氧化硅颗粒，来达到良好的导电性和优异的耐腐蚀性。加入二氧化硅纤维可以由原来的点接触变成面接触，加入纳米二氧化硅颗粒可以填补纤维与纤维之间的缝隙使得导电性和耐腐蚀性更加优异。
2)通过使用超薄热轧卷轧制得到未镀锌冷硬卷作为板材，与目前市面上使用的非超薄热轧板轧制得到的镀锌冷硬卷作为板材相比，减少了轧制后的退火环节也减少了镀锌环节，具有能耗低、效率高、价格低廉等优势。
3)更换传统涂辊使用线棒涂辊代替，在涂覆的过程中能够使纳米二氧化硅纤维具有一定的方向性，进一步提升耐指纹板的导电性。
4)使用冷硬卷作为板材，利用加工硬化可以提高货架硬度和强度保证货架使用的安全性。
5)在耐指纹液中加入纳米铜粒子，在进一步提高导电性的同时增加了抗病毒性。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种耐指纹液，包括：树脂30～70％、无机盐0.1～5％、纳米二氧化硅0.1～1％、纳米二氧化硅纤维1～4％、纳米铜粒子0.1～1％、硅烷偶联剂0.1～0.5％、表面活性剂0.1～5％、余量为溶剂。其中，纳米二氧化硅纤维的直径为10～30nm，长度为500～800nm；纳米二氧化硅的粒径为10～80nm；纳米铜粒子粒径为20～100nm。
上述树脂为丙烯酸树脂、聚氨酯、氨基树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、环氧树脂中的一种或几种混合。无机盐为钛酸盐、锆酸盐、钼酸盐、钒酸盐、高锰酸盐中的一种或者几种混合；硅烷偶联剂为A-151乙烯基三乙氧基硅烷、A-171乙烯基三甲氧基硅烷、KH550γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种；表面活性剂包括缓蚀剂、消泡剂、流平剂、阻聚剂、抗氧剂；溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇、水、丙酮、丁醇中的一种或几种。
本发明还提供了一种耐指纹冷硬卷，包括未镀锌冷硬卷钢板与上述耐指纹液，耐指纹液涂覆于冷硬卷钢板上并固化成膜。其中，未镀锌冷硬卷钢板由超薄热轧卷经过10～40％变形量轧制而成，厚度为0.5～3mm。其加工硬化程度高，韧性好，强度和硬度高减少了退火和镀锌环节，降低了能耗和成本简化了工序。
上述耐指纹冷硬卷制备方法如下：
1)将树脂、纳米二氧化硅、纳米二氧化硅纤维、纳米铜粒子、表面活性剂、钝化盐、硅烷偶联剂、溶剂充分混合并球磨24h得到耐指纹液。
2)将超薄热轧卷经10～40％变形量轧制后得到其厚度为0.5～3mm的未镀锌冷硬卷。
3)通过线棒涂辊将耐指纹液涂覆于冷硬卷表面；使用线棒涂辊代替传统涂辊使得在涂覆的过程中能够使纳米二氧化硅纤维具有一定的方向性提高涂覆后钢板的导电性。
4)将涂覆后的冷硬卷钢板送入固化间，在40～80℃固化1～12小时后得到成品耐指纹冷硬卷。
实施例1
本实施例提供的耐指纹液包括：混合树脂为环氧树脂30～70％与丙烯酸树脂20～60％混合而成；钝化盐，其由钼酸盐40～60％与钒酸盐40～60％混合而成；纳米填料，其包括纳米二氧化硅纤维、纳米二氧化硅粉末颗粒和纳米铜粒子；表面活性剂，其包括消泡剂、流平剂、阻聚剂、抗氧剂；硅烷偶联剂A-151乙烯基三乙氧基硅烷与溶剂丙酮。
纳米二氧化硅纤维：通过化学还原法制备出直径为10～30nm长度为500～800nm的纳米纤维，分别用酒精、丙酮、去离子说清洗后干燥备用。
纳米二氧化硅粉末颗粒：通过化学法制备出粒径为10-80nm左右颗粒用酒精、丙酮、去离子说清洗后干燥备用。
纳米铜粒子粒径为20～100nm。
耐指纹冷硬卷的制备方法如下：
1)将混合树脂50份、纳米二氧化硅0.5份、纳米铜粒子0.5份、纳米二氧化硅纤维1份、表面活性剂1份、钝化盐1份、硅烷偶联剂1份、有机溶剂45份充分混合并球磨24h得到耐指纹液；
2)2)将超薄热轧卷经10～40％变形量轧制后得到其厚度为0.5～3mm的未镀锌冷硬卷。
3)使用线棒涂辊将耐指纹液涂覆于冷硬卷表面；
4)涂覆后的产品送入固化间，在40～80℃固化1～12小时后得到成品耐指纹冷硬卷。
实施例2
本实施例提供的耐指纹液包括：混合树脂为聚氨酯30～70％与氨基树脂20～60％混合而成；钝化盐，其由锆酸盐40～60％与高猛酸盐40～60％混合而成；纳米填料，其包括纳米二氧化硅纤维、纳米二氧化硅粉末颗粒和纳米铜粒子；表面活性剂，其包括消泡剂、流平剂、阻聚剂、抗氧剂；硅烷偶联剂A-171乙烯基三甲氧基硅烷与溶剂甲醇。
纳米二氧化硅纤维：通过化学还原法制备出直径为10～30nm长度为500～800nm的纳米纤维，分别用酒精、丙酮、去离子说清洗后干燥备用。
纳米二氧化硅粉末颗粒：通过化学法制备出粒径为10-80nm左右颗粒用酒精、丙酮、去离子说清洗后干燥备用。
纳米铜粒子粒径为20～100nm。
耐指纹冷硬卷的制备方法如下：
1)将混合树脂48份、纳米二氧化硅1份、纳米铜粒子1份、纳米二氧化硅纤维2份、表面活性剂0.5份、钝化盐1份、硅烷偶联剂0.5份、有机溶剂46份充分混合并球磨24h得到耐指纹液；
2)将超薄热轧卷经10～40％变形量轧制后得到其厚度为0.5～3mm的未镀锌冷硬卷。
3)使用线棒涂辊将耐指纹液涂覆于冷硬卷表面；
4)涂覆后的产品送入固化间，在40～80℃固化1～12小时后得到成品耐指纹冷硬卷。
实施例3
本实施例提供的耐指纹液包括：混合树脂为酚醛树脂30～70％与有机硅树脂20～60％混合而成；钝化盐，其由钛酸盐40～60％与钒酸盐40～60％混合而成；纳米填料，其包括纳米二氧化硅纤维、纳米二氧化硅粉末颗粒和纳米铜粒子；表面活性剂，其包括消泡剂、流平剂、阻聚剂、抗氧剂；硅烷偶联剂KH550γ-氨丙基三乙氧基硅烷与溶剂乙醇。
纳米二氧化硅纤维：通过化学还原法制备出直径为10～30nm长度为500～800nm的纳米纤维，分别用酒精、丙酮、去离子说清洗后干燥备用。
纳米二氧化硅粉末颗粒：通过化学法制备出粒径为10-80nm左右颗粒用酒精、丙酮、去离子说清洗后干燥备用。
纳米铜粒子粒径为20～100nm。
耐指纹冷硬卷的制备方法如下：
1)将混合树脂48份、纳米二氧化硅1份、纳米铜粒子1份、纳米二氧化硅纤维2份、表面活性剂0.5份、钝化盐1份、硅烷偶联剂0.5份、有机溶剂46份充分混合并球磨24h得到耐指纹液；
2)将超薄热轧卷经10～40％变形量轧制后得到其厚度为0.5～3mm的未镀锌冷硬卷。
3)使用线棒涂辊将耐指纹液涂覆于冷硬卷表面；
4)涂覆后的产品送入固化间，在40～80℃固化1～12小时后得到成品耐指纹冷硬卷。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种耐指纹液，其特征在于，包括：树脂30～70％、无机盐0.1～5％、纳米二氧化硅0.1～1％、单晶实心纳米二氧化硅纤维1～4％、硅烷偶联剂0.1～0.5％、表面活性剂0.1～5％、纳米铜粒子0.1～1％、无机盐0.1～5％余量为溶剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐指纹液，其特征在于，所述树脂为丙烯酸树脂、聚氨酯、氨基树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、环氧树脂中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1所述的一种耐指纹液，其特征在于，所述无机盐为钛酸盐、锆酸盐、钼酸盐、钒酸盐、高锰酸盐中的一种或者几种混合。
4.根据权利要求1所述的一种耐指纹液，其特征在于，所述硅烷偶联剂为A-151乙烯基三乙氧基硅烷、A-171乙烯基三甲氧基硅烷、KH550γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种耐指纹液，其特征在于，所述表面活性剂包括缓蚀剂、消泡剂、流平剂、阻聚剂、抗氧剂；所述溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇、水、丙酮、丁醇中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种耐指纹液，其特征在于，所述单晶实心纳米二氧化硅纤维的直径为10～30nm，长度为500～800nm；所述纳米二氧化硅的粒径为10～80nm；所述的纳米铜粒子粒径为20～100nm。
7.一种耐指纹冷硬卷，其特征在于，包括冷硬卷钢板与如权利要求2-6之一所述的耐指纹液，所述耐指纹液涂覆于冷硬卷钢板上并固化成膜。
8.根据权利要求7所述的一种耐指纹冷硬卷，其特征在于，所述未镀锌冷硬卷钢板由超薄热轧卷经过10～40％变形量轧制而成，厚度为0.5-3mm。
9.根据权利要求7或8所述的一种耐指纹冷硬卷，其特征在于，其制备方法如下：
1)将树脂、纳米二氧化硅、单晶实心纳米二氧化硅纤维、纳米铜粒子、表面活性剂、无机盐、硅烷偶联剂、溶剂充分混合并球磨24h得到耐指纹液；
2)通过线棒涂辊将耐指纹液涂覆于冷硬卷表面；
3)将涂覆后的冷硬卷钢板送入固化间，在40～80℃固化1～12小时后得到成品未镀锌耐指纹冷硬卷。
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