CN115247237A - 一种彩涂钢板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种彩涂钢板及其制备方法，属于彩涂钢板技术领域，所述彩涂钢板包括：钢基板和锌铝镁镀层；所述锌铝镁镀层涂覆于钢基板的表面，以质量分数计，其组分包括：Al：5～7％；Mg：2～5％；余量为锌、锌铁合金及其他不可避免的杂质成分。本申请提供的彩涂钢板通过在钢基板上涂覆锌铝镁镀层，通过锌铝镁镀层中金属Al、金属Mg和金属Zn的阴极保护作用来保护钢基板，提高彩涂钢板的耐腐蚀性；同时锌铝镁镀层中Al的质量分数为5～7％且Mg的质量分数为2～5％时，彩涂钢板的耐腐蚀性优异。

Description

一种彩涂钢板及其制备方法

技术领域

本申请涉及彩涂钢板技术领域，尤其涉及一种彩涂钢板及其制备方法。

背景技术

彩涂钢板是在钢基板表面或者涂覆有合金镀层钢基板上涂覆特定的涂料而成的彩色钢板，能够满足人们特定环境下的不同需求。因此，广泛应用在建筑、医疗、家电等领域。

但现有彩涂钢板存在耐腐蚀性差的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种彩涂钢板及其制备方法，以解决现有彩涂钢板存在耐腐蚀性差的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种彩涂钢板，所述彩涂钢板包括：钢基板和锌铝镁镀层；所述锌铝镁镀层涂覆于钢基板的表面，以质量分数计，其组分包括：Al：5～7％；Mg：2～5％；余量为锌、锌铁合金及其他不可避免的杂质成分。

进一步地，所述钢基板的表面粗糙度Ra为0.7～1.2μm，或

所述钢基板的表面峰值密度Rpc≥70个/cm。

进一步地，所述钢基板的厚度为0.2～2.0㎜。

进一步地，所述锌铝镁镀层的含量为80～280g/㎡。

进一步地，所述彩涂钢板还包括：钝化层和涂层；

所述钝化层涂覆于锌铝镁镀层的表面；

所述涂层涂覆于钝化层的表面。

进一步地，所述钝化层的含量为15～60㎎/㎡。

进一步地，所述钝化层的钝化液为无铬钝化液。

进一步地，所述涂层包括依次涂覆于钝化层表面的底漆层和面漆层；

所述底漆层的厚度为5～20μm；

所述面漆层的厚度为5～40μm。

进一步地，所述底漆层的涂料包括无铬聚酯涂料。

第二方面，本申请实施例提供了一种第一方面所述的彩涂钢板的制备方法，所述制备方法包括：

得到表面粗糙度Ra为0.7～1.2μm或其表面峰值密度Rpc≥70个/cm的钢基板；

在所述钢基板的表面依次涂覆锌铝镁镀层、钝化层和涂层，得到彩涂钢板。

进一步地，在所述钢基板的表面依次涂覆锌铝镁镀层、钝化层和涂层，得到彩涂钢板具体包括：

在所述钢基板的表面涂覆锌铝镁镀层，得到锌铝镁镀层；

在所述锌铝镁镀层的表面涂覆钝化层，后于100～200℃温度下固化10～60s，得到钝化层；

在所述钝化层的表面涂覆底漆层，后于100～300℃温度下固化10～80s，得到底漆层；

在所述底漆层的表面涂覆面漆层，后于100～300℃温度下固化10～80s，得到彩涂钢板。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的彩涂钢板，通过在钢基板上涂覆锌铝镁镀层，通过锌铝镁镀层中金属Al、金属Mg和金属Zn的阴极保护作用来保护钢基板，提高彩涂钢板的耐腐蚀性；同时锌铝镁镀层中Al的质量分数为5～7％且Mg的质量分数为2～5％时，彩涂钢板的耐腐蚀性优异。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种彩涂钢板制备方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种彩涂钢板结构示意图；

其中，1-第一面漆层；2-第一底漆层；3-第一钝化层；4-第一锌铝镁镀层；5-钢基板；6-第二锌铝镁镀层；7-第二钝化层；8-第二底漆层；9-第二面漆层。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

彩涂钢板是在钢基板表面或者涂覆有合金镀层钢基板上涂覆特定的涂料而成的彩色钢板，能够满足人们特定环境下的不同需求。因此，广泛应用在建筑、医疗、家电等领域。

但现有彩涂钢板存在耐腐蚀性差的问题。

本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种彩涂钢板，所述彩涂钢板包括：钢基板和锌铝镁镀层；

所述锌铝镁镀层涂覆于钢基板的表面，以质量分数计，所述锌铝镁镀层的组分包括：Al：5～7％；Mg：2～5％；余量为锌、锌铁合金及其他不可避免的杂质成分。

本申请实施例提供的彩涂钢板，通过在钢基板上涂覆锌铝镁镀层，通过锌铝镁镀层中金属Al、金属Mg和金属Zn的阴极保护作用来保护钢基板，提高彩涂钢板的耐腐蚀性；同时锌铝镁镀层中Al的质量分数为5～7％且Mg的质量分数为2～5％时，彩涂钢板具有优异的耐腐蚀性及切口保护性能。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述钢基板的表面粗糙度Ra为0.7～1.2μm，或

所述钢基板的表面峰值密度Rpc≥70个/cm。

本申请实施例中，钢基板的表面粗糙度Ra为0.7～1.2μm或其表面峰值密度Rpc≥70个/cm，可提高钢基板和锌铝镁镀层之间的附着力，防止锌铝镁镀层脱落，从而有效保证了钢基板的耐腐蚀性。在一些具体实施例中，钢基板的表面粗糙度Ra为0.8μm，0.9μm，1.0μm，1.1μm；钢基板的表面峰值密度Rpc为70个/cm，80个/cm，90个/cm，100个/cm，170个/cm。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述钢基板的厚度为0.2～2.0㎜。

钢基板厚度直接影响着彩涂板的强度、韧性、延伸率、扩孔率等。因此，钢基板的厚度为0.2～2.0㎜时，可根据不同环境选择具体的不同厚度，以达到满足不同环境下的使用需求。在一些具体实施例中，钢基板的厚度为0.3㎜，0.5㎜，0.7㎜，0.8㎜，1.0㎜，1.3㎜，1.6㎜，1.9㎜。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述锌铝镁镀层的含量为80～280g/㎡。

锌铝镁镀层的含量控制在80～280g/㎡的作用是为了适应不同环境，在特殊高酸碱性环境中，需要选择厚镀层锌铝镁合金基板，以满足高耐蚀性环境。

在一些具体实施例中，锌铝镁镀层的含量为90g/㎡，100g/㎡，105g/㎡，120g/㎡，150g/㎡，180g/㎡，230g/㎡，274g/㎡。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述彩涂钢板还包括：钝化层和涂层；

所述钝化层涂覆于锌铝镁镀层的表面；

所述涂层涂覆于钝化层的表面。

本申请实施例中，钝化层用于提升锌铝镁镀层与涂层之间的粘接性，以克服涂层与锌铝镁镀层之间的粘附性差和涂层易脱落的问题。

本申请实施例中，可以通过在钝化层表面涂覆不同功能的涂层，使得彩涂钢板具有不同的性能，从而满足不同的需求。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述钝化层的含量为15～60㎎/㎡。

钝化层的含量控制在15～60㎎/㎡的作用主要是为了提高锌铝镁合金镀层与涂层之间的粘接性，并且钝化层重量与粘接性是线性关系。因此，对不同使用要求的彩涂板需要选择不同重量的钝化液。

。在一些具体实施例中，钝化层的含量为19㎎/㎡，23㎎/㎡，29㎎/㎡，33㎎/㎡，36㎎/㎡，45㎎/㎡，52㎎/㎡，59㎎/㎡。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述钝化层的钝化液为无铬钝化液。

采用无铬钝化液，可进一步提升锌铝镁镀层与涂层之间的粘接性和耐腐蚀性。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述涂层包括依次涂覆于钝化层表面的底漆层和面漆层；

所述底漆层的厚度为5～20μm；

所述面漆层的厚度为5～40μm。

需要说明的是，底漆层和面漆层中涂料，可根据实际使用需求及工作环境进行选择。底漆层的作用是提供优良的耐酸碱性，在普通环境下选择5μm后的底漆层，但是在畜牧、医疗等行业需要选择厚底漆层彩涂板，面漆层的作用是提高彩涂板的耐老化作用，在高温高湿热环境下需要选择厚涂层产品。

在一些具体实施例中，底漆层中涂料可以是无铬聚酯环保底漆等，通过无铬钝化方式来提升镀层与底漆层之间的粘接性，同时提供优良的耐酸碱性；面漆层中涂料可以是普通的未改性的聚酯，硅改性聚酯、氟碳聚酯、高耐久性聚酯等，提供优良的光泽性、色彩性、防腐蚀及防水性等。

第二方面，基于相同的发明构思，本申请实施例提供了一种第一方面所述的彩涂钢板的制备方法，所述制备方法包括：

得到表面粗糙度Ra为0.7～1.2μm或其表面峰值密度Rpc≥70个/cm的钢基板；

在所述钢基板的表面依次涂覆锌铝镁镀层、钝化层和涂层，得到彩涂钢板。

彩涂钢板成品包括钢基板、锌铝镁镀层、钝化层和涂层，具有良好的耐蚀性和致密性，并且镀层与涂层之间粘接性强，可适用于不同环境下的使用需求。需要说明的是，本申请中的钢基板的表面粗糙度的使用要求，可采用现有技术中的双机架平整机和不加平整液的干平整工艺，如根据中国专利202111321444.1中公开的控制表面粗糙度的内容进行调整；或者可直接购买。在一些具体实施例中，钢基板进行涂覆前，可根据实际需要进行钢基板表面处理，如进行光整处理，以便后续镀层的涂覆；钢基板上涂覆各层之后，可进行适当的清洗工作，如锌铝镁合金镀层表面的脱脂和漂洗处理等。

作为本发明实施例的一种实施方式，在所述钢基板的表面依次涂覆锌铝镁镀层、钝化层和涂层，得到彩涂钢板具体包括：

在所述钢基板的表面通过热机镀锌方式涂覆得到锌铝镁镀层；

在所述锌铝镁镀层的表面通过辊涂方式涂覆钝化层，后于100～200℃温度下固化10～60s，得到固化后的钝化层；

在所述钝化层的表面通过辊涂方式涂覆底漆层，后于100～300℃温度下固化10～80s，得到固化后的底漆层；

在所述底漆层的表面通过辊涂方式涂覆面漆层，后于100～300℃温度下固化10～80s，得到彩涂钢板成品。

通过控制各层的固化温度及时间，可提高各层间的粘附性。需要说明的是，涂覆方式可根据实际需要进行选择，包括辊涂等。在一些具体实施例中，锌铝镁合金层可通过热镀锌的方式涂覆在钢基板表面；钝化层可通过辊涂方式涂覆在锌铝镁合金镀层表面；涂层可通过辊涂方式涂覆在锌铝镁合金镀层钝化后的表面上。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。

实施例1-11提供了一种彩涂钢板的制备方法，其流程示意图如图1所示，具体流程包括：开卷→钢基板涂镀锌铝镁镀层→光整→锌铝镁合金镀层清洗→涂覆钝化液→辊涂底漆层→烘烤固化→辊涂面漆层→烘烤固化→检测→卷取。主要步骤的工艺参数包括：

(1)钢基板：表面粗糙度Ra为0.7～1.2μm，或表面峰值密度Rpc≥70个/cm；钢基板的厚度为0.2～2.0㎜；

(2)钢基板涂镀锌铝镁镀层：

锌铝镁镀层的组分包括：Al：5～7％；Mg：2～5％；余量为锌、锌铁合金及其他不可避免的杂质成分；锌铝镁镀层通过热镀锌的方式涂覆在钢基板表面，含量为80～280g/㎡；

(3)锌铝镁合金镀层清洗：经过三次脱脂工序和两次漂洗工序处理，如表1所示；

表1清洗工艺

工序	碱液浓度(％)	槽液温度(℃)
			脱脂	1.0～2.0	50～70
脱脂	1.3～2.4	60-90
			脱脂	1.0～2.0	50～70
漂洗	/	40～50
			漂洗	/	20～30

(4)涂覆钝化液：采用市售无铬绿色环保型钝化液，通过辊涂方式涂覆在锌铝镁合金镀层表面，并通过100-200℃(PMT，最高金属板温)烘烤后获得钝化层；同时调整钝化液浓度及涂覆辊速、压力，使钝化膜涂覆量为15～60㎎/㎡；

(5)在涂正面底漆和面漆步骤中，需控制其涂层厚度，涂层具体控制如表2所示；

表2

(6)在完成面漆烘烤后还需要进行彩涂板表面检测和冷覆膜处理，覆膜完成后，对所得彩涂钢板进行卷取，得到彩涂钢板成品，其结构示意图如图2所示，其中，1-第一面漆层；2-第一底漆层；3-第一钝化层；4-第一锌铝镁镀层；5-钢基板；6-第二锌铝镁镀层；7-第二钝化层；8-第二底漆层；9-第二面漆层。

为了对比不同锌铝镁镀层成分及涂层对彩涂钢板之间的性能影响。在上述实施例1-11的基础上，实施例12-14调整了锌铝镁镀层的成分、面漆层厚度和底漆层厚度，其余步骤及参数均相同。

实施例12-14的成份如表3所示。

表3

试验例

本例对上述实施例1-14所得彩涂钢板的性能进行测试，测试结果如表4所示；其中使用的中性盐雾试验按照GB/T13448进行，并从结果来看全部已经符合国标要求；使用的酸碱溶液为10％浓度的盐酸和氢氧化钠溶液。

表4

序号	冲击	T弯	耐盐雾性	耐酸性	耐碱性
						1	≥9	0T	≥1000	≥25h	≥50h
2	≥9	0T	≥1000	≥25h	≥50h
						3	≥9	0T	≥1200	≥40h	≥50h
4	≥9	1T	≥1200	≥50h	≥50h
						5	≥9	1T	≥1200	≥60h	≥60h
6	≥9	1T	≥1300	≥40h	≥40h
						7	≥9	1T	≥1300	≥50h	≥50h
8	≥9	1T	≥1300	≥60h	≥60h
						9	≥9	2T	≥1000	≥50h	≥50h
10	≥9	2T	≥1000	≥60h	≥60h
						11	≥9	2T	≥1000	≥70h	≥70h
12	≥9	1T	≥1000	≥30h	≥30h
						13	≥9	1T	≥1000	≥30h	≥30h
14	≥9	1T	≥1000	≥30h	≥30h

综上所述，本申请实施例提供了一种彩涂钢板，具有优异的耐蚀性、致密性和耐酸碱性，并且镀层与涂层之间粘接性强，能够满足人们特定环境下的不同需求，具有广泛的实际应用价值。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种彩涂钢板，其特征在于，所述彩涂钢板包括：钢基板和锌铝镁镀层；

所述锌铝镁镀层涂覆于钢基板的表面，以质量分数计，所述锌铝镁镀层的组分包括：Al：5～7％；Mg：2～5％；余量为锌、锌铁合金及其他不可避免的杂质成分。

2.根据权利要求1所述的彩涂钢板，其特征在于，所述钢基板的表面粗糙度Ra为0.7～1.2μm，或

表面峰值密度Rpc≥70个/cm。

3.根据权利要求1所述的彩涂钢板，其特征在于，所述钢基板的厚度为0.2～2.0㎜。

4.根据权利要求1所述的彩涂钢板，其特征在于，所述锌铝镁镀层的含量为80～280g/㎡。

5.根据权利要求1～4任一项所述的彩涂钢板，其特征在于，所述彩涂钢板还包括：钝化层和涂层；

所述钝化层涂覆于锌铝镁镀层的表面；

所述涂层涂覆于钝化层的表面。

6.根据权利要求5所述的彩涂钢板，其特征在于，所述钝化层的含量为15～60㎎/㎡。

7.根据权利要求5所述的彩涂钢板，其特征在于，所述钝化层的钝化液为无铬钝化液。

8.根据权利要求5所述的彩涂钢板，其特征在于，所述涂层包括依次涂覆于钝化层表面的底漆层和面漆层；

所述底漆层的厚度为5～20μm；

所述面漆层的厚度为5～40μm。

9.一种权利要求1～8任一项所述的彩涂钢板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

得到表面粗糙度Ra为0.7～1.2μm或表面峰值密度Rpc≥70个/cm的钢基板；

在所述钢基板的表面依次涂覆锌铝镁镀层、钝化层和涂层，得到彩涂钢板。

10.如权利要求9所述的彩涂钢板的制备方法，其特征在于，在所述钢基板的表面依次涂覆锌铝镁镀层、钝化层和涂层，得到彩涂钢板具体包括：

在所述钢基板的表面涂覆锌铝镁镀层，得到锌铝镁镀层；

在所述锌铝镁镀层的表面涂覆钝化层，后于100～200℃温度下固化10～60s，得到钝化层；

在所述钝化层的表面涂覆底漆层，后于100～300℃温度下固化10～80s，得到底漆层；

在所述底漆层的表面涂覆面漆层，后于100～300℃温度下固化10～80s，得到彩涂钢板。

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