[发明专利]一种低温固化的环保型耐指纹涂料

说明书

技术领域

本发明涉及镀锌板无铬钝化技术领域，具体为一种低温固化的环保型耐指纹涂料。

背景技术

在镀锌板应用与实际生产过程中，由于工序需要，许多部件不可避免要经工人多次触摸，操作者手上的汗渍将在零件表面形成明显的指纹印或者掌印。镀锌板表面在此处的光反射和吸收状态就会发生变化，相对于无指纹部分有指纹部分的反射光减少，因而产生发黑的现象。镀锌钢板一旦显现出指纹一方面导致钢板易生锈，另一方面影响产品的外观。耐指纹处理是一种在镀锌板表面进行化学与电化学处理后，赋予镀锌层耐指纹性与一定程度耐蚀性的过程。由此得到的耐指纹板可以定义为一种在镀锌板表面进行耐指纹处理后得到的复合涂层板。传统型的耐指纹处理是添加了铬酸盐的有机涂层板，铬酸盐在镀锌钢板表面形成具有自修复效应的致密氧化膜，同时涂敷有机树脂膜可以隔绝外界的水分和空气，因而可以在赋予电镀锌板良好耐指纹性的同时又具有良好的耐蚀性。但由于Cr(VI)本身具有很强的毒性，并具有强烈的致癌作用，因此含Cr(VI)钝化废液的排放受到越来越严格的控制，使其应用受到极大的限制。为解决此类问题，开发并采用环境友好型无铬耐指纹技术已经引起越来越多的关注。然而，目前此项技术仍然存在耐腐蚀性差、附着力低、处理温度高、工艺方法复杂、处理液稳定性低、原料成本高、自修复能力差等缺陷。

美国专利(US4225351)公开了一种无铬钝化液，所公开的无铬转化液主要成分为有机膦酸、SiO₂、有机酸、H₂SO₄等。该处理液对镀锌板涂覆率超过传统铬化液，降低了使用成本，但是耐腐蚀性能较低，盐雾试验30h后，板材腐蚀面积超过5％。

美国专利(US6027578)公开了一种含有V₂O₅、Al₂(OH)₅Cl·5H₂O、单宁酸、H₃BO₃等的无铬钝化液。该发明的处理工艺为常温浸渍15～60s，热水洗后烘干，处理后的产品成膜光亮均匀，耐腐蚀性能超过铬化液钝化水平，但是对板材附着力的提升效果较差。

美国专利(US5068134)公开了一种含有无机硅酸盐、有机硅酸盐及SiO₂纳米粒子等的适用于镀锌板表面的无铬钝化液。该发明在提高板材耐腐蚀性方面有明显效果，基本达到替代铬化液的效果，但是成膜温度要求在125℃以上，对生产线固化能力要求过高，且造成能源浪费。

Vincent Meiffren等(Progress in Organic Coatings，2011，71(4)：329-335)报道了一种含有仲丁醇铝、硅烷偶联剂KH560及Ce(NO₃)₃.6H₂O的适用于镀锌板表面的无铬处理液。文献使用纳米粒子凝胶法工艺对热镀锌钢板进行钝化处理，处理方法为先制备纳米粒子前驱体，再将其涂覆在镀锌板表面，50℃下干燥20h，然后110℃下烘干16h后得到一层致密的保护膜。湿热试验240h后，板材表面无白锈出现。但是，这种处理工艺过于繁琐，影响其大规模生产。

美国专利(US4341558)公开了一种适用于镀锌板的环保型钝化处理液，主要成分为(NH₄)₂TiF₆、植酸、聚乙烯醇等。该发明的处理工艺为辊涂法，湿膜重量约10g／m²，烘干温度为120℃。使用该工艺处理后的板材，耐腐蚀性能得到较大提高，裸板盐雾试验通过120h。但是，处理液稳定性较差，室温下放置3天后沉淀分层，不利于大规模生产、保存和使用。

中国专利(CN200710175306.0)公开了一种用于镀锌板纳米改性丙烯酸树脂乳液及其制备方法。该处理液以以水性丙烯酸树脂为成膜剂，形成一种网状结构大分子聚合物，同时利用纳米颗粒比表面积大、键合稳定性好的特点，使其填充到高分子网络中，从而构成了一种致密的有机／无机杂化薄膜，膜层表面平整、光亮，满足涂膜的外观要求。但是，由于膜层不具有自修复能力，耐腐蚀性能相对较低，盐雾试验仅通过72h。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种低温固化的环保型耐指纹涂料，以解决上述背景技术中的问题，本发明具有适用温度低、使用简单、处理液稳定性高、原料成本低和处理后不产生铬污染的特点。。