[发明专利]一种镀锌钢板表面水性无铬润滑处理剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于镀锌板后处理技术，主要涉及一种镀锌钢板表面水性无铬润滑处理剂及其使用方法，主要应用于家电产品、汽车、建筑材料等需要冲压加工的镀锌产品。

背景技术

在家电、汽车制造生产过程中，要求将钢板加工成复杂的形状，并且快速、多次冲压的零件不断增多。为避免钢板在变形过程中开裂，并且为了减少模具与钢板间的摩擦，传统的压力加工成形需要使用润滑油作为润滑剂，冲压成型后需要使用脱脂洗涤剂洗去零件表面的油渍。脱脂洗涤剂在使用过程中通常会释放三氯乙烷和氟利昂等对大气臭氧层有破坏作用的物质。因此传统的压力加工工艺对环境有着不良的影响。

自润滑钢板是一种功能性有机涂层板，在经过冲压成形之后，不进行涂覆直接使用或直接进行涂装后使用，因此，自润滑板一般具有良好的耐蚀性和优异的润滑性能。根据自润滑钢板的不同用途，其基板包括冷轧板或镀锌板等其它具有不同镀层的钢板。现有文献中，自润滑板主要以纯锌镀层板为基板。镀锌钢板的自润滑技术就是镀锌层通过与自润滑介质反应而在其表面形成具有自润滑能力皮膜的过程。由于反应生成的自润滑膜和基体结合牢固，且有环保有机微孔结构，所以具有良好的冲压润滑性能，从而大量用于冲压变形较大的工件，能大大提升工件的冲压变形性能及作业率。目前国内外特别是日本的汽车板、高档家电钢板为提高生产效率，大量使用自润滑热镀锌钢板。

在此背景下，国外在近年来开发了一种冲压成形过程中不需要添加润滑油作为润滑剂的自润滑热镀锌钢板。自润滑涂层在保证基础树脂具有优异机械性能的基础之上同时保证具有优异的润滑性能和良好的耐磨性等其它性能，而且利用涂层润滑可大大节约润滑剂的消耗，还缩短了生产时间。自润滑涂层钢板不仅简化了传统的钢板冲压成形工艺，而且避免了传统加工成形工艺对环境的损害。在环保意识日益增强的今天，自润滑涂层钢板的研发与生产正受到越来越多的重视。在不用添加其它润滑剂的情况下自润滑热镀锌钢板就具有良好的成型性能，不仅解决了润滑剂(润滑油或润滑脂)的消耗及随后的成形件洗涤过程对环境污染的问题，同时还可以赋予钢板一些特定的，如耐指纹性等表面特性。

申请号为200810126608.3(公开号为CN101608311A，公开日2009年12月23日)的中国发明专利“一种镀锌自润滑金属材料”，提供了一种含三价铬化合物、硅胶和有机羧酸的自润滑组合物，且所述自润滑剂组合物的pH值为4-7。该发明提供的镀锌自润滑板金属材料的润滑性和耐蚀性非常高，还能大大降低对镀锌金属基材的要求。但是对自润滑剂组合物进行固化时的温度为50-150℃，时间为10-100秒钟，处理时间较长。

申请号为200580008930.0(公开号为CN1934232A，公开日2007年3月21日)的中国发明专利“润滑性水系聚氨酯树脂组合物、使用该组合物的镀锌系钢板的表面润滑处理方法及该表面处理钢板”，提供了一种在镀锌系钢板上形成耐蚀性、耐碱性、涂装粘附性、润滑性均优异的皮膜的水系聚氨酯树脂组合物。该申请专利中在进行润滑性树脂组合物处理前需要经过铬酸盐、磷酸盐或非铬酸盐对基底进行处理，且固化温度较高，基板温度需要控制在100～200℃范围内，需要另外提供较大能量，导致成本升高生产率下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种一次性涂覆水性无铬润滑处理剂，pH值7-10，能够在较短时间内、较低温度下固化成膜，能够在储存和运输过程中提供防腐，在冲压加工时提供足够的润滑性从而能够在不使用润滑油情况下进行冲压加工成型。综上，本发明公开了一种镀锌钢板表面水性无铬润滑处理剂及其使用方法。

本发明提供了一种镀锌钢板表面水性无铬润滑处理剂及其使用方法。本发明的目的主要是替代镀锌钢板储存运输过程中的防锈油和冲压过程中的冲压润滑油，从而解决防锈油的清洗及冲压润滑油的清洗而造成的环境问题。具体地，根据本发明的示例性实施例的表面水性无铬润滑处理剂的化学组成主要有水性光固化树脂、光引发剂、硅溶胶、蜡乳液、表面活性剂、偶联剂、钼酸盐、成膜助剂。采用本发明提供的使用方法，利用紫外光固化水性无铬润滑处理剂以作为镀锌板表面的成膜剂时，获得的镀锌板具有优异的润滑性和很好的耐蚀性，同时具有良好的耐指纹性能。此外，根据本发明的实施例，仅通过烘吹去除表面水分然后进行光固化得到膜层能够大大降低对镀锌金属材料基材的要求，可以使用表面粗糙度波动大、价格低廉的热镀锌板为基材，因而具有更强的市场竞争力和更高的经济效益。

根据本发明的一方面，一种镀锌钢板表面水性无铬润滑处理剂包括水性光固化树脂、光引发剂、硅溶胶、蜡乳液、表面活性剂、偶联剂、钼酸盐、成膜助剂，余量为水。