[发明专利]高耐腐蚀热镀锌钢板及其制备方法

说明书

本申请涉及金属材料加工领域，具体公开了一种高耐腐蚀热镀锌钢板及其制备方法；一种高耐腐蚀热镀锌钢板，包括金属基体、金属基体外表面的钝化膜层以及钝化膜层外表面的防护膜层；所述金属基体为热镀锌钢板制成，所述钝化膜层为钝化液固化而成，所述防护膜层为防护液固化而成；所述钝化液由包含以下重量份的原料制成：20wt%硝酸镧溶液，70wt%硝酸溶液，20wt%氟化氢溶液，硅酸钠，水解聚马来酸酐；所述防护液由包含以下重量份的原料制成：疏水剂，流平剂，聚丙烯酸，聚乙二醇，水性环氧树脂，硅烷偶联剂改性氧化石墨烯；本申请的高耐腐蚀热镀锌钢板，其具有优良的耐腐蚀性的优点。

技术领域

本申请涉及金属材料加工领域，更具体地说，它涉及一种高耐腐蚀热镀锌钢板及其制备方法。

背景技术

钢铁材料以其强度高、硬度大以易加工等优良的性能被广泛应用于工业、建筑以及生活等领域，但是当钢铁直接暴露时因受到外界潮湿、酸碱以及高氧化性环境等影响而发生腐蚀，导致钢铁材料发生损坏，进而造成经济损失或安全事故。因此，为了防止钢铁腐蚀，在钢铁材料的加工过程中会在钢铁表面进行镀锌处理，在钢铁表面形成一层镀锌层，从而对内部钢铁进行保护。镀锌处理分为热镀锌工艺和电镀锌工艺，由于热镀锌工艺的成本低且耐腐蚀时间持久的优点而被广泛应用于钢铁材料的镀锌处理过程中。

现有可参考授权公告号为CN106086743B的授权专利，公开了一种热镀锌用添加剂，热镀锌镀剂及热镀锌方法，热镀锌材料。上述添加剂由以下重量份数的组分组成：Ce₂O₃0.25～0.35份、Al3～5份、Mg2～2.8份、Si0.1～0.5份、Sn1～3份、Bi0.1～0.4份、Mn0.2～1份。上述热镀锌用添加剂使用时按配方量加入锌液中制成镀剂即可。采用上述镀剂可形成含有稀土氧化物Ce₂O₃与金属元素Al、Mg、Si、Sn、Bi与Mn的热镀锌涂层，提高了热镀锌涂层的耐腐蚀性能，耐腐蚀性能为常用热镀锌技术的10倍以上，最高为常用热镀锌技术的12.25倍。

但是当热镀锌钢板处于硫化氢、二氧化硫等酸性且潮湿的环境中时，由于热镀锌钢板外表面的镀锌层中的锌的表面能较高，因此易吸附环境中的硫化氢、二氧化硫以及水份，从而加速了热镀锌钢板外表面的镀锌层的腐蚀进程。

发明内容

为了减缓热镀锌钢板的镀锌层的腐蚀进程，本申请提供一种高耐腐蚀热镀锌钢板及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种高耐腐蚀热镀锌钢板，采用如下的技术方案：

一种高耐腐蚀热镀锌钢板，包括金属基体、金属基体外表面的钝化膜层以及钝化膜层外表面的防护膜层；

所述金属基体为热镀锌钢板制成，所述钝化膜层为钝化液固化而成，所述防护膜层为防护液固化而成；

所述钝化液由包含以下重量份的原料制成：20wt％硝酸镧溶液1-3份，70wt％硝酸溶液15-25份，20wt％氟化氢溶液3-5份，硅酸钠10-15份，水解聚马来酸酐10-20份；

所述防护液由包含以下重量份的原料制成：疏水剂8-10份，流平剂1-2份，聚丙烯酸2-3份，聚乙二醇3-5份，水性环氧树脂20-30份，硅烷偶联剂改性氧化石墨烯3-5份。

通过采用上述技术方案，通过钝化液中的20wt％氟化氢溶液对70wt％硝酸溶液的质子化作用，增强了70wt％硝酸溶液对于金属的钝化作用，有利于钝化反应的进行；同时20wt％硝酸镧溶液不仅可以为钝化过程提供足量的硝酸根且镧离子也有利于增强钝化反应过程；此外，20wt％氟化氢溶液还能与硅酸钠反应生成的硅酸呈现为凝胶状，可以对钝化过程中的细微的空隙进行填充，增加了钝化膜的致密性。除此之外，通过水解聚马来酸酐与镀锌层中的金属锌之间的螯合作用，可以使钝化膜紧密的附着在镀锌层表面，进而增强了钝化膜在镀锌层表面的附着性；同时在凝胶状的硅酸作用下，进一步使钝化膜与镀锌层表面之间的粘附性增强，进而进一步增强了钝化膜在镀锌层表面的附着性。