[发明专利]锌铝镁镀层表面处理剂及其制备方法和使用方法

说明书

本发明公开了一种锌铝镁镀层表面处理剂及其制备方法和使用方法，属于锌铝镁合金镀层钢板表面处理技术领域。本发明为满足家电、汽车用户对热浸镀锌铝镁合金镀层钢板耐黑变性、环保性的要求，提供了一种锌铝镁镀层表面处理剂，包括：氟化物1～5份、高碘酸盐3～10份、弱碱性介质0.5～5份、水性有机树脂20～50份、胶体二氧化硅5～15份和水100份。本发明通过氟化物和高碘酸盐在弱碱性条件下与镀层表面Mg发生反应，生成致密膜层，水性有机树脂粘附在镀层表面，胶体二氧化硅填充在空隙中，有效阻碍了镀层与环境中水汽和氧的接触，显著提升了表面涂层的耐蚀性、耐黑变性、耐水性、耐指纹性。

技术领域

本发明属于锌铝镁合金镀层钢板表面处理技术领域，具体涉及一种锌铝镁镀层表面处理剂及其制备方法和使用方法。

背景技术

Zn-Al-Mg合金镀层钢板具有更优的耐蚀性，加工应用性能(成形性、焊接性及涂装性)优良，替代现行相应的热浸镀锌或锌合金镀层钢板的趋势日益明显。

现有热浸镀Zn-Al-Mg合金镀层钢板可分为“低铝”(W Al＜5％)、“中铝”(5％≤WAl＜13％)和“高铝”(47％≤W Al≤57％)三种类型。随着Al和Mg含量的增多，镀层的耐蚀性升高，但成形性能和焊接性能下降。在家电、汽车应用领域，为保证Zn-Al-Mg合金镀层钢板满足用户的冲压成型要求，要具有良好的成形性，需采用低铝的成分体系。

锌铝镁合金镀层表面有大量的Al、Mg元素，在放置和储运过程中极易发生氧化，出现发黑现象，严重时出现黑色锈蚀现象。为提高锌铝镁合金镀层钢板的耐蚀性和预防其黑变，需进行表面钝化处理。但目前国内锌铝镁镀层钢板环保表面处理技术尚不成熟，国内少数企业研究了低铝体系的锌铝镁镀层的表面处理技术。

CN107418328A公开了一种锌铝镁镀层钢板的专用无铬耐指纹液及其制备方法，产品各组分的质量份数配比为：硅烷偶联剂10-20份；水性丙烯酸树脂10-20份；水性聚氨酯树脂10-20份；金属化合物1-10份；润滑助剂1-10份；去离子水30-60份。CN111020549A提供了一种锌铝镁镀层板的无铬钝化液，包括水性介质和以溶解/分散状态存在于水性介质中的至少以下成分：铝离子、磷酸盐、氟代酸、氧化剂和树脂；其通过氧化剂，磷酸盐和氟代酸的组合，引入铝离子作为成膜离子，通过磷化和氧化过程的协同作用，提高了锌镁铝镀层的耐腐蚀性和耐水性，并有效抑制了镁铝金属的黑变倾向，树脂的引入大大提高了涂层的附着力。CN105814239A公开了一种耐腐蚀性以及与树脂覆膜的密合性极其优异的化学转化膜处理锌-铝-镁合金镀覆钢板的方法，其使用金属表面处理剂处理锌-铝-镁合金镀覆钢板的表面的方法，其金属表面处理剂含有规定量的具有氧锆基([Zr＝O]2+)结构的化合物(A)、钒化合物(B)、钛氟配位化合物(C)、含有磷酸基和/或膦酸基的有机磷化合物(Da)、无机磷化合物(Db)、特定的水性丙烯酸类树脂(E)、作为固化剂的含有噁唑啉基的聚合物(F)，前述金属表面处理剂的pH为3～6。

上述三个涂层虽然公开了环保钝化涂层具有良好的耐蚀性、耐黑变性，但并未见有明确或标准的测试方法去表征，无法确定其性能的优劣；并且由生产实践和用户使用所得，黑变是锌铝镁产品的顽疾，目前国内尚未见有优异耐黑变的环保表面涂层。因此，为实现锌铝镁合金镀层钢板产品品种在家电领域应用，有必要开展一种锌铝镁镀层表面处理剂及具有优异耐黑变性能的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的制备方法的研究。

发明内容

本发明为满足家电、汽车用户对热浸镀锌铝镁合金镀层钢板耐黑变性、环保性的要求，首先提供了一种适用于改善热浸镀锌铝镁合金镀层钢板性能的锌铝镁镀层表面处理剂，其包括以下重量份的成分：氟化物1～5份、高碘酸盐3～10份、弱碱性介质0.5～5份、水性有机树脂20～50份、胶体二氧化硅5～15份和水100份。

其中，上述锌铝镁镀层表面处理剂中，所述锌铝镁镀层表面处理剂的pH值为8.0～11.0。

其中，上述锌铝镁镀层表面处理剂中，所述水的比电阻≥1MΩ.cm@25℃。