本發(fā)明屬于鋼材加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種增強鋼材表面粘涂性能的方法。
背景技術(shù)：
：鋼材結(jié)實牢固，應(yīng)用廣泛，但其易被空氣中濕潤的氧氣氧化，故在其使用前需對鋼材的表面進行處理，以避免鋼板被氧化，增加其使用壽命。同時為了提高鋼材的美觀程度，多需要在其表面進行粘附紙層等裝飾板材的表面粘涂技術(shù)處理。表面粘涂技術(shù)是以高分子聚合物與特殊填料組成的復(fù)合材料膠粘劑涂覆于零件表面實現(xiàn)某種用途的新技術(shù)。提高界面粘結(jié)強度的方法主要分兩個方面，第一是改變復(fù)合材料用的粘結(jié)劑的成分，通過對粘結(jié)劑改性達到提高其粘結(jié)力的效果。第二是對金屬基體進行表面預(yù)處理，這也是影響粘結(jié)劑/金屬界面粘結(jié)強度的重要因素。在粘結(jié)之前，對金屬表面進行一系列處理以去除金屬表面氧化層和灰塵等，形成新的表面，可以提高金屬界面粘結(jié)的強度?，F(xiàn)有的對于鋼材表面處理以及膠黏劑的制備不合理，易導(dǎo)致粘結(jié)性差、易開裂的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在提供一種增強鋼材表面粘涂性能的方法。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種增強鋼材表面粘涂性能的方法，包括如下步驟：（1）鋼材表面預(yù)處理：a.先用36目的砂紙對鋼材進行打磨處理，再用80目的砂紙進行二次打磨處理，最后用320目的砂紙進行三次打磨處理；b.將操作a處理后的鋼材放入丙酮溶液中，不斷清洗去除其表面的油污和顆粒雜質(zhì)，處理完成后取出；c.用去離子水對操作b處理后的鋼材表面進行沖洗去除殘液，最后再將其放入溫度為75~80℃的條件下干燥處理，完成后取出備用；（2）酸化處理：a.按重量份稱取對應(yīng)的物質(zhì)配制成酸化處理液備用，所述酸化處理液中各物質(zhì)成分的重量百分比為：9~11%鹽酸、1~3%蘋果酸、1.5~2.5%十六烷基聚氧乙烯醚、1~2%六偏磷酸鈉、2~4%氮化硅，余量為水；b.將步驟（1）處理后的鋼材浸入到操作a所得的酸化處理液中，加壓保持酸化處理液的壓力為3.5~4.5MPa，并對酸化處理液進行攪拌處理，保持鋼材表面處液體的流速為2.2~2.5m/s，共處理5~7min后取出備用；獨特配制的酸化處理液有效保證了鋼材表面氧化層、雜質(zhì)等的去除，又具有適度的刻蝕性能，向其中添加的氮化硅成分能有效提升酸化刻蝕的效果，在酸化處理時對酸化處理液攪拌的過程中，氮化硅成分在鋼材表面劇烈運動，或隨液體連續(xù)流動，或附著于被酸浸刻蝕的鋼材表面的微孔中，提高了表面的粗糙度和微孔復(fù)雜程度，進一步增強了鋼材界面的粘結(jié)強度，同時在液體不斷流動的過程中，刻蝕微孔間形成了部分連通的現(xiàn)象，利于粘結(jié)劑的填充，提升了粘結(jié)強度；（3）磷化處理：a.按對應(yīng)重量份稱取物質(zhì)配制成磷化處理液備用；所述磷化處理液中各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：2.5~3.5%磷酸二氫鈉、0.35~0.5%磷酸、0.2~0.3%硝酸鈉、0.1~0.15%亞硝酸鈉、0.2~0.3%硝酸鋅、0.05~0.15%酒石酸、0.1~0.3%間硝酸苯磺酸鈉、0.15~0.25%鉬酸鋅、1.5~2.5%二氧化鋯，余量為水；b.將步驟（2）處理后的鋼材浸放入操作a所得的磷化處理液中，加熱保持處理液的溫度為44~47℃，同時以600~700轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速不斷攪拌處理，23~27min后將鋼材取出備用；合理搭配的磷化處理液有效保證了磷化處理的快速高效進行，添加的二氧化鋯顆粒成分有助于磷化處理時磷酸鹽的成核，利于其形成更為復(fù)雜、交聯(lián)的放射狀磷化膜，提高了整體的致密性和附著性，進而提高了鋼板的表面積，又利于膠黏劑滲入磷化膜內(nèi)，從而改善了鋼材界面的粘結(jié)強度，對二氧化鋯顆粒進行特殊的分級搭配處理，進一步提升了其作用效果；（4）膠黏劑涂覆：a.按對應(yīng)重量份稱取物質(zhì)配制成膠黏劑備用；所述膠黏劑中各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：8~10%聚乙烯醇、0.02~0.04%硫酸銨、7~9%乙酸乙烯酯、0.01~0.03%乳化劑、0.01~0.03%穩(wěn)定劑、0.01~0.03%紫外線吸收劑、0.03~0.05%氫氧化鈉、0.1~0.2%乙二胺四乙酸二鈉、0.2~0.4%硫酸鈣晶須、0.1~0.2%環(huán)烷酸鋅、0.05~0.1%液體石蠟，余量為水；添加的硫酸鈣晶須成分能有效提升膠黏劑各部位間的相互交聯(lián)效果，增強了其粘附效果，同時對硫酸鈣晶須進行了合理的長度分級處理能進一步提升其相容、交聯(lián)性能；b.將操作a制得的膠黏劑通過高壓無氣噴涂機噴涂到步驟（3）處理后的鋼板表面上；（5）粘帖處理：將裝飾貼紙層粘帖在步驟（4）處理后的鋼板表面即可。進一步的，步驟（2）操作a中所述的氮化硅經(jīng)過特殊的粉碎分級處理操作，具體是將氮化硅總重的82~86%粉碎成顆粒大小為50~70μm，將剩余重量的氮化硅粉碎成顆粒大小為1~20μm，最后再將其混合均勻后即可。合理的顆粒分級能有效提升鋼材表面的刻蝕復(fù)雜程度，增強了粘結(jié)劑的附著效果，改善了鋼材的表面質(zhì)量。進一步的，步驟（3）操作a中所述的二氧化鋯先經(jīng)過粉碎處理，具體操作是先取其總質(zhì)量的79~84%，將其粉碎成粒徑大小為1~10μm，將剩余重量的二氧化鋯粉碎成粒徑大小為400~500nm，最后將兩種顆粒成分混合均勻即可。進一步的，步驟（4）操作a中所述的硫酸鈣晶須經(jīng)過特殊的長度分級處理操作，具體是將硫酸鈣晶須總重的84~88%控制長度為200~240μm，控制剩余的硫酸鈣晶須長度為20~70μm。進一步的，步驟（4）操作a中所述的乳化劑為壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚中的一種。進一步的，步驟（4）操作a中所述的穩(wěn)定劑為稀土穩(wěn)定劑。進一步的，步驟（4）操作a中所述的紫外線吸收劑為紫外線吸收劑UV-9、紫外線吸收劑UV-O中的一種。本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明在整個處理過程中對鋼材表面的酸化、磷化處理工藝，以及使用的膠黏劑三方面進行了改善處理，其中在酸化處理時合理配制的酸化處理液有效提升了鋼材表面的粗糙度和刻蝕微孔的復(fù)雜程度，進而增強了鋼材界面的粘結(jié)強度；在磷化處理時合理配制的磷化處理液提升了在鋼材表面生成的磷化膜的致密性和附著性，更利于膠黏劑的粘附；獨特配制的膠黏劑粘性較大，能起到良好的粘附作用，保證了裝飾板材與鋼材的粘結(jié)效果。最終在各步驟的綜合作用下，本發(fā)明方法能有效提升鋼材整體的粘結(jié)效果，改善了各個界面間的相容附著性能，有很好的推廣使用價值。具體實施方式實施例1一種增強鋼材表面粘涂性能的方法，包括如下步驟：（1）鋼材表面預(yù)處理：a.先用36目的砂紙對鋼材進行打磨處理，再用80目的砂紙進行二次打磨處理，最后用320目的砂紙進行三次打磨處理；b.將操作a處理后的鋼材放入丙酮溶液中，不斷清洗去除其表面的油污和顆粒雜質(zhì)，處理完成后取出；c.用去離子水對操作b處理后的鋼材表面進行沖洗去除殘液，最后再將其放入溫度為75℃的條件下干燥處理，完成后取出備用；（2）酸化處理：a.按重量份稱取對應(yīng)的物質(zhì)配制成酸化處理液備用，所述酸化處理液中各物質(zhì)成分的重量百分比為：9%鹽酸、1%蘋果酸、1.5%十六烷基聚氧乙烯醚、1%六偏磷酸鈉、2%氮化硅，余量為水；b.將步驟（1）處理后的鋼材浸入到操作a所得的酸化處理液中，加壓保持酸化處理液的壓力為3.5MPa，并對酸化處理液進行攪拌處理，保持鋼材表面處液體的流速為2.2~2.5m/s，共處理5min后取出備用；（3）磷化處理：a.按對應(yīng)重量份稱取物質(zhì)配制成磷化處理液備用；所述磷化處理液中各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：2.5%磷酸二氫鈉、0.35%磷酸、0.2%硝酸鈉、0.1%亞硝酸鈉、0.2%硝酸鋅、0.05%酒石酸、0.1%間硝酸苯磺酸鈉、0.15%鉬酸鋅、1.5%二氧化鋯，余量為水；b.將步驟（2）處理后的鋼材浸放入操作a所得的磷化處理液中，加熱保持處理液的溫度為44℃，同時以600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速不斷攪拌處理，23min后將鋼材取出備用；（4）膠黏劑涂覆：a.按對應(yīng)重量份稱取物質(zhì)配制成膠黏劑備用；所述膠黏劑中各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：8%聚乙烯醇、0.02%硫酸銨、7%乙酸乙烯酯、0.01%乳化劑、0.01%穩(wěn)定劑、0.01%紫外線吸收劑、0.03%氫氧化鈉、0.1%乙二胺四乙酸二鈉、0.2%硫酸鈣晶須、0.1%環(huán)烷酸鋅、0.05%液體石蠟，余量為水；b.將操作a制得的膠黏劑通過高壓無氣噴涂機噴涂到步驟（3）處理后的鋼板表面上；（5）粘帖處理：將裝飾貼紙層粘帖在步驟（4）處理后的鋼板表面即可。進一步的，步驟（2）操作a中所述的氮化硅經(jīng)過特殊的粉碎分級處理操作，具體是將氮化硅總重的82%粉碎成顆粒大小為50~70μm，將剩余重量的氮化硅粉碎成顆粒大小為1~20μm，最后再將其混合均勻后即可。進一步的，步驟（3）操作a中所述的二氧化鋯先經(jīng)過粉碎處理，具體操作是先取其總質(zhì)量的79%，將其粉碎成粒徑大小為1~10μm，將剩余重量的二氧化鋯粉碎成粒徑大小為400~500nm，最后將兩種顆粒成分混合均勻即可。進一步的，步驟（4）操作a中所述的硫酸鈣晶須經(jīng)過特殊的長度分級處理操作，具體是將硫酸鈣晶須總重的84%控制長度為200~240μm，控制剩余的硫酸鈣晶須長度為20~70μm。進一步的，步驟（4）操作a中所述的乳化劑為壬基酚聚氧乙烯醚。進一步的，步驟（4）操作a中所述的穩(wěn)定劑為稀土穩(wěn)定劑。進一步的，步驟（4）操作a中所述的紫外線吸收劑為紫外線吸收劑UV-9。實施例2一種增強鋼材表面粘涂性能的方法，包括如下步驟：（1）鋼材表面預(yù)處理：a.先用36目的砂紙對鋼材進行打磨處理，再用80目的砂紙進行二次打磨處理，最后用320目的砂紙進行三次打磨處理；b.將操作a處理后的鋼材放入丙酮溶液中，不斷清洗去除其表面的油污和顆粒雜質(zhì)，處理完成后取出；c.用去離子水對操作b處理后的鋼材表面進行沖洗去除殘液，最后再將其放入溫度為80℃的條件下干燥處理，完成后取出備用；（2）酸化處理：a.按重量份稱取對應(yīng)的物質(zhì)配制成酸化處理液備用，所述酸化處理液中各物質(zhì)成分的重量百分比為：11%鹽酸、3%蘋果酸、2.5%十六烷基聚氧乙烯醚、2%六偏磷酸鈉、4%氮化硅，余量為水；b.將步驟（1）處理后的鋼材浸入到操作a所得的酸化處理液中，加壓保持酸化處理液的壓力為4.5MPa，并對酸化處理液進行攪拌處理，保持鋼材表面處液體的流速為2.2~2.5m/s，共處理7min后取出備用；（3）磷化處理：a.按對應(yīng)重量份稱取物質(zhì)配制成磷化處理液備用；所述磷化處理液中各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：3.5%磷酸二氫鈉、0.5%磷酸、0.3%硝酸鈉、0.15%亞硝酸鈉、0.3%硝酸鋅、0.15%酒石酸、0.3%間硝酸苯磺酸鈉、0.25%鉬酸鋅、2.5%二氧化鋯，余量為水；b.將步驟（2）處理后的鋼材浸放入操作a所得的磷化處理液中，加熱保持處理液的溫度為47℃，同時以700轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速不斷攪拌處理，27min后將鋼材取出備用；（4）膠黏劑涂覆：a.按對應(yīng)重量份稱取物質(zhì)配制成膠黏劑備用；所述膠黏劑中各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：10%聚乙烯醇、0.04%硫酸銨、9%乙酸乙烯酯、0.03%乳化劑、0.03%穩(wěn)定劑、0.03%紫外線吸收劑、0.05%氫氧化鈉、0.2%乙二胺四乙酸二鈉、0.4%硫酸鈣晶須、0.2%環(huán)烷酸鋅、0.1%液體石蠟，余量為水；b.將操作a制得的膠黏劑通過高壓無氣噴涂機噴涂到步驟（3）處理后的鋼板表面上；（5）粘帖處理：將裝飾貼紙層粘帖在步驟（4）處理后的鋼板表面即可。進一步的，步驟（2）操作a中所述的氮化硅經(jīng)過特殊的粉碎分級處理操作，具體是將氮化硅總重的86%粉碎成顆粒大小為50~70μm，將剩余重量的氮化硅粉碎成顆粒大小為1~20μm，最后再將其混合均勻后即可。進一步的，步驟（3）操作a中所述的二氧化鋯先經(jīng)過粉碎處理，具體操作是先取其總質(zhì)量的84%，將其粉碎成粒徑大小為1~10μm，將剩余重量的二氧化鋯粉碎成粒徑大小為400~500nm，最后將兩種顆粒成分混合均勻即可。進一步的，步驟（4）操作a中所述的硫酸鈣晶須經(jīng)過特殊的長度分級處理操作，具體是將硫酸鈣晶須總重的88%控制長度為200~240μm，控制剩余的硫酸鈣晶須長度為20~70μm。進一步的，步驟（4）操作a中所述的乳化劑為月桂醇聚氧乙烯醚。進一步的，步驟（4）操作a中所述的穩(wěn)定劑為稀土穩(wěn)定劑。進一步的，步驟（4）操作a中所述的紫外線吸收劑為紫外線吸收劑UV-O。對比實施例1本對比實施例1與實施例1相比，在步驟（2）酸化處理操作a的酸化處理液制備中，不添加氮化硅成分，除此外的方法步驟均相同。對比實施例2本對比實施例2與實施例2相比，在步驟（3）磷化處理操作a的磷化處理液制備中，不添加二氧化鋯成分，除此外的方法步驟均相同。對比實施例3本對比實施例3與實施例2相比，在步驟（4）膠黏劑涂覆操作a的膠黏劑制備中，不添加硫酸鈣晶須成分，除此外的方法步驟均相同。對照組現(xiàn)有的鋼材表面粘涂加工工藝。為了對比本發(fā)明效果，選用同一批45號鋼材作為實驗對象，分別用上述六種方法進行表面處理以及膠黏劑涂覆后，再參照GB7124-86的標準進行性能測試，期間控制加載速度為5mm/min，測出板材粘結(jié)強度的大小，具體對比數(shù)據(jù)如下表1所示：表1粘結(jié)強度（MPa）實施例111.2實施例211.5對比實施例19.5對比實施例29.8對比實施例310.3對照組8.4由上表1可以看出，本發(fā)明方法能有效提升鋼材整體的粘結(jié)特性，使得鋼材、膠黏劑、裝飾板材各個界面間的粘結(jié)強度較高、較穩(wěn)定，很好的提升了其使用價值。當(dāng)前第1頁1 2 3