一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，以鍍鋅或鍍鋁鋅的基板為基材，采用以下步驟制備：1)脫脂；2)毛刷輥研磨；3)輥涂鈍化層，烘干；4)輥涂底漆；5)輥涂背漆；6)烘烤；7)輥涂面漆，烘烤成型；步驟1)中采用超聲波脫脂；在步驟7)中采用紅外烘烤。本案所公開的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，用其制造出的鋼板不僅自身具有良好的彎曲加工性能，在復雜操作條件，如高溫條件下涂層不開裂，不剝離，而且鋼板涂層具有顯著的耐磨損、耐高溫、耐火及耐腐蝕的特性。
【專利說明】一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種材料【技術領域】，特別涉及一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法。
【背景技術】
[0002]彩色涂層鋼板是一種復合材料，主要由基板和涂料組成，兼有鋼板和有機材料兩者的優(yōu)點，既有鋼板的機械強度和易成型的性能，又有有機材料良好的裝飾性、耐腐蝕性、美觀等優(yōu)點，起到了以鋼代木、高效施工、節(jié)約能源等良好效果，因而成為建筑業(yè)、造船業(yè)、家具行業(yè)、車輛制造業(yè)、電氣行業(yè)的新型裝飾材料。目前，彩色涂層鋼板主要是以冷軋鋼板、電鍍鋅鋼板或熱鍍鋼板為基板，經表面脫脂、磷化、絡酸鹽處理后，相繼輥涂各種有機涂料經烘烤而制成的產品。涂層可采用聚酯、硅性樹脂、氟樹脂等，彩色涂層鋼板的強度主要取決于基板材料和厚度，耐久性主要取決于鍍層(鍍鋅量318g / m2)和表面涂層。
[0003]近幾年，我國的彩色涂層鋼板行業(yè)得到突飛猛進的發(fā)展，以熱鍍鋅或鍍鋁鋅鋼板為基材的彩色涂層鋼板產量以每年平均40%的速度增長，盡管如此，隨著工業(yè)水平的不斷發(fā)展，單一的產品型式存在外觀單一、性能單一的局限，促使彩色涂層鋼板朝著多功能化、無毒環(huán)保方向發(fā)展，從而滿足娛樂場所、船舶、藝術館等的內裝飾以及工廠廠房、部分家電用板等場合的多功能要求。
[0004]鍍鋁鋅鋼板的耐腐蝕能力是鍍鋅鋼板的2?6倍，又由于其具有熱鍍鋅板和熱鍍鋁板無可與其媲美的耐水腐蝕性，還由于其具有拔萃的耐熱抗氧化性而得以在300°C下長期使用不變色并且在500°C左右長期使用仍能表現(xiàn)出良好的耐水、耐土壤腐蝕能力，因而被廣泛用作諸如煙?、輸送高溫介質的管道、高溫爐具、烤箱、汽車尾氣排放管和各類催化換熱器的防熱隔熱罩等的材料。但是，應用于上述未提及產品和場合中的鍍鋁鋅鋼板在溫度達到550°C以上時，漆膜會因冷熱交替而脆化，出現(xiàn)爆漆，龜裂，從而影響產品質量。
[0005]納米二氧化鋯是一類新興崛起的材料，它外觀為白色粉末，在力學、熱學、摩擦學等方面具有優(yōu)良的性能，納米二氧化鋯是納米涂層材料得以應用的基礎。就目前市場而言，納米二氧化鋯涂料還有很大的市場開發(fā)和應用前景。
[0006]因此，開發(fā)在高溫環(huán)境下能夠表現(xiàn)出卓越的防腐蝕、高耐磨效果而藉以滿足在高溫環(huán)境下長時間連續(xù)工作要求的鍍鋁鋅鋼板具有積極意義和巨大的商業(yè)價值。

【發(fā)明內容】

[0007]針對上述產品中存在的待改進之處，本發(fā)明提供一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，旨在生產出既能滿足復雜彎曲加工性能要求，同時漆膜又具有顯著耐磨損、耐高溫、耐腐蝕特性的復合鋼板。
[0008]本發(fā)明所提供的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，以鍍鋅或鍍鋁鋅的基板為基材，采用以下步驟制備:1)脫脂；2)毛刷輥研磨；3)輥涂鈍化層，烘干；4)輥涂底漆；5)輥涂背漆；6)烘烤；7)輥涂面漆，烘烤成型；[0009]在步驟I)中采用超聲波脫脂，所述基材被勻速夾送至并經過超聲池，所述超聲池包括一個不銹鋼槽、一個超聲波發(fā)生器，所述超聲池中設有脫脂劑，所述脫脂劑的溫度設置在20°C?30°C，所述脫脂劑的化學組成為16wt%硅酸鈉、2wt%氫氧化鈉、1.5wt%氫氧化鉀、2.5wt%乙二醇單甲醚、1.5wt%聚丙三醇、12wt%十二燒基苯磺酸鈉、lwt%苯甲酸鈉、
0.5wt%消泡劑，余量為水；
[0010]在步驟7)中采用紅外烘烤，所述紅外烘烤是在烘箱內完成，所述烘箱水平兩端設有夾送鋼板進出的開口，底部和頂部均設有若干個能斯特燈，所述能斯特燈設置為可上下浮動結構，其可用于調節(jié)與所需烘烤鋼板的距離，所述距離可在2cm?40cm范圍內自由調節(jié)，所述能斯特燈的照射寬度寬于所需烘烤的鋼板寬度，所述能斯特燈四周及中間位置共設有五個溫控探頭。
[0011]優(yōu)選地，所述的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，所述毛刷輥研磨是將毛刷輥置于超聲波脫脂處理后的鍍鋅或鍍鋁鋅的鋼板的表面，驅動且驅動方向與鋼板運動方向相反，進行研磨，直至完全去除鍍鋅或鍍鋁鋅表面的氧化層及板面油污，并對鋅層最外表面層輕微研磨，以至露出初生態(tài)鋅層或鋁鋅層。
[0012]優(yōu)選地，所述的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，在所述步驟2)之后，所述步驟3)之前，還包括噴淋脫脂、水洗。
[0013]優(yōu)選地，所述的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，其特征在于，所述毛刷輥選用尼龍絲作為毛刷材料。
[0014]優(yōu)選地，所述的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，其特征在于，所述鈍化層為六價鉻酸鹽皮膜。
[0015]優(yōu)選地，所述的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，其特征在于，所述底漆為氨基改性環(huán)氧樹脂或聚氨酯，厚度為4?6um，烘烤溫度為224°C?232°C。
[0016]優(yōu)選地，所述的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，其特征在于，所述背漆為改性聚偏氟乙烯，厚度為5?12um，烘烤溫度為216°C?224°C。
[0017]優(yōu)選地，所述的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，其特征在于，所述面漆為納米二氧化錯共混改性的聚酰胺樹脂,所述納米二氧化錯顆粒粒徑為50nm?IOOnm,所述聚酰胺樹脂中納米二氧化鋯的含量為0.5wt%? 1.5wt%，所述面漆厚度為20?25um。
[0018]本發(fā)明通過對彩色涂層鋼板制備方法的改進，不僅使制作出的鋼板自身具有良好的彎曲加工性能，在復雜操作條件，如高溫條件下涂層不開裂，不剝離，而且使得鋼板表面具有顯著卓越的耐磨損、耐高溫、耐火及耐腐蝕的特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為按本發(fā)明方法所制造出的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板剖面結構示意圖:面漆I ;底漆2 ;第一鈍化層3 ;第一鍍鋅或鍍鋁鋅層4 ;基板5 ;第二鍍鋅或鍍鋁鋅層6 ;第二鈍化層7;背漆8。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。[0021]實施例1
[0022]采用鍍鋅或鍍鋁鋅基板為基材，耐磨耐火彩色涂層鋼板自動化生產工藝流程如下:開卷一脫脂I —毛刷輥研磨一脫脂II —水洗一輥涂鈍化層一烘干一輥涂底漆一輥涂背漆一烘烤I —冷卻I —輥涂面漆一烘烤II —冷卻II —檢驗一收卷。
[0023]脫脂I采用超聲波脫脂，基材被勻速夾送至并經過超聲池，超聲池包括一個不銹鋼槽、一個超聲波發(fā)生器，超聲池中設有脫脂劑，脫脂劑的溫度設置在20°C~30°C。一般在生產中脫脂劑的溫度需在50°C以上才能達到脫脂的效果，而采用超聲波脫脂，可利用超聲波的振動頻率，使得脫脂劑在室溫下也能發(fā)揮極佳的脫脂效果。脫脂劑的化學組成為16被％硅酸鈉、2wt%氫氧化鈉、1.5wt%氫氧化鉀、2.5被％乙二醇單甲醚、1.5wt%聚丙三醇、12wt%十二烷基苯磺酸鈉、lwt%苯甲酸鈉、0.5wt%消泡劑，余量為水。
[0024]毛刷輥研磨是將毛刷輥置于超聲波脫脂處理后的鍍鋅或鍍鋁鋅的鋼板的表面，驅動且驅動方向與鋼板運動方向相反，進行研磨，直至完全去除鍍鋅或鍍鋁鋅表面的氧化層及板面油污，并對鋅層最外表面層輕微研磨，以至露出初生態(tài)鋅層或鋁鋅層。毛刷輥選用尼龍絲作為毛刷材料，尼龍絲與鋼板輕微接觸，接觸力以不破壞鋅層為標準。
[0025]脫脂II采用噴淋脫脂，脫脂劑主要成分是氫氧化鈉、碳酸鈉等堿性物質，脫脂劑溫度控制在50°C~60°C，噴淋壓力為2.0kg / cm2,噴淋時間為10~20秒。
[0026]水洗分為三道水洗,第一、二道采用軟化水,第三道水洗采用去離子水以保證基板表面的清潔度。
[0027]鈍化層成分為六價鉻酸鹽皮膜，烘干在普通電熱烘箱內完成，溫度為90°C~110。。。
[0028]輥涂氨基改性環(huán)氧樹脂或聚氨酯作為底漆，厚度為4~6um。
[0029]輥涂改性聚偏氟乙烯作為背漆，厚度為5~12 μ m。
[0030]烘烤I的溫度為216°C~232°C，烘烤時間可根據夾送輥轉速改變，本實施例中烘烤時間優(yōu)選為10~20秒。
[0031]冷卻I采用鼓風機鼓冷風冷卻，冷卻II采用向基板底部噴淋去離子水冷卻，噴淋壓力為3.0kg / cm2,噴淋時間為15~30秒。
[0032]輥涂納米二氧化鋯共混改性的聚酰胺樹脂作為面漆，納米二氧化鋯顆粒粒徑為50nm~IOOnm,優(yōu)選為70nm~80nm,聚酰胺樹脂中納米二氧化錯的含量為0.5wt%~
1.5wt%，面漆厚度為20~25μπι。
[0033]烘烤II采用紅外烘烤，紅外烘烤是在烘箱內完成，烘箱水平兩端設有夾送鋼板進出的開口，底部和頂部均設有若干個能斯特燈，所述能斯特燈設置為可上下浮動結構，其可用于調節(jié)與所需烘烤鋼板的距離，該距離可在2cm~40cm范圍內自由調節(jié)，能斯特燈的照射寬度寬于所需烘烤的鋼板寬度，能斯特燈四周及中間位置共設有五個溫控探頭，其中四個角落各設有一個，中心處設有一個。紅外烘烤溫度優(yōu)選為190°C~210°C，烘烤時間優(yōu)選為25~40秒。采用紅外烘烤的方式，比一般采用燃燒天然氣的烘箱烘烤更節(jié)能環(huán)保，而且相較于高溫快速烘烤，在該溫度范圍、該時間范圍內烘烤，對漆膜成型更有利，所獲漆膜質量更高。
[0034]由上述實施例獲得的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板可耐850°C以上的高溫，鉛筆硬度>3H，彎曲試驗〈1T，耐磨耗實驗結果:200轉時，磨耗量≤IOmg, 2500轉時漆膜下鋼板未露；經5wt%氯化鈉中性鹽霧試驗550小時不生銹，不剝落。
[0035]盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【權利要求】
1.一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，以鍍鋅或鍍鋁鋅的基板為基材，采用以下步驟制備:1)脫脂；2)毛刷輥研磨；3)輥涂鈍化層，烘干；4)輥涂底漆；5)輥涂背漆；6)烘烤；7)輥涂面漆，烘烤成型；其特征在于: 在步驟I)中采用超聲波脫脂，所述基材被勻速夾送至并經過超聲池，所述超聲池包括一個不銹鋼槽、一個超聲波發(fā)生器，所述超聲池中設有脫脂劑，所述脫脂劑的溫度設置在20°C?30°C，所述脫脂劑的化學組成為16wt%硅酸鈉、2wt%氫氧化鈉、1.5wt%氫氧化鉀、2.5wt %乙二醇單甲醚、1.5wt%聚丙三醇、12wt%十二燒基苯磺酸鈉、lwt%苯甲酸鈉、.0.5wt%消泡劑，余量為水； 在步驟7)中采用紅外烘烤，所述紅外烘烤是在烘箱內完成，所述烘箱水平兩端設有夾送鋼板進出的開口，底部和頂部均設有若干個能斯特燈，所述能斯特燈設置為可上下浮動結構，其可用于調節(jié)與所需烘烤鋼板的距離，所述距離可在2cm?40cm范圍內自由調節(jié)，所述能斯特燈的照射寬度寬于所需烘烤的鋼板寬度，所述能斯特燈四周及中間位置共設有五個溫控探頭。
2.根據權利要求1所述的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，其特征在于，所述毛刷輥研磨是將毛刷輥置于超聲波脫脂處理后的鍍鋅或鍍鋁鋅的鋼板的表面，驅動且驅動方向與鋼板運動方向相反，進行研磨，直至完全去除鍍鋅或鍍鋁鋅表面的氧化層及板面油污，并對鋅層最外表面層輕微研磨，以至露出初生態(tài)鋅層或鋁鋅層。
3.根據權利要求1所述的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，其特征在于，在所述步驟2)之后，所述步驟3)之前，還包括噴淋脫脂、水洗。
4.根據權利要求1所述的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，其特征在于，所述毛刷輥選用尼龍絲作為毛刷材料。
5.根據權利要求1所述的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，其特征在于，所述鈍化層為六價鉻酸鹽皮膜。
6.根據權利要求1所述的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，其特征在于，所述底漆為氨基改性環(huán)氧樹脂或聚氨酯，厚度為4?6um，烘烤溫度為224°C?232°C。
7.根據權利要求1所述的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，其特征在于，所述背漆為改性聚偏氟乙烯，厚度為5?12 μ m，烘烤溫度為216°C?224°C。
8.根據權利要求1所述的一種耐磨耐火彩色涂層鋼板的制備方法，其特征在于，所述面漆為納米二氧化鋯共混改性的聚酰胺樹脂，所述納米二氧化鋯顆粒粒徑為50nm?IOOnm,所述聚酰胺樹脂中納米二氧化鋯的含量為0.5wt %?1.5wt %，所述面漆厚度為.20 ?25 μ m。
【文檔編號】B05D3/02GK103586179SQ201310530641
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權日:2013年10月31日
【發(fā)明者】楊建仁, 秦昌和, 許曲鋒, 周慶艷, 周丹, 張林元 申請人:蘇州揚子江新型材料股份有限公司