耐指纹剂的文献综述
耐指纹涂层用聚合物乳液成膜物的制备与性能研究
耐指纹涂层用聚合物乳液成膜物的制备与性能研究穆锐;邓爱民【摘要】以丙烯酸酯类为主要单体,环氧树脂和有机硅大分子乳液为改性剂,R303为主要乳化剂,通过乳液聚合方法合成了耐指纹涂料用聚合物乳液成膜物,讨论了乳化剂、环氧树脂和有机硅对乳液及涂膜性能的影响.结果表明,采用阳/非离子复合乳化体系可以制得酸性环境下使用的聚合物乳液,涂膜烘烤过程中活泼的环氧基团与其它基团的交联会大幅度提高涂膜的耐腐蚀性和硬度,有机硅参与聚和后会进一步改善涂层的耐水耐腐蚀性,当m(R303)∶m(OP-10)为3∶1,E-51质量分数为10%,乙烯基有机硅乳液质量分数为5%时,合成的乳液成膜物有较好的综合性能.%In this paper,polymer emulsion film-forming material for fingerprint-resistant coating was synthesized by emulsion polymerization with acrylic ester as main monomer,epoxy resin and silicone macromolecule emulsion as modifier and R303 as main emulsifier.Effects of emulsifier,epoxy and silicone on the performances of emulsion and film were discussed.Results showed that the polymer emulsion used in acidic environment could be prepared from cationic/nonionic composite emulsification system.The crosslink of reactive epoxy groups and other groups during the coating baking process could greatly increase corrosion resistance and hardness of the coating,water resistance and corrosion resistance of the coating would be further improved after organic silicone had involved into the polymerization,when mass ratio R303/OP-10 was 3/1,mass fraction of E-51 was 10% and mass fraction of vinyl silicone emulsion was 5%,thesynthesized film-forming material showed good comprehensive performance.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2017(039)007【总页数】5页(P6-10)【关键词】丙烯酸酯乳液;环氧树脂;有机硅;耐指纹涂料【作者】穆锐;邓爱民【作者单位】沈阳理工大学环境与化学工程学院,辽宁沈阳 110159;沈阳理工大学环境与化学工程学院,辽宁沈阳 110159【正文语种】中文【中图分类】TG174家电及装饰性钢板对外观要求比较高,若不经表面处理,加工及使用过程中会在表面留下明显的指纹印记,不仅影响美观,还容易产生锈蚀。
耐指纹相关文章
只作参考啊0 引言如何提高外墙涂料的耐沾污性问题 , 已经成为建筑涂料研发者面临的难题之一。
日本的堀江恒雄和釰持倍博对建筑外墙涂料的涂膜特性和耐沾污性进行了较为深入的研究[ 1 ] , 研究包括涂膜的硬度、交联度、带电性、 PVC 、涂膜的粗糙程度和对水的静态及动态接触角。
对于前面几个影响因素已经有很多文章进行了分析 , 本文将就涂膜的亲水性来探讨耐沾污性 , 特别是防雨痕问题。
日本关西涂料公司的 Toshikazu Nakaya 对东京地区、静冈地区及冲绳岛的建筑外墙上的污染物采用甲苯 / 水萃取法进行分析 [ 2 ] , 利用亲油性污染物能够溶解在甲苯中 , 而亲水性污染物能够溶解在水中的这一方法 , 对城市和郊区的污染情况进行了分析 , 并对污染性质进行了分类。
污染物中亲油性物质超过 20% 的被称为市区型污染 , 因为这些物质很可能都来自汽车、轮胎的磨损物、马路上的沥青 ; 低于 20% 被称为郊区型污染。
1 问题的提出一些涂料刚涂刷在墙上不久就变得很脏 , 尤其是窗台附近或没有棚沿、屋檐的部分 , 均存在非常明显的雨痕 , 严重影响涂膜外观 , 使得目前一些高档的住宅公寓 , 纷纷采用文化砖或面砖作为外墙装饰型建筑材料 , 与国家鼓励推广外墙使用非陶瓷类外墙装饰材料相违背 , 其中较大部分原因是外墙树脂型涂料的耐沾污性存在较大的问题。
一般来说 , 疏水效果只能对亲水性污染物有较好的防附作用。
由水携带的污染物已使墙面变脏 , 而目前国内由于汽车尾气排放带来的亲油性污染物来源越多 ( 这与欧洲的空气环境有很大的不同 ) , 亲油性物质非常容易沾附在树脂型涂料上 , 再加上疏水性涂料很难被雨水润湿 , 雨水从亲油性污染物表面上滚过时不能将污染物卷走 , 这使得此类涂料雨痕问题更为严重。
因此前段时间 , 一些国外公司在国内推广的“荷叶效果型”外墙乳胶漆几乎可以认为是经典的失败案例 , 这主要是没有考虑到国内不像欧洲一些国家的建筑都有窗檐或弧形窗台 , 水不会沿墙面流下 , 这样大大减少了雨痕形成的可能性。
防指纹耐指纹涂料涂层配方工艺技术 书籍
防指纹耐指纹涂料涂层配方工艺技术书籍随着科技的不断发展,人们对于产品质量和外观的要求也越来越高。
特别是对于一些高端电子产品、家居用品以及汽车等,如何保持产品表面的美观和清洁一直是一个重要的问题。
防指纹和耐指纹涂料涂层成为解决这一问题的重要手段之一。
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1. 防指纹和耐指纹涂料涂层的概念防指纹和耐指纹涂料涂层是一类特殊的涂料材料,具有防止手指或其他物体留下指纹或污渍的特性。
它们通常应用于手机、平板电脑、不锈钢家居用品、汽车表面等产品上,能够有效地减少清洁次数,保持产品表面的清洁和美观。
2. 防指纹耐指纹涂料涂层的原理和工艺技术这类涂料涂层的原理主要是通过表面微观结构的设计,使得指纹和污渍难以附着或容易清洁,以达到保持表面清洁的效果。
在工艺技术上,需要考虑涂料的成分配比、涂覆方式、固化工艺等多个环节,来实现最佳的防指纹效果。
3. 专业书籍对于防指纹耐指纹涂料涂层的价值一本涉及防指纹耐指纹涂料涂层配方工艺技术的专业书籍,无疑将包含对于这类材料的深入解析和研究成果,对于从业人员来说具有很大的价值。
从基础原理到实际工艺,以及最新的研究进展和案例分析,都会为从业者在实际工作中提供宝贵的参考和指导。
4. 个人观点和理解在我看来,防指纹耐指纹涂料涂层技术具有广阔的应用前景和市场需求。
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耐指纹剂的文献综述
耐指纹剂文献综述2。
1耐指纹剂的发展历程耐指纹剂的发展经历了无机系列膜和有机系列膜两个阶段.而有机系列膜又可分为传统型有机系列膜和环保型有机系列膜。
2.1。
1无机系列膜最初的耐指纹处理是在镀锌铬酸盐钝化膜上形成一层无机系列膜,一般为硅酸盐膜。
该处理工艺可采用电解涂覆方式。
以镀锌板作阴极,在其表面形成铬酸盐膜.通过调整电解池中六价铬的质量浓度和三价铬离子的质量浓度,控制溶液pH值和温度,以形成具有优异的抗蚀性和耐指纹性的复合涂层。
处理液中一般同时添加二氧化硅,形成无机盐膜系列。
这种无机系列钢板曾一度被许多家电生产厂家用于录像机、音响的底座及电磁灶的底板。
由于它具有一定的导电性(接地性),因此还被用于电脑的外壳等部件。
无机系列耐指纹膜由于采用了铬酸盐钝化的方法,可在比较温和的条件下,发挥短期的防锈性,但在长期或更恶劣的环境下的耐蚀性不充分。
此外,它的导电性相对较差。
2.1。
2传统有机系列膜近年来,随着产品的多元化,用户对耐指纹板产品提出了更高的要求。
在耐指纹性的同时,还要求接地性,更高的耐蚀性和涂装性能。
因此出现了在镀锌钢板铬酸盐膜上形成薄膜型有机复合膜的涂层板。
有机型耐指纹钢板的耐蚀性和接地性比无机型耐指纹钢板的好,但耐指纹性指标却差一些。
当然,这两种耐指纹钢板的耐蚀性都能满足家电行业的要求.传统型有机耐指纹处理工艺,通常称为铬酸盐系有机复合薄涂层。
按涂覆方式主要有两类:两步法和一步法。
即一类是镀锌板经钝化处理后,然后在钝化膜上涂有机涂层(耐指纹膜),其涂覆方式主要采用辊涂。
另一类是在镀锌的钝化液中添加有机树脂和(或)胶态二氧化硅,镀锌带钢通过钝化槽后,在其表面形成具有耐蚀性和耐指纹性的复合涂层,其涂覆方式主要采用电解涂覆和辊涂。
传统型有机耐指纹处理液一般由基础树脂、胶态二氧化硅等组成。
基础树脂,如聚乙烯类、丙烯酸类、环氧类、聚氨酯类等。
使用不同的基础树脂,有机膜的干燥温度有所不同。
胶态二氧化硅作为有机膜强化剂添加到树脂中,能提高有机膜强度,同时也可提高有机涂层的耐蚀性.这是由于胶态SiO2粒子表面的硅醇基(Si-OH)能与有机树脂组成的羟基发生交联反应,形成网状结构的大分子聚合物,覆盖于钝化膜表面。
耐指纹涂料的研究进展
s me c r me—fe a sv t e a e t rfn e p itr ssa tc a i s a iwe o e vr n na r tc o h o — r e p s ia i g n sf g r rn e itn o t sv e d f m n io me tlp o e — v o i ng r
Re e r h Pr g e s i n e pr n ss a a i g s a c o r s n Fi g r i t Re it nt Co tn s
Ha in in ,Hu Xio o g n Ja x a g ayn
( eat etfBo gcl n hmi l n i ei G a giU i rt eh o g , izo ,G ag i 4 0 6 hn ) Dp r n i oi dC e c gn r g,u nx n e i o Tcn l y Luhu un x 5 50 ,C ia m o l aa aE e n v syf o
程 度 上 促 进 耐 指 纹 涂 : 住传统钝化 剂 中加入 强 酸及 灶钣化 性铬 酸盐 了
系有 良好 棚 容 性 和 稳 定 性 的 丙 烯 酸 酯 类 树 脂 等 , 陔疗 法 得 到 的 耐 指纹 涂料 l予 耐 指 纹 钢 板 良好 的 耐 指 纹 性 、 装 性 、 蚀 赋 涂 咐 件 、 电性 等 , 导 最重 要 的 是 工 艺简 , 本 低 廉 。 成
第 4 卷第 l l O期
21 年 1 01 0月
涂 料 工 业
P NT & C AT NGS I AI 0 I NDUS RY T
Vo . No.1 14l 0 0c 0ll L2
耐 指 纹 涂 料 的研 究 进展
2023年耐指纹涂层技术的分类及发展现状
耐指纹涂层技术的分类及发展现状耐指纹技术的进展根据涂层的化学性质,经受了两个阶段:无机系列涂层和有机系列涂层,其中有机系列涂层又可分为传统型有机系列涂层和环保型有机系列涂层。
所谓环保型有机系列涂层,即要求涂料的施工阶段为低能耗,低排放(或者是零排放)的环境友好形式,同时性能要求满意使用的需要,因此最新的环保型有机系列涂层实际上是建立于水性低温固化低排放环境友好基板要求的新型涂层。
1、无机系列膜日本神户钢铁公司最早使用“K处理”的方法对电镀锌钢板进行耐指纹处理并实现了商品化。
“K处理”是指采纳电解涂覆方式,以镀锌板作阴极,在其表面形成铬酸盐膜。
通过调整电解池中六价铬的质量浓度和三价铬离子的质量浓度,掌握溶液pH值和温度,以形成具有优异的抗蚀性和耐指纹性的复合涂层。
处理液中一般同时添加二氧化硅,形成无机盐膜系列。
这样的处理可使钢板上的指纹印迹不明显。
这种无机系列钢板曾一度被很多家电生产厂家用于录像机、音箱底座、电磁灶的底板及电脑外壳等。
无机系列耐指纹膜在比较温柔的条件下,具有短期的防锈性,但是在长期或者恶劣的条件下耐蚀性不佳,而且其导电性较差。
2、传统有机系列膜随着产品的多元化,无机系列耐指纹膜已经无法满意用户对板材的要求。
因此人们连续讨论,开发了在镀锌钢板铬酸盐膜上形成薄膜型有机复合膜的涂层板。
传统的有机耐指纹膜处理工艺主要分为两类:两步法和一步法。
两步法是指在镀锌板经钝化处理后,采纳辊涂的方式在钝化膜上涂覆有机耐指纹处理液(耐指纹膜)。
传统型有机耐指纹处理液一般由基础树脂和胶态二氧化硅等组成。
基础树脂主要包括,聚乙烯类、丙烯酸类、环氧类、聚氨脂类等,树脂中的轻基会与胶态二氧化硅表面的硅经基发生交联反应,形成网状结构的大分子聚合物,掩盖于钝化膜表面。
胶态二氧化硅同时还与钝化膜表面通过氢键、轻基缩合以及配位作用进行交联。
日本多家钢铁公司都相继开发出自己的技术,川崎钢铁公司的“RiverZincF”工艺、神户钢铁公司的KZ处理、新日铁的UC系列产品以及NKK的UZ产品等等都是以此为目标开发的。
无色耐指纹剂SFDH-8001 MSDS
本品未列入 GB 12268 - 2012《危险货物品名表》中。 本品未列入《危险化学品名录》(2019 版)中。 本品未列入《铁路危险货物品名表》(2009 版)中。 本品不属于 GB 13690 - 2009《常用危险化学品的分类及标志》中列名的危险化学品。
侵入途径:
吸入、食入、眼睛和皮肤接触。
TLm 136 mg / L(96 hr)(食蚊鱼)
无 无 无 无
* * * 第 13 部分 – 废弃处置 * * *
废弃物:
本品不属于《国家危险废物名录》中危险废物。
处理说明:
废弃物的排放处理应参照国家和当地的环境法规。
* * * 第 14 部分 – 运输信息 * * *
危险货物编号:
无数据。
UN 编号:
物 料 安 全 资 料 MSDS
ID: 20050801
皮肤保护:
使用密封手套,推荐使用围裙和防护靴。
呼吸道保护:
如果通风不理想,必须提供适当的 呼吸道保护。
个人防护设备:
推荐安装洗眼器和紧急冲淋器。
其他防护:
工作场所严禁吸烟、进食和饮水。工作后,淋浴更衣。
* * * 第 9 部分 – 理化特性 * * *
A: 综合产品信息 无数据 B: 成分致癌性 本品中,重铬酸铵为致癌物。受 ROHS 的限制。
其它毒物学信息:
无数据。
* * * 第 12 部分 – 生态学资料 * * *
生态毒性:
成分 重铬酸铵 水性丙烯酸树脂 水性聚氨酯树脂
SiO2 专有组分
NTP 致癌 无 无 无 无
IARC G1 无 无 无 无
无色耐指纹剂 SF/DH-8001
物 料 安 全 资 料 MSDS
涟钢高端热镀锌无铬耐指纹产品开发与应用
涟钢高端热镀锌无铬耐指纹产品开发与应用林红春(涟钢技术中心)摘 要本文通过对无铬耐指纹药剂配方优化、无铬耐指纹产品膜厚、生产运行速度等研究与控制,涟钢生产的无铬耐指纹产品具备比较优异的表面电阻、高温耐黄变、烤漆性能、耐蚀性能等性能;同时解决了表面偏暗、条锌、云状等表面缺陷,研发出的无铬耐指纹产品满足电子电器行业高表面质量的要求。
关键词热镀锌;无铬耐指纹;膜厚;耐蚀性目前,我国已成为全球最大的家用电器制造基地,家电产品远销世界各地,防护性能,在家用电器、电子产品领域使用广泛[1]。
无铬耐指纹镀锌钢板是直接在镀锌板上涂覆一层不含 Cr6+的有机膜或者是有机无机复合膜,该膜不仅满足耐腐蚀和耐指纹双重性能要求,还需满足终端客户加工、使用所需的多项特殊要求。
无铬耐指纹镀锌钢板主要应用于电子电器行业,该产品不仅仅需要优异的耐蚀性能、耐指纹性能、耐烤漆性能、耐黄变性能、表面电阻等特性,还对产品的表面质量要求很高[2],同时不良的表面质量问题(如锌渣)也会成为腐蚀行为发生的源点[3],是导致盐雾不合的主要原因之一。
涟钢热镀锌生产线通过借鉴原有无铬钝化的生产技术,通过对无铬耐指纹药剂配方优化和膜厚、烘烤温度等工艺控制,开发出性能满足客户要求的无铬耐指纹产品,同时对存在的表面偏暗、条锌、云状等表面缺陷进行研究与解决,产品很好的满足了电子电器行业高表面质量的要求。
1 无铬耐指纹产品工艺优化及控制策略1.1 基板材质及工艺设计考虑到前期供电子3C行业使用的产品均为过RH轻处理的DX51D-4产品,该产品生产组织难度比较大,因此分别对此两种钢种的性能进行对比分析(见表1),同时多批次在客户端使用,能够很好的满足客户的使用要求。
表1 不同生产工艺生产的产品性能对比表钢种屈服强度/MPa抗拉强度/MPa延伸率A80/% DX51D-2 270 360 35% DX51D-4 230 340 37%1.2 药剂配方优化无铬耐指纹产品不仅仅对产品的耐蚀性、烤漆性能等有较高要求,同时对产品的表面润滑性能(客户采用无油冲压,材料与模具的润滑性能完全由药剂提供)也有很高要求。
镀锌含铬耐指纹剂GN201-王博士
为水基单组份乳液,能在镀锌板和镀铝锌板表面形成无色至浅黄色薄膜,适用于 热镀锌、热镀铝锌、电镀锌的涂覆。耐指纹膜具有优良的耐指纹性、耐腐蚀性等。
涂料指标 项目 外观
粘度(突 4,S) 比重 pH 固含量
指标 浅黄色或黄绿色乳液
王博士:13332476499
涂料指标项目指标外观浅黄色或黄绿色乳液粘度突4s1210比重105gmph5565固含量20应用参数项目指标pmt80120老化温度72hr冷却温度第一转向温度小于pmt65卷曲温度小于45涂层性能耐腐蚀性120hr白锈面积5耐指纹性耐高温性e3240烘烤20min耐湿热性e3无黑变无花斑4998rh120hr耐溶剂性耐碱性外观无变化涂料附着性无脱落无裂纹典型工艺清洗烘干pmt80120王博士
12±1.0 ≥1.05g/m3
5.5-6.5 ≥20%
应用参数
项目 膜厚 PMT 老化温度
冷却温度
指标 0.8-1.5g/m2
80-120℃
72hr 第一转向温度小于 PMT65℃,卷曲温度小于
4ห้องสมุดไป่ตู้℃
涂层性能
耐腐蚀性 耐指纹性 耐高温性 耐湿热性 耐溶剂性 耐碱性 涂料附着性
120hr(白锈面积≤5%) ΔE≤2
ΔE≤3(240℃烘烤 20min) ΔE≤3,无黑变,无花斑(49℃、98%RH,120hr)
ΔE≤2 外观无变化 无脱落,无裂纹
典型工艺 清洗 — 水洗 — 干燥 — 耐指纹涂覆 — 烘干(PMT80-120℃)
王博士:13332476499
使用方法 原液直接使用。
包装及储存 包装:25kg/桶。也可根据客户需求提供其他包装形式。 储存:阴凉干燥处,按化学品贮存和保管,冬季注意防冻。 保质期:六个月
丰野耐指纹剂介绍
×~ △ × ~ △ ○
△~○
耐热性
导电性 后涂装性
● 备注:
2007/12/10
○ ~ ◎
◎ ◎~○
△~○
△~ × ○ ~ ◎
无机皮膜只在低皮膜量条件下就能确保性能。
×—差,△—不可, ○ —良,◎ —优
Eco-Conscious Products for Sustainable Growth
耐腐蚀性
耐碱性
涂装密着性 导电性
其它特性(耐黑、耐水性、耐热、耐溶剂等)
最佳化皮膜量范围
=0.40~0.80g/m2
0.30
0.40
0.50
0.60 0.70 皮膜量((g/m2)
0.80
0.90
1.00
2007/12/10
Eco-Conscious Products for Sustainable Growth
100% 无明显痕迹 无明显痕迹 无明显变化 △E=0.5 无色透明
METER)
*导电性测定用仪器 (ADVANTEST
2007/12/10
Eco-Conscious Products for Sustainable Growth
FY-WS-001
A.1.
无铬无机耐指纹处理剂
FYNC-NZW-007
2007/12/10
Eco-Conscious Products for Sustainable Growth
FY-WS-001
A.1.
无铬无机耐指纹处理剂
FYNC-NZW-007
无机皮膜特征
性能項目
皮膜量范围 耐溶剂性 耐碱 耐黑变性
无机皮膜
0.3~0.8 g/m2 ○~◎ ○~◎ ○~◎
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耐指纹剂文献综述
2.1耐指纹剂的发展历程
耐指纹剂的发展经历了无机系列膜和有机系列膜两个阶段。
而有机系列膜又可分为传统型有机系列膜和环保型有机系列膜。
2.1.1无机系列膜
最初的耐指纹处理是在镀锌铬酸盐钝化膜上形成一层无机系列膜,一般为硅酸盐膜。
该处理工艺可采用电解涂覆方式。
以镀锌板作阴极,在其表面形成铬酸盐膜。
通过调整电解池中六价铬的质量浓度和三价铬离子的质量浓度,控制溶液pH值和温度,以形成具有优异的抗蚀性和耐指纹性的复合涂层。
处理液中一般同时添加二氧化硅,形成无机盐膜系列。
这种无机系列钢板曾一度被许多家电生产厂家用于录像机、音响的底座及电磁灶的底板。
由于它具有一定的导电性(接地性),因此还被用于电脑的外壳等部件。
无机系列耐指纹膜由于采用了铬酸盐钝化的方法,可在比较温和的条件下,发挥短期的防锈性,但在长期或更恶劣的环境下的耐蚀性不充分。
此外,它的导电性相对较差。
2.1.2传统有机系列膜
近年来,随着产品的多元化,用户对耐指纹板产品提出了更高的要求。
在耐指纹性的同时,还要求接地性,更高的耐蚀性和涂装性能。
因此出现了在镀锌钢板铬酸盐膜上形成薄膜型有机复合膜的涂层板。
有机型耐指纹钢板的耐蚀性和接地性比无机型耐指纹钢板的好,但耐指纹性指标却差一些。
当然,这两种耐指纹钢板的耐蚀性都能满足家电行业的要求。
传统型有机耐指纹处理工艺,通常称为铬酸盐系有机复合薄涂层。
按涂覆方式主要有两类:两步法和一步法。
即一类是镀锌板经钝化处理后,然后在钝化膜上涂有机涂层(耐指纹膜),其涂覆方式主要采用辊涂。
另一类是在镀锌的钝化液中添加有机树脂和(或)胶态二氧化硅,镀锌带钢通过钝化槽后,在其表面形成具有耐蚀性和耐指纹性的复合涂层,其涂覆方式主要采用电解涂覆和辊涂。
传统型有机耐指纹处理液一般由基础树脂、胶态二氧化硅等组成。
基础树脂,如聚乙烯类、丙烯酸类、环氧类、聚氨酯类等。
使用不同的基础树脂,有机膜的干燥温度有所不同。
胶态二氧化硅作为有机膜强化剂添加到树脂中,能提高有机膜强度,同时也可提高有机涂层的耐蚀性。
这是由于胶态SiO2粒子表面的硅醇基(Si-OH)能与有机树脂组成的羟基发生交联反应,形成网状结构的大分子聚合物,覆盖于钝化膜表面。
此外,一部分SiO2胶粒也可与钝化膜上的羟基形成氢键或结合成-Si-O-M(M为无机表面),还可通过-OH或-O-键与CrO42-
阴离子配位体进行配位交联,相互间发生化学结合,形成多核聚合体。
当对钢板的耐指纹性要求较高时,一般采取两步法生产工艺。
实际上由于有机涂层的存在对镀锌板的钝化层有壁垒效果,涂层板的耐蚀性可以得到明显改善。
日本国内的几家大钢铁公司在上世纪八九十年代相继推出自己的产品。
日本川崎钢铁公司千叶厂开发的耐指纹板“River Zinc F”即属该生产工艺的代表之一。
其有机膜的主要组成是含有胶态二氧化硅的醇酸树脂。
有机膜采用辊涂的涂覆方式,通过改变辊间压力和树脂溶液的浓度可以调节涂层厚度。
有机树脂层的干燥在较低的带钢温度下进行,以防止有机膜的老化和对铬酸盐钝化膜的不利影响。
日本神户钢铁公司在K处理的基础上,继而研发了K2处理有机耐指纹钢板。
它采用两步法,以树脂为基础,添加胶态二氧化硅,形成有机和无机的复合层,涂覆在铬酸盐处理的镀锌钢板表面。
研究表明:(1)基础树脂的选定,从安全性、作业性观点出发,把目标定位在水性树脂;对各种代表性的树脂(如聚乙烯类、聚氨酯类、聚丙烯酸类及环氧类等)进耐蚀性和涂装性评价,结果选定了聚乙烯类树脂。
(2)在基础树脂中添加胶态二氧化硅,二氧化硅粒径越小,耐蚀性越好。
但二氧化硅的质量分数在15%以上时,耐蚀性降低,最适宜的是10%~15%。
(3)涂层的耐蚀性及耐指纹性与涂覆量密切相关。
涂覆量愈大,耐蚀性能越好;相反,接地性会变差。
综合考虑,涂覆量在0.3~1.0 g/m2时效果最好。
日本NKK公司从上世纪80年代开始研制热镀锌的耐指纹板。
该公司两步法传统工艺的工业应用始于1982年。
它是在镀锌钢板表面把反应型铬酸盐和有机复合硅酸酯(丙烯基—环氧—二氧化硅)形成有机复合耐指纹板。
两层膜结构的目的是铬酸盐膜起钝化作用,上层用有机树脂薄膜,有效的阻挡效果,提高了耐蚀性。
超微二氧化硅的作用可以强化膜强度,同时也可提高耐蚀性。
该处理的膜中含有六价铬,优点是有良好的自修复作用,缺点是对环境有影响。
这种耐指纹板的耐蚀性可以达到100h。
1996年NKK又成功开发了UZ-C3型产品,它采用改性乙烯基树脂,提高了漆膜附着力,同时具有很好的润滑性能。
以上介绍了两步法传统有机膜。
关于一次形成酸盐和树脂复合处理,即一步法传统有机耐指纹理方面,日本也出现了很多此方面的专利。
如特平4-2672号和特公平7-6070号公报都介绍了金属表面涂覆一种添加了适量六价铬的水溶性树脂组合物的处理方法。
但该处理方法仍含有六价铬,虽然是微量的,但还是会对环境和人类的健康造成影响。
2.1.3环保型有机系列膜
在发达国家,近年来出于环保考虑,钢板生产已逐步使用不含铬的钝化剂。
涂层集多种性能于一体(如耐指纹性、导电性、自润性、涂装性等),目标是能够同时满足多种使用要
求。
这种有机复合涂层板正得到快速发展,已经成为当前的发展主流。
日本专利在特公平7-278410号公报中提出了含有特定结构的酚树脂系聚合物和酸性化合物的金属表面处理剂及处理方法。
在特公平8-73775号公报中提出了含有两种互不相同且可以互相反应的硅烷偶联剂组成的金属表面处理剂及处理方法。
在特公平9-241576号公报中提出了含有特定结构的硅烷偶联剂和特定结构的酚树脂系聚合物的表面处理剂及处理方法。
在特公平10-1789号公报中提出了含有至少具有一个氮原子的环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等有机高分子和特定的多价阴离子的金属表面处理剂及处理方法。
在特公平10-6033号公报中提出了一种含有特定结构的双酚A环氧系树脂的处理剂和一种含有特定比例酚系树脂的处理剂。
日本帕卡濑精株式会社申请的专利EP1426466A1公开了一种金属表面处理剂,其特征是将阳离子型或非离子型的聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂及聚酰胺树脂及特定结构的树脂和Zr、Ti、V、Mo、W、Mn及Ce的化合物与水配合而构成。
该发明不含铬,可以赋予金属材料优良的耐蚀性、耐碱性及耐指纹性。
日本NKK开发出的无铬有机涂层,具有与含铬有机涂层相同的耐蚀性能。
该涂层板具有良好的耐指纹性、导电性和涂装性。
NKK开发的产品代号为GX-K2。
NKK开发的系列环保型涂层产品,可分别满足高的成型性能、涂层高硬度(防止涂层划伤)、冲压变形时的自润滑功能等多种要求,广泛应用于家电内部件、音响、个人电脑和复印机部件。
环保型有机系列膜是现代耐指纹处理的主流,也是目前研究重点。
它的主要成分一般包括钝化液、二氧化硅、树脂、蜡及助剂等。
岳远广等人阐述了耐指纹液的开发历程,总结各组分及各自的作用。
环保型有机系列膜处理工艺的关键技术在于无铬型钝化液的选用。
现代耐指纹无铬处理已开发出多种类型,其钝化体系不再仅仅局限于传统酸性体系,在碱性体系下也可以通过化学转化形成钝化膜。
2.2国内外耐指纹剂的研究现状
现在国内有数家钢铁公司开始生产耐指纹钢板,国内生产耐指纹板厂家使用的耐指纹液,目前大部分还是由国外公司提供,国内在这方面的研究较少。
在20世纪90年代中期,上海宝钢开始研发耐指纹钢板,1997年成功试制了第二代镀锌耐指纹钢板,并且开发生产了多种镀锌耐指纹产品,满足了机芯、电脑机箱和VCD及电控柜等电子行业的使用要求。
2002年宝钢开始进行环保产品的研究开发,试制了无铬耐指纹处理板,在开发过程中,宝钢申请了一系列的专利。
2010年中国科学院宁波材料技术与工程研究所申请了一种高硬度耐指纹涂料及其制备方法的专利CN101891991A,以氟碳树脂为主要成膜物质,再加入氨基
树脂、纳米颗粒,聚四氟乙烯,聚乙烯蜡、助剂和有机溶剂组合而成,但该涂料为溶剂型,对环境有一定的污染。
尽管国内一些单位在环保型耐指纹液的研究方面取得了一定的成果,但与国外相比尚存在很大差距,耐指纹材料在耐指纹性、耐腐蚀性及力学性能等方面还难以满足企业的要求。