无铬钝化和无铬耐指纹在热镀锌基板上的应用(凯密特尔)

2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,1,宝山钢铁股份有限公司梅钢冷轧项目热镀锌（GI）板无铬产品推荐报告,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,2,目录,无铬钝化产品介绍P3-P16无铬钝化应用机理P4检测项目P5具体检测结果P7-P14结论P15产品消耗P16无铬耐指纹产品介绍P17-P31无铬耐指纹应用机理P18检测项目P20具体检测结果P21-P31结论P32产品消耗P33实用业绩P34有关设备信息P35-P45辊涂机相关信息P35-P41烘箱相关信息P42-P43槽液补充方式相关信息P44-P45性能小结P46,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,3,钢板用水性环保全无铬钝化剂GardobondGZ21900上海凯密特尔化学品有限公司,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,4,应用机理,防锈剂,防锈剂,水解后的硅醇干燥后其氢氧基团与基板表面的氢氧基团反应吸附；水解后的硅醇之间干燥后发生缩聚反应，形成致密的网状结构；防锈剂通过其架桥作用，将硅烷层与基板紧密连在一起。,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,5,处理条件,无铬钝化处理1，使用药剂：GardobondGZ219002，基板：热镀锌（GI）基板3，处理条件：药剂浓度：15%PH值：45应用方式：辊涂PMT：70-80目标膜厚0.61.0g/m24，烘干：自动控制烘箱,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,6,评估项目,（1）膜厚通过XRF检测膜层中硅的含量来算出膜厚（2）耐腐蚀性中性盐雾试验：96小时后评价平面部的白锈面积（%）。（3）耐溶剂性使用乙醇（80%）和MEK进行30次摩擦，观查皮膜外观变化并分5个等级评价。（优）54321（劣）（4）耐黑变性将处理后的基板在沸水中煮1小时，观察蒸汽部位的黑变情况。（5）涂装附着性喷涂聚酯性粉末涂料后（膜厚50m左右，PMT200）（a）一次附着力检测：划格试验，用特用胶带粘贴表面，看油漆剥落情况（b）二次附着力检测：喷涂后的基板在沸水中煮1小时后进行划格（c）冲击+划格：负重500g，直径为4mm的冲头，从50cm高度落下，在冲击处进行划格实验（6）耐烘烤性200度温度下烘烤30min，观察前后外观变化，并检测色差值E。（7）导电性使用规格大小为350*100的钝化样板，在一定的条件下（负重压：2N/2、电压：0.5V），用仪器测定电流强度I（A）。通过计算得出层间电阻值R（）。电阻值R（）=U（电压，0.5V）/I（电流强度A）。,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,7,耐腐蚀性,96小时NSS,中性盐雾实验（NSS）条件：分析纯NaCl，浓度5%，PH值：6.5-7.5实验箱温度：37，饱和桶温度：45每小时落雾量：1.5ml/小时96小时后的白锈面积为：1-3%,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,8,耐溶剂性,分别用乙醇（80%）和MEK，负重500g，来回擦拭30次，观察皮膜外观变化，并分5个等级评价，（最好）54321（最差）从上图中可以看出，该产品的耐乙醇和MEK擦拭性优异，表面几乎看不出痕迹，5分,乙醇擦拭处,MEK擦拭处,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,9,耐黑变性,基板：HDG板从上图可以看出：用无铬钝化剂Gardobond21900处理后的基板的耐黑变性能优异，水煮后外观无变化未处理的基班耐水煮性能就很差,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,10,涂装性一次附着力（平板划格）,家电生产线表面喷聚酯型粉末涂料膜厚约50微米从划格实验结果可以看出，表面无油漆脱落,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,11,涂装性二次附着力（水煮小时后划格）,从上图可以看出：涂料经水煮划格后，无油漆剥落二次附着力优异,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,12,涂装性冲击划格,从上图可以看出：基板经冲击划格后无油漆剥落成型附着优异,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,13,耐烘烤性,从上图可以看出：处理后的基板经度烘烤分钟后，表面无明显发黄现象测出的色差值E,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,14,导电性,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,15,结论,膜厚：表面干膜厚为0.-.微米盐雾试验：小时后，平面部白锈24%耐溶剂：80%乙醇和擦拭后，表面无变化耐黑变性：经沸水煮小时后，表面无发黑现象涂装性：平板划格合格二次附着力合格冲击划格合格耐烘烤性：经度烘烤分钟后，膜层无明显发黄，测得的色差值E7导电性：测得的表面电阻值R=0.8cm-2，符合要求,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,16,产品消耗,固含量：15%（1%）目标膜厚：0.5-0.8微米钢板表面积500m2按0.5mm厚度的钢板计算，双面钢板表面积500m2得到的吨钢消耗为：1.5-2kg/吨钢0.003-0.004/m2,备注：消耗量根据基板的粗糙度等的不同而略有不同,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,17,钢板用水性环保全无铬耐指纹GardobondPC4642上海凯密特尔化学品有限公司,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,18,Si,Si,Si,Si,Si,Si,Si,Cr,Si,Si,Si,Si,Si,Si,Si,Si,金属基板,应用机理,组分中含有有机组分和无机组分乳液的乳球经干燥后形成一层致密的树脂层含硅组分利用其特殊的偶合机理将有机树脂层与金属基板之间紧密的结合起来,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,19,处理条件,无铬耐指纹处理1，使用药剂：GardobondPC46422，基板：热镀锌（GI）基板3，处理条件：药剂浓度：20%PH值：45应用方式：辊涂PMT：70-100目标膜厚0.81.2g/m24，烘干：自动控制烘箱,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,20,评估项目,（1）膜厚通过XRF检测膜层中硅的含量来算出膜厚（2）耐腐蚀性中性盐雾试验：96小时后评价平面部的白锈面积（%）。（3）耐溶剂性使用乙醇（80%）和MEK进行20次摩擦，观查膜层外观变化并分5个等级评价。（4）耐碱性用2%Na2CO3溶液，60，浸渍3分钟，观察膜层是否被去除（4）耐黑变性将处理后的基板在70*90%的环境中放置96小时，检测前后色差值E（5）涂装附着性喷涂聚酯性粉末涂料后（膜厚50m左右，PMT200）（a）一次附着力检测：划格试验，用特用胶带粘贴表面，看油漆剥落情况（b）锥形成型附着力：在成型出划痕（c）冲击+划格：负重500g，直径为4mm的冲头，从50cm高度落下，在冲击处进行划格实验（6）耐烘烤性200度温度下烘烤30min，观察前后外观变化，并检测色差值E。（7）导电性使用规格大小为350*100的钝化样板，在一定的条件下（负重压：2N/2、电压：0.5V），用仪器测定电流强度I（A）。通过计算得出层间电阻值R（）。电阻值R（）=U（电压，0.5V）/I（电流强度A）。（8）耐磨性两块耐指纹样板叠在一起，上面负重5kg重物，来回拉50次，观察膜层表面的变化，并分5个等级评价。（9）耐指纹性使用分光式色差计测定白色凡士林涂敷前后的E值并计算,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,21,耐腐蚀性不同膜厚对盐雾实验的影响,中性盐雾实验（NSS）条件：分析纯NaCl，浓度5%，PH值：6.5-7.5实验箱温度：37，饱和桶温度：45，每小时落雾量：1.5ml/小时结论：1.96小时后这几种膜厚的白锈面积都小于5%2.120小时后只有膜厚大于1微米的基板才能满足要求,CW=0.6m,WR5%,96小时,CW=0.8m,WR5%,CW=1.0m,WR5%,CW=1.2m,WR5%,CW=0.6m,WR=90%,CW=0.8m,WR=50%,CW=1.0m,WR=15%,CW=1.2m,WR=5%,120小时,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,22,耐腐蚀性不同PMT温度对盐雾实验的影响,中性盐雾实验（NSS）条件：分析纯NaCl，浓度5%，PH值：6.5-7.5实验箱温度：37，饱和桶温度：45，每小时落雾量：1.5ml/小时结论：1.96小时后这几种烘干温度下，白锈面积都小于5%2.120小时后，可以看出烘干温度越高，效果越好,PMT=70，WR5%,96小时,PMT=80，WR5%,PMT=90，WR5%,PMT=100，WR5%,PMT=100，WR5%,PMT=90，WR5%,PMT=80，WR=5%,PMT=70，WR=30%,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,23,耐溶剂性,方法：分别用80%酒精和100%MEK擦拭表面20个来回，观察擦拭后表面的膜层情况结论：1.膜厚越低，耐溶剂性能越好；2.当膜厚大于1微米时，膜层略被去除,CW=0.6m,CW=0.8m,CW=1.0m,CW=1.2m,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,24,耐溶剂性,方法：分别用80%酒精和100%MEK擦拭表面20个来回，观察擦拭后表面的膜层情况结论：1.烘干温度对耐溶剂性的影响不是很大；2.膜层略被去除,PMT=70,PMT=80,PMT=90,PMT=100,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,25,耐碱性,检测条件：2%Na2CO3溶液，60，3分钟，观察外观变化结论：从上图可以看出，经耐碱性检测后，表面膜层基本未被去除，该产品的耐中碱性能优异,CW=0.6m0.8m1.0m1.2m,PMT=70，8090100,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,26,耐黑变性,将处理后的基板放置于参数为70*90%相对湿度的恒温恒湿箱中96小时检测放置前后的色差变化E的值从上图可以看出，表面没有明显发黑现象测得的E=0.11,CW=1.0m,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,27,油漆结合力,圆锥成型,划格,两种检测方法油漆均无剥落,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,28,耐烘烤性,从左图可以看出：处理后的基板经度烘烤分钟后，表面无明显发黄现象从上表中检测的前后色差值E来看，都符合客户的要求并且膜厚越厚，耐温性越差，E越高,烘烤后,烘烤前,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,29,层间电阻,结论：从上表可以看出，若能将膜厚控制在1.2微米左右，层间电阻能够满足要求（3欧姆厘米-2）,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,30,耐磨性,5kg,从右图可以看出该板经耐磨性检测后，肉眼观看外观无明显变化,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,31,耐指纹性,检测方法：使用分光式色差计测定白色凡士林涂敷前后的E值并计算结论：从上表可以看出，该产品的耐指纹性符合要求（E3）,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,32,结论,膜厚：表面干膜厚为0.8-1.2微米盐雾试验：不同膜厚，不同烘干温度结果不同。总的来说，可以满足96小时后白锈面积小于5%的要求耐溶剂：80%乙醇和擦拭后，表面无变化耐黑变性：经96小时的湿热试验后，测得前后色差值E0.11，满足要求涂装性：平板划格合格锥形划痕合格冲击划格合格耐烘烤性：经度烘烤分钟后，膜层无明显发黄，测得的色差值E随膜厚不同而不同，膜厚越大值越大，在现有膜厚情况下，都能满足要求7导电性：测得的表面电阻值随膜厚不同而不同，膜厚越厚电阻越大，若控制在1.2微米左右，能够满足客户的要求；8.耐磨性：经50次负重5kg摩擦后，表面无明显磨痕9.耐指纹性：采用凡士林法测E值的方法检测耐指纹性，其性能也跟膜厚有关，膜厚越厚耐指纹性越好，若将膜厚控制在1微米以上，能够满足客户对耐指纹的要求。,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,33,产品消耗,固含量：20%（1%）目标膜厚：0.8-1.5微米钢板表面积500m2按0.5mm厚度的钢板计算，双面钢板表面积500m2得到的吨钢消耗为：2.0-4kg/吨钢0.004-0.008/m2,备注：消耗量根据基板的粗糙度等的不同而略有不同,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,34,应用业绩,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,35,化学品应用设备介绍辊涂机,常用几种辊涂方式：1）水平方式2）垂直方式3）混合方式,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,36,水平（逆向）,优点：涂膜均匀；基板晃动现象轻；膜厚易控制缺点：占地面积大，背面膜厚较难控制,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,37,优点：占地面积小；托盘不容易受烘箱热风的影响使化学品升温老化；缺点：基板晃动大，导致两侧膜厚有偏差；,垂直（逆向）,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,38,优点：基板无晃动现象；涂膜控制均匀稳定；膜厚容易控制；缺点：背面膜厚易薄,混合（逆向）,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,39,辊涂方式顺涂,优点:辊子不容易坏缺点:下图显示了顺向辊涂的干膜当平均干膜厚1g/m时,膜层大约是0.5-1.5g/m.因为这点，顺向辊涂的盐雾试验结果较差,有机涂层,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,40,辊涂方式逆涂,优点:能够得到比顺向辊涂更为均匀的涂层。当干膜重平均为1g/m时，膜重大约是0.8-1.2g/m。因为这样，所以逆向辊涂的盐雾试验结果比顺向辊涂要好。缺点:棍子容易损坏,有机涂层,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,41,涂覆辊与带料辊,2020/5/1,上海凯密特尔化学品有限公司,42,烘干方式：1）传统热风循环