发明内容

本发明主要解决的技术问题是：本发明的目的在于提供一种预处理剂及其制备方法与应用。本发明提供了一种新的辊涂处理剂配方，应用这种新的辊涂预处理剂生产的彩板具有优良的附着力及耐蚀性能，且不含Cr⁶⁺剧毒物质，属于绿色环保型产品。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：

一方面，本发明提供一种预处理剂，所述预处理剂是由溶质与去离子水按照一定比例混合稀释而成的溶液，所述溶质包括以下重量百分比的组分：氟硅酸钠20～60％、氟化镍15～40％、硫酸镁10～30％、植酸8～20％和润湿剂3～15％。

优选的是，所述预处理剂不含Cr⁶⁺。

优选的是，所述溶质与去离子水按重量比1:(8～10)混合稀释。

优选的是，所述润湿剂为聚乙烯醇。

进一步优选的是，所述聚乙烯醇聚合度为1400。

另一方面，本发明提供一种预处理剂的制备方法，包括如下步骤：

1)按重量百分比分别称取：氟硅酸钠、氟化镍、硫酸镁、植酸、润湿剂和去离子水，备用；

2)在室温条件下，将称取的无机物氟硅酸钠、氟化镍、硫酸镁溶解于部分去离子水中制成含有氟硅酸盐和硫酸盐的溶液，然后边搅拌边缓慢加入有机物植酸和润湿剂，最后加入余量去离子水混合，搅拌10～15min后，即获得稳定性好的预处理剂。

又一方面，本发明还提供一种所述预处理剂在含镁四元合金热镀层彩板前处理中的应用。

优选的是，所述预处理剂的应用方法为：在室温下采用辊涂的方式，将预处理剂均匀涂覆到含镁四元合金热镀层钢板的表面，然后进行烘干处理，在含镁四元合金热镀层钢板表面形成连续均匀的预处理层。

进一步优选的是，在烘干温度为60～90℃下，烘干5～20s；机组速度为90～150m/min。

进一步优选的是，预处理层厚度为1～2μm。

本发明预处理剂各组分的机理及作用如下：

氟硅酸钠：主要成膜物质，主要提高转化处理膜的附着力和耐蚀性。氟硅酸钠含量低于20％，转化处理膜达不到耐蚀性要求，氟硅酸钠含量高于60％，转化处理膜的附着力下降。

氟化镍：主要用作成膜促进剂及成膜物质。在预处理液中起着加速成膜和增厚作用，主要提高转化处理膜的附着力和冲压加工性能。氟化镍含量低于15％，难以形成连续的转化膜，冲压加工性能效果差；氟化镍含量高于40％，形成转化膜过厚(超过2μm)，且形成的转化膜不均匀，导致彩板的附着力下降。

硫酸镁：主要用作成膜催化剂，还用作pH值调节剂。硫酸镁含量低于10％，形成连续转化膜的时间超过20秒，难以满足大型彩涂生产线快速预处理的要求；硫酸镁含量高于30％，难以形成致密的转化膜层，导致涂层的附着力下降。

植酸：主要起金属螯合作用，可提高转化膜的附着力和耐蚀性，植酸易溶于水，分子量660.4，分子式C₅H₁₈O₂₄P₆，植酸分子中含有能同金属配位的24个氧原子，12个羟基和6个磷酸基。植酸是一种极罕见的金属螯合剂，当与金属络合时，易形成多个螯合环形成的络合物在广泛的pH值范围内皆具有极强的稳定性，植酸在金属表面同金属络合时，易形成一层致密的单分子有机保护膜，能有效地阻止O₂等进入金属表面，从而抑制金属的腐蚀，同时由于膜层与有机涂料具有相近的化学性质，并含有羟基和磷酸基等活性基团，能与有机涂料发生化学作用，提高转化膜与涂料的附着力。植酸含量低于8％，达不到金属螯合的效果，含量高于20％，不仅增加生产成本，并且金属螯合效果增加也不明显。

润湿剂(聚乙烯醇，聚合度1400)：主要起润湿、分散作用，能降低表面张力，提高预处理液在钢板表面的润湿、覆盖能力，满足高速有机涂层钢板生产线快速工艺要求。润湿剂含量低于3％，降低表面张力不明显，含量高于15％，导致预处理液中泡沫增加，影响预处理膜的均匀性，且成本增加。

与现有技术相比，本发明的一种预处理剂具有以下优点：

(1)本预处理剂适合于辊涂工艺，在含镁四元合金热镀层表面形成连续均匀的预处理层，满足大型彩涂生产线快速预处理工艺的要求。

(2)本预处理剂在含镁四元合金热镀层表面形成预膜耐蚀性优良。

(3)本预处理剂在含镁四元合金热镀层表面形成预膜具有优良附着力。

(4)本预处理剂不含Cr⁶⁺剧毒物质，涂覆后勿需漂洗，属于绿色环保型产品。