发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型表面处理的镀锌钢板及其制备方法，产品具有对环境友好、具有优异临时防锈能力、润滑性能、焊接性能、胶粘性能、涂装性能特点。

本发明具体技术方案如下：

一种环保型表面处理的镀锌钢板，所述钢板上依次包括镀锌层、化学转化层和防锈层。

所述镀锌层包括以下质量百分比的成分：Al0.1-0.3％，余量为Zn及不可避免的杂质。

所述化学转化层成分包括含3-6个碳原子的线性饱和羧酸的锌盐。

所述化学转化层的厚度为20-100nm。

本发明提供的一种环保型表面处理的镀锌钢板的制备方法，包括以下工艺流程：

钢板镀锌→平整→涂覆润滑溶液→烘干→涂油。

钢板镀锌前，经过冷轧、清洗和退火。

所述钢板镀锌，在钢板表面形成镀锌层；镀锌所用镀液包括以下质量百分比的成分：Al0.1-0.3％，余量为Zn及不可避免的杂质。

所述涂覆润滑溶液是指通过辊涂方式在镀锌层表面涂覆溶液形成化学转化膜。

所述润滑溶液是指含3-6个碳原子的线性饱和羧酸溶液；

所述3-6个碳原子的线性饱和羧酸优选为丙二酸、琥珀酸、已二酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸的一种或多种。

所述润滑溶液的pH为1.5-4.0，pH小于1.5则镀锌层与溶液反应较为剧烈容易产生白色有机酸锌沉淀造成白色斑迹导致产品表面质量下降，同时表面容易残留未能与锌层反应的酸，其在烘干过程中不能从钢板表面逸出，将会与随后涂覆的防锈油发生反应，造成临时防锈能力的下降；pH大于4.0则酸的浸蚀能力不足，溶液与锌层之间的反应不足，在烘干过程中形成干燥状态的酸的涂覆膜，膜与锌镀层间的结合能力差，这导致在成形过程中膜容易被模具刮擦掉而润滑能力下降，同时胶粘性能会降低。

所述烘干温度是90-140℃，加热时间3-10s。若控制温度低于90℃，加热时间少于3s，则由于形成的复合化合物层含有较多的水份，则会对临时防锈能力造成不良影响；若控制温度高于140℃，加热时间大于10s，则会降低生产线效率，同时由于形成的复合化合物层会由于失去部分结晶水发生分解，导致冲压润滑功能变差。

溶液通过烘干形成的化学转化膜的厚度为20-100nm。若所述化学转化层膜厚小于20nm，则起到的润滑效果不明显；若所述复合化合物层的膜厚大于100nm，则表面处理层对钢板的焊接性能、涂装性能会带来不利影响。

所述涂油是指涂覆防锈油层，防锈油层的附着量为0.5-2g/m²。

申请号200680052258.X的方案采用了长碳链的饱和羧酸处理，发明人发现，该技术方案采用了长碳链的饱和羧酸处理，处理剂含有机共溶剂且要求处理剂有足够的氧化性，处理剂准备及生产操作难度大，另外其表面转化层晶体尺寸为1-20μm，不利于焊接与涂装性能。申请号201910237428.0的技术方案基于短链有机酸处理的镀锌钢板，发明人发现会有以下问题：(1)容易出现白色乙二酸锌析出的表面质量问题，造成表面质量缺陷；(2)表面残留的有机酸与防锈油脂的反应降低临时防锈能力。本发明克服短链有机酸处理的不良外观以及临时防锈能力降低的问题，同时也克服了长链有机酸生产难度大的问题。

与现有技术相比，本发明制备的润滑处理热镀锌钢板，其优点在于：

1)环境友好：克服了传统磷酸盐润滑处理带来的含磷废水处理的问题，并且不含有重金属离子。

2)良好的表面质量：本发明选用丙二酸、琥珀酸、已二酸、酒石酸、柠檬酸或苹果酸的一种或多种，并限定溶液pH值为1.5-4.0，与已有的技术方案相比解决了使用短链有机酸表面处理造成的白色有机酸锌造成的不良外观缺陷，同时可以不使用重金属离子。

3)优异的临时防锈能力：本发明选用丙二酸、琥珀酸、已二酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸的一种或多种，所述溶液pH值为1.5-4.0，pH小于1.5则容易产生白色有机酸锌沉淀造成外观质量下降，同时表面残留酸将会与防锈油发生反应，造成临时防锈能力的下降，pH大于4.0则成膜不足，润滑能力下降。

4)润滑性能：本发明提供的钢板具有优异的成形性能，可降低摩擦系数，提升成形稳定性。

5)焊接性能：本发明的化学转化层膜厚20-100nm，具有良好的焊接性。

6)胶粘性能：本发明可显著改善胶粘性能，原因在于在靠近锌层的一侧，化学转化层与镀层之间为化学键结合，同时在靠近胶粘剂的一侧化学转化层中含有的羧基及结晶水。胶粘剂涂覆后通常于170-200℃之间加热20-30min，这一过程中，羧基与环氧类结构胶反应，受热逸出的结晶水与聚氨酯类胶反应，提高胶粘性。

7)涂装性能：本发明的化学转化层膜厚20-100nm，容易在脱脂阶段去除，对磷化性能无影响，具有优异的涂装性能。