耐磨耐高溫有機(jī)涂層鋼板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及具有優(yōu)異耐磨耐高溫特性的有機(jī) 涂層鋼板。
【背景技術(shù)】
[0002] 彩涂板即彩色涂層鋼板，其是以冷乳鋼板和鍍鋅鋼板為基板，經(jīng)過表面預(yù)處理 (脫脂、清洗、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理），以連續(xù)的方法涂上涂料（輥涂法），經(jīng)過烘烤和冷卻而制成的 產(chǎn)品。涂層鋼板具有輕質(zhì)、美觀和良好的防腐蝕性能，又可直接加工，它給建筑業(yè)、造船業(yè)、 車輛制造業(yè)、家具行業(yè)、電氣行業(yè)等提供了一種新型原材料，起到了以鋼代木、高效施工、節(jié) 約能源、防止污染等良好效果。
[0003] 隨著科學(xué)技術(shù)，尤其是石化、汽車、冶金、國防等行業(yè)的發(fā)展，需要應(yīng)用到耐磨耐高 溫的設(shè)備和配套設(shè)施越來越多，目前生產(chǎn)的彩鋼板在高溫惡劣環(huán)境下，涂層很容易逐漸被 破壞而失去保護(hù)作用，已不能滿足特殊的耐高溫耐磨要求。聚苯硫醚是一種可用于耐熱性 涂層制備的材料，其具有$父尚的強(qiáng)度，良好的尺寸性及$父尚的耐疲勞性，其在尚溫、尚濕條 件下不變形，但也存在著單獨(dú)使用時(shí)摩擦系數(shù)不穩(wěn)定、磨損率高、不易加工等缺點(diǎn)，這在一 定程度上限制了其使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 作為各種廣泛且細(xì)致的研究和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過聚苯 硫醚和聚醚醚酮進(jìn)行梯度復(fù)合，既保證了兩種材料良好的融合和性能互補(bǔ)，提高了涂層的 耐磨性，又弱化了不同組份之間接觸界面，防止了由于不同材料界面處由于物理性能不同， 在高溫或高強(qiáng)度下引起的分層破壞或裂縫等現(xiàn)象，同時(shí)還添加一些填料進(jìn)一步提高涂層的 綜合性能。基于這種發(fā)現(xiàn)，完成了本發(fā)明。
[0005] 本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu) 點(diǎn)。
[0006] 本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種耐磨耐高溫有機(jī)涂層鋼板，其耐高溫性能穩(wěn)定， 且耐磨損性能優(yōu)異，磨損量小，抗磨性能穩(wěn)定，此外涂層與金屬基體、涂層本身之間結(jié)合強(qiáng) 度高，使得彩鋼板的綜合性能得到大幅度提高。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種耐磨耐高溫有機(jī)涂層鋼 板，其包括：
[0008] 基板，所述基板上表面從下到上依次設(shè)有第一化學(xué)鈍化層、聚苯硫醚梯度涂層，所 述基板下表面從上到下依次設(shè)有第二化學(xué)鈍化層、背涂層；
[0009] 其中，所述基板為鍍鋅-鎳鋼板；
[0010] 所述聚苯硫醚梯度涂層從下到上依次包括：
[0011] 底涂層，其包括100重量份的聚苯硫醚；
[0012] 中間涂層，其包括80重量份的聚苯硫醚、20重量份的聚醚醚酮；
[0013] 面涂層，其包括60重量份的聚苯硫醚、40重量份聚醚醚酮、1~5重量份的玻璃纖 維、1~3重量份的娃化鉬及0. 5~1重量份的硫化銀；
[0014] 聚苯硫醚中苯環(huán)與硫交替的鏈結(jié)構(gòu)具有很大的剛性和規(guī)整性，在高溫、高濕條件 下不變形，且對金屬具有高度附著性，但純聚苯硫醚在摩擦過程中摩擦系數(shù)不穩(wěn)定，磨損率 高，聚醚醚酮的添加可提高涂層的潤滑性，降低摩擦磨損。聚苯硫醚與聚醚醚酮呈一定梯度 在涂層內(nèi)復(fù)合，既保證了兩種材料良好的融合和性能互補(bǔ)，提高了涂層的耐磨性，又弱化了 不同組份之間接觸界面，防止了由于不同材料界面處由于物理性能不同，在高溫或高強(qiáng)度 下引起的分層破壞或裂縫等現(xiàn)象；
[0015] 而且，面涂層內(nèi)還添加有玻璃纖維、硅化鉬及硫化銀，其中，玻璃纖維和硅化鉬的 混合添加比單一玻璃纖維的添加效果更好，添加玻璃纖維和硅化鉬后，涂層的耐熱性能和 強(qiáng)度得到明顯提高，硫化銀的添加可進(jìn)一步降低涂層的磨損率，且得到的涂層面光滑度更 尚。
[0016] 優(yōu)選的是，其中，所述中間涂層還包括1~2重量份的玻璃纖維、0. 5~1. 5重量份 的硅化鉬及2~5重量份的硫化銀，中間涂層通過逐步減少聚醚醚酮的量和增加聚苯硫醚 的量，可提高整個(gè)涂層的結(jié)合力，其中，中間涂層還添加比例較少的玻璃纖維和硅化鉬的混 合物，保證中間層的使用強(qiáng)度，中間層硫化銀的比例較高，其可提高中間涂層的致密性，以 防止過厚的涂層內(nèi)部結(jié)晶度不均勻或空穴等問題的產(chǎn)生。
[0017] 優(yōu)選的是，其中，所述底涂層還包括1~5重量份的氧化鈦及1~3重量份的碳化 硅，以減少涂層快速冷卻過程中由于聚苯硫醚來不及結(jié)晶而產(chǎn)生的體積收縮，降低有機(jī)涂 層的收縮應(yīng)力，提高有機(jī)涂層與金屬基板的結(jié)合強(qiáng)度。
[0018] 優(yōu)選的是，其中，所述第一化學(xué)鈍化層和第二化學(xué)鈍化層均選自鉬酸鹽、鎢酸鹽、 單寧酸中的任意一種，以降低傳統(tǒng)使用的鉻酸鹽鈍化膜對環(huán)境和人造成的危害。
[0019] 優(yōu)選的是，其中，所述背涂層包括70~80重量份的聚苯硫醚及20~30重量份的 聚醚醚酮，以使背涂層的耐高溫、耐磨及與基板結(jié)合性能可以得到較好的平衡。
[0020] 優(yōu)選的是，其中，所述聚苯硫醚梯度涂層的厚度為40~60 μπι，以保證涂層的防護(hù) 效果。
[0021] 優(yōu)選的是，其中，所述面涂層的厚度為20~30 μπι，以提高涂層的耐磨和耐高溫性 能。
[0022] 本發(fā)明至少包括以下有益效果：
[0023] (1)本發(fā)明的涂層采用呈一定濃度梯度變化的聚苯硫醚與聚醚醚酮進(jìn)行復(fù)合，既 保證了兩種材料良好的融合和性能互補(bǔ)，提高了涂層的耐磨性，又弱化了不同組份之間接 觸界面，防止了由于不同材料界面處由于物理性能不同，在高溫或高強(qiáng)度下引起的分層破 壞或裂縫等現(xiàn)象；
[0024] (2)針對涂層的層與層之間不同的使用性能和應(yīng)用目的，還分別添加一些填料，以 進(jìn)一步提高面涂層的耐磨耐高溫性能，同時(shí)保證涂層與基板及層與層之間的結(jié)合強(qiáng)度，提 尚涂層的綜合性能。
[0025] 本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本 發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照 說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0027] 應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如"具有"、"包含"以及"包括"術(shù)語并不配出一個(gè)或多 個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。
[0028] 〈實(shí)例 1>
[0029] -種耐磨耐高溫有機(jī)涂層鋼板，其包括：
[0030] 基板，所述基板上表面從下到上依次設(shè)有第一化學(xué)鈍化層、聚苯硫醚梯度涂層，所 述基板下表面從上到下依次設(shè)有第二化學(xué)鈍化層、背涂層；
[0031] 其中，所述基板為鍍鋅-鎳鋼板；
[0032] 所述聚苯硫醚梯度涂層的總厚度為40 μ m，其從下到上依次包括：底涂層，其包括 100重量份的聚苯硫醚；中間涂層，其包括80重量份的聚苯硫醚及20重量份的聚醚醚酮； 面涂層，其包括60重量份的聚苯硫醚、40重量份聚醚醚酮、1重量份的玻璃纖維、1重量份的 娃化鉬及0. 5重量份的硫化銀；
[0033] 所述第一化學(xué)鈍化層和第二化學(xué)鈍化層均選自鉬酸鹽、鎢酸鹽、單寧酸中的任意 一種；所述背涂層包括70重量份的聚苯硫醚及30重量份的聚醚醚酮。
[0034] 其中，所述面涂層的厚度為20 μ m ;所述中間涂層還包括1重量份的玻璃纖維、0. 5 重量份的娃化鉬及2重量份的硫化銀；所述底涂層還包括1重量份的氧化鈦及1重量份的 碳化娃。
[0035] 〈實(shí)例 2>
[0036] -種耐磨耐高溫有機(jī)涂層鋼板，其包括：
[0037] 基板，所述基板上表面從下到上依次設(shè)有第一化學(xué)鈍化層、聚苯硫醚梯度涂層，所 述基板下表面從上到下依次設(shè)有第二化學(xué)鈍化層、背涂層；
[0038] 其中，所述基板為鍍鋅-鎳鋼板；
[0039] 所述聚苯硫醚梯度涂層的總厚度為60 μ m，其從下到上依次包括：底涂層，其包括 100重量份的聚苯硫醚；中間涂層，其包括80重量份的聚苯硫醚及20重量份的聚醚醚酮； 面涂層，其包括60重量份的聚苯硫醚、40重量份聚醚醚酮、5重量份的玻璃纖維、3重量份的 娃化鉬及1重量份的硫化銀；
[0040] 所述第一化學(xué)鈍化層和第二化學(xué)鈍化層均選自鉬酸鹽、鎢酸鹽、單寧酸中的任意 一種；所述背涂層包括80重量份的聚苯硫醚及20重量份的聚醚醚酮。
[0041] 其中，所述面涂層的厚度為30 μ m ;所述中間涂層還包括2重量份的玻璃纖維、1. 5 重量份的娃化鉬及5重量份的硫化銀；所述底涂層還包括5重量份的氧化鈦及3重量份的 碳化娃。
[0042] 〈實(shí)例 3>
[0043] -種耐磨耐高溫有機(jī)涂層鋼板，其包括：
[0044] 基板，所述基板上表面從下到上依次設(shè)有第一化學(xué)鈍化層、聚苯硫醚梯度涂層，所 述基板下表面從上到下依次設(shè)有第二化學(xué)鈍化層、背涂層；
[0045] 其中，所述基板為鍍鋅-鎳鋼板；
[0046] 所述聚苯硫醚梯度涂層的總厚度為50 μ m，其從下到上依次包括：底涂層，其包括 100重量份的聚苯硫醚；中間涂層，其包括80重量份的聚苯硫醚及20重量份的聚醚醚酮； 面涂層，其包括60重量份的聚苯硫醚、40重量份