本发明属于金属材料表面处理领域， 涉及一种燃油箱用且具有优异抗 汽油劣化液及良好加工性的单面电镀锌无铬表 面处理钢板及其制造方法， 以及处理该单面电镀锌无铬表面处理钢板的表 面处理剂。 背景技术

燃油箱按其使用可分为摩托车燃油箱、 汽车燃油箱和通用型燃油箱， 其中摩托车燃油箱主要采用钢制油箱， 汽车油箱则以塑料油箱和钢制油箱 为主。 由于汽车轻量化和成本降低的强烈需求， 塑料燃油箱一度受到汽车 制造商的青睐， 这使得钢制油箱失去相当的市场份额， 但随着汽车行业越 来越严格的环保和安全法规的相继出台， 钢制燃油箱的优势逐渐显现， 环 保、 无铅、 无铬、 易加工、 高耐蚀钢制燃油箱用材成为主要发展方向。 目 前市场使用的钢制燃油箱大体分为碳钢、 不锈钢和铝合金三大类， 其中碳 钢冷轧板镀层产品使用最为广泛。 碳钢镀层类产品的种类很多， 包括热镀 锌、 热镀锌铁合金、 热镀铝、 热镀铅、 热镀锡锌、 电镀锌镍、 电镀锌等碳 钢镀层， 新日铁、 JFE和 POSCO等公司对上述产品有一定涉猎。

新日铁采用热镀锡锌镀层汽车燃油箱用钢板材 料（Ecokote )替代传统 的铅锡镀层钢板， 虽达到了耐腐蚀和高抗渗透性作用， 但其为热镀锡锌层

JFE的 GT和 GP牌号的燃油箱用电镀锌表面处理钢板， 其中耐蚀性 能燃油箱用材 GT采用单面电镀锌镍加单面特殊处理， 而高耐蚀性能燃油 箱用材 GP采用双面电镀锌加双面特殊处理。

中国专利 CN1277640A公开了一种用于油箱的表面处理钢板� �其制造 方法， 在镀有锌或锌系合金的镀层上进行铬酸盐皮膜 和树脂涂层两涂两烘 的工艺获得表面处理钢板， 其中铬酸盐层以三价铬、 磷酸、 氟酸、 硫酸、 胶状硅和环氧基硅烷偶联剂为成膜主剂， 在 120°C -250°C金属温度下烘烤 固化形成； 树脂涂层由含苯氧基树脂、 胶状硅和三聚氰胺树脂为基本树脂 溶液， 在 160-250°C金属温度下进行烘烤固化形成。 该表面处理钢板耐腐 蚀性、 耐化学性、 耐燃料性及涂层附着性优良， 但两涂两烘工艺相对复杂 成本较高， 并且铬酸盐表面处理不能满足使用无铬材料的 环保要求。

中国专利 CN101346493A公开了一种用于油箱的经表面处理的 无 Cr 钢板及其制造方法， 在锌基点镀钢板上采用无 Cr皮膜和树脂涂层两涂两 烘的工艺获得表面处理钢板， 其中无 Cr涂层以硅酸盐、 硅烷偶联剂、 钛 的化合物、 粘合剂树脂和磷酸酯为成膜主剂， 在 120°C-250°C金属温度下 进行烘烤固化形成， 树脂层由苯氧基树脂、 三聚氰胺树脂、 二氧化硅、 金 属粉和磷酸酯为基本的溶液， 在 190-250°C金属温度进行烘烤固化形成。 该发明虽然考虑到燃油箱用材的环保性需求， 但与中国专利 CN1277640A 一样采用两涂两烘制造工艺， 且需要采用更高的固化温度， 因此存在工艺 复杂、 生产设备要求高、 能耗较大等制造成本高的问题。

中国专利 CN102400076A公开了一种燃油箱用热浸镀锡锌合金 钢板及 其制造方法， 为锌锡合金的镀层产品， 且在不进行镀层表面处理的情况下 用于燃油箱的加工和使用。 发明内容

本发明的目的在于提供一种燃油箱用且具有优 异抗汽油劣化液及良 好加工性的单面电镀锌无铬处理钢板及其制造 方法， 以及处理该电镀锌无 铬处理钢板的表面处理剂， 以克服现有技术中存在的不足或缺陷。

为了实现上述目的， 本发明采用如下的技术方案：

本发明首先提供了一种具有优异抗汽油劣化液 、 良好耐盐雾腐蚀性能 和优良加工性的单面电镀锌无铬表面处理钢板 用无机水系表面处理剂， 该 表面处理剂能够稳定制造上述单面电镀锌无铬 表面处理钢板。

一种单面电镀锌无铬表面处理钢板用无机水系 表面处理剂， 通过各组 合物在水性介质中溶解或分散制成， 其水溶液含有如下组分：

(A) 含有 Zn ²⁺ 、 Mn ²⁺ 、 Mg ²⁺ 、 Ni ²⁺ 、 Al ³⁺ 和 Ca ²⁺ 离子中至少一种的 金属离子化合物， 其金属离子在表面处理剂中的摩尔浓度为 0.01~0.3mol/L;

( B) 含有 V ⁴⁺ 的化合物和含有 V ⁵⁺ 的化合物中的至少一种钒化合物， 其 V元素在表面处理剂中的摩尔浓度为 0.005~0.08mol/L;

( C ) 含有磷酸、 焦磷酸、 偏磷酸、 有机磷酸及其铵盐中的至少一种 化合物， 其 P元素在表面处理剂中的摩尔浓度为 0.05~lmol/L;

( D ) 含有 Zr、 Ti、 Si和 Ha中的至少一种的氟酸化合物， 该氟酸化 合物含有 6 个氟原子， 其 F 元素在表面处理剂中的摩尔浓度为 0.01~0.2mol/L;

( E) 含有乙烯基硅烷偶联剂、 氨基硅烷偶联剂、 环氧基硅烷偶联剂 和丙烯酰氧基硅烷偶联剂中的至少一种硅烷偶 联剂， 其在表面处理剂中的 摩尔浓度为 0.1~0.5mol/L _;

( F)粒径小于 lOOnm的硅溶胶， 其 Si元素在表面处理剂中的摩尔浓 度为 0.01~0.2mol/L;

( G) 含有羧酸盐、 硫酸酯盐、 磺酸盐和磷酸酯盐中至少一种的表面 活性剂， 其在表面处理剂中的摩尔浓度为 0.0001~0.003mol/L;

所述无机水系表面处理剂中总固含量占表面处 理剂的 2wt%~20wt%。 优选的， 具有更好涂覆性能和较长溶液有效存储时间的 总固含量占表 面处理剂的 4wt%-15wt%； 更优选的占 5wt%-10wt%。

本发明的金属离子化合物选自 Zn ²⁺ 、 Mn ²⁺ 、 Mg ²⁺ 、 Ni ²⁺ 、 Al ³⁺ 和 Ca ²⁺ 离子中的至少一种金属离子， 其在表面处理剂溶液中的摩尔浓度为 0.01~0.3mol/L， 优选为摩尔浓度为 0.07~0.2mol/L。上述金属离子化合物可 以金属离子的磷酸二氢盐、 磷酸氢盐或磷酸盐的形态加入溶液体系， 该组 分通过化学反应形成精细高硬度反应层， 密集排布于涂层结构中。 其主要 起到增强耐蚀性 （主要是耐劣化液等酸性介质腐蚀） 和提高表面耐磨润滑 性的作用。 当金属离子含量低于 O.Olmol/L时， 制得的单面电镀锌无铬表 面处理钢板材料的耐汽油劣化液腐蚀性能和耐 磨润滑性能明显下降， 不能 满足产品的需求， 当金属离子含量高于 0.3mol/L时， 则会影响表面涂层的 附着力。

本发明表面处理剂中选自 ^¥)和/或 V(rV)的化合物，即含有 V ⁴⁺ 的化 合物和含有 V ⁵⁺ 的化合物， 可以选自五氧化二钒、 四氧化二钒、 偏钒酸钠、 偏钒酸铵、 焦钒酸钠、 硫酸氧钒、 草酸氧钒等化合物。 其中 V元素的含量 为 0.005~0.08mol/L; 优选的为 0.005~0.03mol/L。 钒是多价态元素， 有 +5、 +4、 +3、 +2等价态化合物， 其中 +5、 +4高价态化合物价对锌具有较强的 氧化作用。 该组分的在成膜过程中通过化学反应价态的变 化对镀锌层表面 起到氧化作用， 氧化膜的形成可提升材料表面的耐蚀性能。 在添加量相同 的条件下， 钒的价态越高氧化作用越明显， 但对溶液体系的兼容性和稳定 性有明显影响， 通过适当的体系调整才可实现高价钒在表面处 理剂中的兼 容稳定。 同样， 在一定含量范围内， 氧化性钒的化合物添加量越大， 表面 处理剂的氧化作用越明显， 可以使材料表面耐蚀性能提升， 但该体系中当 V元素的含量高于 0.08mol/L时表面处理溶液的稳定性降低， 涂覆过程的 成膜均匀性下降， 因此 V元素的含量宜为 0.005~0.08mol/L。

本发明的表面处理剂中选自磷酸、 焦磷酸、 偏磷酸、 有机磷酸及其铵 盐的化合物， 其中有机磷酸可以选自氨基三亚甲基膦酸、 羟基亚乙基二膦 酸、 乙二胺四亚甲基膦酸钠等， 按磷元素计含量为 0.05~lmol/L， 优选为 0.08~0.4mol/L。 本发明的磷元素通过磷酸或有机磷酸等形式加 入溶液， 为 表面处理剂提供稳定的 pH值为 2~5的酸性环境， 在成膜反应过程中与界 面上的锌等金属阳离子通过化学反应形成磷酸 盐保护膜， 提升涂层表面耐 盐雾腐蚀和耐汽油劣化液腐蚀性能。 本发明经研究表明该表面处理剂中磷 元素含量低于 0.05mol/L时， 其涂层表面盐雾耐蚀性能出现明显下降， 不 能满足材料表面抗性的需求， 其磷元素含量高于 lmol/L 时， 表面活性剂 溶液体系的稳定性下降。

本发明的表面处理剂中选自含有 Zr、 Ti、 Si和 Ha中的至少一种的氟 酸化合物， 且该氟酸化合物应含有 6个氟原子， 如选自氟钛酸铵、 氟锆酸 铵等， 在表面处理剂溶液体系中氟元素的含量为 0.01~0.2mol/L， 优选为 0.04-0. lmol/Lo 该表面处理剂在成膜过程中氟酸化合物通过自 身对锌表面 的强腐蚀作用， 使锌层表面迅速均匀化， 保障涂覆过程的成膜均匀性。 当 F元素的含量低于 O. lmol/L时， 表面处理剂的成膜性能出现不良； 当 F元 素的含量高于 l .Omol/L时， 氟酸化合物则影响表面处理剂的体系稳定性。

本发明的表面处理剂中选自含有乙烯基硅烷偶 联剂、 氨基硅烷偶联 剂、 环氧基硅烷偶联剂和丙烯酰氧基硅烷偶联剂中 的至少一种硅烷偶联 剂， 该硅烷偶联剂的含量为 0.1~0.5mol/L， 优选为 0.1~0.4mol/L。 该硅烷 偶联剂可以一种单独添加使用， 也可以几种组合使用， 在表面成膜过程中 硅烷偶联剂中的亲水基团与金属表面结合形成 硅氧烷。 适当硅烷偶联剂的 加入可有效提升涂层的耐盐雾性能、 耐碱性能和抗黑变性能。 当其含量小 于 0.1mol/L时， 涂层产品表面耐碱清洗性能、耐盐雾腐蚀性能 会出现明显 下降； 当其含量高于 0.5mol/L时， 表面处理皮膜中无机盐类添加剂相对含 量明显减少， 则会影响产品耐汽油劣化液腐蚀性能。

本发明的表面处理剂中选自至少一种粒径小于 lOOnm 呈弱酸性的水 分散体系的硅溶胶， 其粒径的优选范围小于 50nm， 该硅溶胶按硅元素计 其在表面活性剂中的含量为 0.01~0.2mol/L， 优选为 0.06~0.12mol/L。 由于 硅的化学反应温度一般在 300~600°C， 远高于该表面处理剂的成膜温度 ( 70~100°C )，因此二氧化硅中的硅元素在成膜过程中不� �参与化学反应。 溶胶体系中二氧化硅粒子表面大量的硅醇基 （Si-OH ) 与镀锌层表面的 Zn-OH基团反应， 脱水吸附于镀层表面， 固化成膜后形成 -Si-0-Si-网状结 构。 该结构形成过程对溶液体系中金属离子进行均 匀分散， 进一歩提高表 面处理剂的表面成膜性能和涂层的耐蚀和耐磨 损性能。 该表面处理剂体系 中经实验表明， 当硅元素含量高于 lmol/L影响溶液体系的稳定性。

本发明的表面处理剂中选自羧酸盐、硫酸酯盐 和磺酸盐中的至少一种 的表面活性剂， 具体可选自含氟羧酸、 脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠、 三元聚 羧酸、 十二烷基硫酸钠和十二烷基磺酸钠等中的至少 一种。 其表面处理剂 在表面处理剂中的含量为 0.0001~0.003mol/L，优选为 0.0005~0.0015mol/L。 表面活性剂主要起强化表面处理剂成膜性能的 作用， 当其含量小于 0.000 lmol/L 时， 辊涂成膜连续生产过程会出现表面成膜不均的 现象， 当 其含量大于 0.003mol/L时， 表面活性剂过量影响涂层表面抗性， 尤其影响 耐汽油劣化液腐蚀性能。

本发明还提供了一种处理燃油箱用且具有优异 抗汽油劣化液、 良好耐 盐雾腐蚀性能和优良加工性的单面电镀锌无铬 表面处理钢板的方法。

一种处理燃油箱用单面电镀锌无铬表面处理钢 板的方法， 为采用上述 的无机水系表面处理剂涂覆于电镀锌钢板的镀 层表面，然后在 70~100°C下 固化， 获得表面处理皮膜为 100~600mg/m ² 的单面电镀锌无铬表面处理钢 本发明还提供了一种环保无 Cr、具有优异抗汽油劣化液、 良好耐盐雾 腐蚀性能和优良加工性的燃油箱用单面电镀锌 无铬表面处理钢板。

一种燃油箱用单面电镀锌无铬表面处理钢板， 其单面镀层表面覆盖有 表面处理皮膜， 所述表面处理皮膜含有如下组份：

含有 Zn ²⁺ 、 Mn ²⁺ 、 Mg ²⁺ 、 Ni ²⁺ 、 Al ³⁺ 和 Ca ²⁺ 离子中至少一种的金属离 子化合物， 其以金属元素计占表面处理皮膜的重量百分比 为 1%~10% _;

含钒化合物，该含钒化合物选自含有 V ⁴⁺ 的化合物和含有 V ⁵⁺ 的化合物 中的至少一种， 其以钒元素计占表面处理皮膜的重量百分比为 0.1%~5%； 含磷化合物，其以磷元素计占表面处理皮膜的 重量百分比为 1%~10%； 含氟化合物，其以氟元素计占表面处理皮膜的 重量百分比为 1%~10%； 含硅化合物，其以硅元素计占表面处理皮膜的 重量百分比为 1%~10%； 表面活性剂， 其占表面处理皮膜的重量百分比为 0.1%-1% _;

所述单面电镀锌无铬表面处理钢板， 其镀层重量为 10~110g/m ² ， 镀层 表面覆盖的上述无机表面处理皮膜为单层结构 ， 膜重为 100~600mg/m ² ; 优选为膜重为 250~450mg/m ² 。

进一歩的，所述含钒化合物选自含有 V ⁴⁺ 的化合物和含有 V ⁵⁺ 的化合物 中的至少一种； 所述含磷化合物选自磷酸、 焦磷酸、 偏磷酸、 有机磷酸及 其铵盐中的至少一种化合物； 所述含氟化合物为含有 Zr、 Ti、 Si和 Ha中 的至少一种的氟酸化合物， 该氟酸化合物含有 6个氟原子； 所述含硅化合 物由硅烷偶联剂和粒径小于 lOOnm的硅溶胶组成，其中硅烷偶联剂选自乙 烯基硅烷偶联剂、 氨基硅烷偶联剂、 环氧基硅烷偶联剂和丙烯酰氧基硅烷 偶联剂中的至少一种； 所述表面活性剂选自含有羧酸盐、 硫酸酯盐、 磺酸 盐和磷酸酯盐中至少一种的表面活性剂。

本发明涉及的单面电镀锌表面处理钢板针对燃 油箱用材的加工、服役 特点， 钢板镀层表面处理面为油箱内部， 与燃油及其劣化液接触， 非镀层 表面需经油漆涂装处理后裸露使用。在焊接性 能方面在适当的焊接工艺下 单面镀层产品较双面镀层产品具有更加优异的 可焊性， 而表面处理涂层为 无机体系厚度在 0.5μιη以内， 导电性优良， 在点焊、 缝焊和氩弧焊过程不 影响焊接性能， 且无异常挥发物出现。

本发明还提供了一种燃油箱用且具有优异抗汽 油劣化液、 良好耐盐雾 腐蚀性能和优良加工性的单面电镀锌无铬表面 处理钢板的制造方法， 通过 一次辊涂、 低温固化的方式得到满足燃油箱用材加工使用 要求的单面电镀 锌表面处理钢板。

一种燃油箱用单面电镀锌无铬表面处理钢板的 制造方法， 包括一次辊 涂、 低温固化和中度涂油处理歩骤， 所述制造方法采用上述的无机水系表 面处理剂涂覆于电镀锌钢板的镀层表面， 再在 70~100°C的低温下固化， 最 后在表面进行涂油量为 1.0~1.9g/m ² 的涂油处理， 获得镀层重量为 10~110g/m ² 、 表面处理皮膜为 100~600mg/m ² 的单面电镀锌无铬表面处理 钢板。

燃油箱用材的典型加工工艺流程如图 1所示， 其中加工性能、 耐蚀性 能和服役过程中的耐汽油劣化液性能是该产品 的特殊特性。汽油劣化液腐 蚀是燃油箱在使用过程中最为重要的腐蚀形式 ， 服役过程中钢板表面既要 具备优异的耐汽油劣化液性能又要保障表面的 失效模式不影响燃油箱的 安全使用， 如表面皮膜失效过程中出现片状或絮状溶出物 会导致油路阻塞 发动机异常等安全问题的发生。

本发明通过大量的实验研究最终获得了上述无 机水系表面处理剂及 采用该表面处理剂处理获得的单面电镀锌无铬 表面处理钢板。 本发明经研 究发现使用含有特定金属离子化合物、 含钒化合物、 含磷化合物、 含氟酸 化合物及特定硅烷偶联剂、 硅溶胶等成分的表面处理剂， 在高速连续生产 过程在锌基镀层钢板表面通过一次辊涂、 低温固化的方式可以形成具有优 异抗汽油劣化液性能、 良好耐盐雾腐蚀性能和优良加工性能且满足燃 油箱 加工使用的电镀锌表面处理钢板， 并且该钢板表面皮膜失效过程中不会出 现片状或絮状等有害的溶出物质。

本发明的具备优异抗汽油劣化液性能、 良好耐盐雾腐蚀性能和优良加 工性能的燃油箱专用单面电镀锌表面处理钢板 的制造工艺简单， 采用一涂 一烘工艺即可完成， 即采用一次辊涂、 低温固化和中度涂油处理即可。 本 发明首先将满足产品力学性能和尺寸规格要求 的冷轧基板经电镀锌工艺 进行单面电镀锌处理， 其镀层重量为 10~110g/m ² _; 然后采用表面处理剂涂 覆于单面电镀锌钢板镀层表面， 该表面涂覆工艺段可采用立式或卧式辊涂 装备， 控制表面处理剂的涂覆量， 涂覆后进入固化工艺段； 固化可采用热 风固化装置、 红外加热固化装置、 感应加热固化装置等， 固化过程中带钢 表面温度 （PMT ) 控制在 70~100°C ; 待涂层钢板风冷后进行涂油量为 1.0~1.9g/m ² 的涂油处理， 以钢卷的状态出厂供货。

本发明的具备优异抗汽油劣化液性能和加工性 能的燃油箱用单面电 镀锌表面处理钢板制造时， 必须只对镀层表面进行涂覆处理， 如同时对无 镀层表面进行涂覆处理会影响表面的涂装性。 镀层表面覆盖的上述无机表 面处理保护膜为单层结构， 膜重为 100~600mg/m ² ， 优选的膜重为 250~450mg/m ² ， 当膜重小于 100mg/m ² 时， 其耐盐雾腐蚀性能和耐汽油劣 化液腐蚀性能明显下降， 当膜重大于 600mg/m ² 时， 其涂层的表面附着力 不够充分， 成型加工过程中易出现涂层脱落现象。

本发明的具备优异抗汽油劣化液性能和加工性 能的燃油箱用单面电 镀锌表面处理钢板制造时， 其固化干燥过程的合适带钢表面温度 （PMT) 范围为 70~100°C， 更优的控制温度为 70~90°C。 当温度低于 70°C时， 易导 致皮膜反应不充分， 综合抗性下降， 当温度高于 100°C时， 对皮膜综合抗 性提升无正面作用， 且增加了能耗。

本发明的具备优异抗汽油劣化液性能和加工性 能的燃油箱用单面电 镀锌表面处理钢板卷曲前必须进行涂油处理， 否则仓储运输过程中无镀层 表面易出现锈蚀。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明的燃油箱用单面电镀锌无铬处理钢板， 其表面处理皮膜同时具 有优异的抗汽油劣化液、 良好耐盐雾腐蚀性能和优良的加工性、 优良的焊 接性能、 耐碱清洗性能、 耐湿热性能、 涂层附着性能等综合性能， 且无铬环 保； 其制造工艺采用一次辊涂、 低温固化即可， 具有工艺简单、 能耗低的 特点， 尤其针对燃油箱使用环境中耐汽油劣化液腐蚀 方面具有优良的性 能， 适用于汽车燃油箱壳体、 摩托车燃油箱壳体和通用型燃油箱壳体的加 工和使用。 附图说明

图 1为典型燃油箱用材料加工工艺流程；

图 2为冲压成型后测试样图片；

图 3为裂化汽油浸泡试验示意图； 其中， A.密封夹； B.测试样； C.密 封垫圈； D.劣化汽油； E.密封玻璃。 具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进 一歩的详细描述。

下述实施例 1~7及比较例 1~5具体说明所采用的单面电镀锌钢板材料 及其表面清洁方法， 以及单面电镀锌无铬表面处理钢板用无机水系 表面处 理剂 （如表 1所示） 、 处理单面电镀锌无铬表面处理钢板的方法及获 得的 单面电镀锌无铬表面处理钢板的性能评价 （如表 3所示） 。

1、 试验样板：

板厚为 0.8mm单面电镀锌钢板， 锌层重量 30/0 g/m ² 。

2、 单面电镀锌钢板清洗方法：

对单面电镀锌钢板表面使用中碱度脱脂剂（pH= l l~12 )进行喷淋清洗， 除去表面粘附的污物和油， 然后用纯水清洗， 除去表面残存的碱性成分， 冷风吹干后待用。

3、 实施例 1~7及比较例 1~5的表面处理剂组成， 如表 1所示。

表 1各实施例与比较例的表面处理剂组成

注： 1、 "磷酸类的化合物 (C)"中， 实施例 3中有机磷酸为羟基乙叉二膦酸 （HEDP) ；

2、 "硅烷偶联剂 (E)"中， 实施例 3、 4为乙烯基硅烷偶联剂， 其他为氨基硅烷偶联剂和环氧基硅烷偶联剂按 1 : 2比例混合组成;

3、 "表面活性剂 (G)"中， 实施例 1、 3、 7和比较例 4中"表面活性剂 （G) "为十二烷基磺酸钠， 其他为十二烷基硫酸钠。

4、 采用无机水系表面处理剂处理单面电镀锌无铬 钢板的方法： 分别采用表 1中各实施例和对比例的表面处理剂涂覆于单� �电镀锌钢 板的镀层表面， 涂覆时采用辊涂工艺， 在辊涂过程中通过以下方法控制涂 层的厚度： 涂覆辊表面采用聚氨酯树脂进行包裹， 涂覆时采用逆向涂覆， 即采用涂覆辊表面与带钢运转方向相反的方式 进行涂覆， 涂覆过程涂覆辊 与带钢转速比为 0.5-1.5， 带料辊与带钢转速比为 0.5-1.5， 带料辊涂覆辊压 力为 50-240kg; 然后在 70~100°C下固化 （如表 1所示的具体固化温度） ， 获得表面处理皮膜为 250~450mg/m ² 的单面电镀锌无铬表面处理钢板 （如 表 2所示） 。

5、 性能评价

通过上述实施例和比较例获得的单面电镀锌表 面处理钢板的样板性 能， 经如下实验方法进行评价， 其获得的性能结果如表 3所示：

( 1 ) 耐汽油劣化液性能：

汽油在存放和使用过程中发生劣化形成酸性产 物浓缩于与汽油共存 的冷凝水中， 形成酸度较高的强腐蚀性介质造成燃油箱腐蚀 。 本实验以模 拟汽油劣化液作为腐蚀介质， 通过浸泡实验进行耐蚀性评价。 通过对典型 燃油箱的加工变形、 清洗、 涂装 （烘烤） 等影响因素的考虑形成如下试验 方法：

评价燃油箱用钢板在最终服役状态下的耐蚀性 能， 首先， 利用中碱度 脱脂剂 （pH=l l~12 )对冲压成型零件 （如图 2所示）进行喷淋清洗， 除去 表面粘附的污物和油， 然后用纯水清洗， 除去表面残存碱性成分， 冷风吹 干；接着，将试样放入烘箱 180°C烘烤 20分钟，空冷至室温；然后， 向"杯" 中注入 20ml汽油劣化液和 5ml汽油密封组装（如图 3所示），在恒温 40°C 环境下放置。

120h后观察 "杯" 底锈蚀情况：

©： 白锈面积率小于 1%;

o : 白锈面积率大于 1%,小于 10%;

Δ: 白锈面积率大于 10%， 小于 50%;

X： 白锈面积率大于 50%， 出现红锈。

( 2 ) 耐盐雾腐蚀性能：

将试样加工成 150mmx75mm 大小的样板， 并进行封边处理。 参照 ASTMB117标准进行固定时间耐盐雾腐蚀实验。

©： 白锈面积小于 3%;

o : 白锈面积 3%至 10%;

Δ: 白锈面积大于 30%;

X： 白锈面积大于 90%或有红锈出现。

( 3 ) 涂层附着性能：

将试样加工成 150mmx75mm 大小的样板， 表面避免划伤。 利用 Erichsen杯突试验机对试样进行 7mm杯突，然后利用 3M Scotch胶带剥离， 观察表面涂层的状态。

©： 外观无变化；

o : 表面轻微发白；

Δ: 表面明显发白涂层出现轻微脱落；

X： 涂层大面积脱落。

( 4 ) 焊接性能：

以相同钢板厚度和镀层厚度的镀锌板为基板进 行相同工艺表面处理， 通过对点焊、 缝焊可焊电流范围的测试结果， 表征材料的焊接性能。

©： 焊接处外观良好， 性能优良；

Ο : 焊接处外观良好， 性能基本满足要求；

Δ: 焊接处性能不良；

X： 不具备可焊性。

( 5 ) 耐碱性能：

平板试样在 50°C中碱度脱脂剂（pH=l l~12 ) 中进行 3分钟喷淋清洗， 除去表面粘附的污物和油， 然后用纯水清洗， 除去表面残存碱性成分， 冷 风吹干； 观察表面涂层的状态。

©： 外观无变化；

o : 外观轻微发白；

Δ: 外观发白且有部分皮膜溶解或脱落；

X： 外观皮膜完全溶解或脱落。

( 6) 耐湿热性能：

将平板试样叠片利用夹具夹紧； 放入温度 48°C、相对湿度 98%的湿热 箱放置 120小时； 观察外观变化：

©： 外观无变化；

o : 外观出现轻微黑变；

Δ: 外观黑变且出现局部白锈；

X： 外观出现大面积锈蚀。

由各实施例和比较例的性能评价效果 （如表 3所示） 可知， 实施例 1 至 8的单面电镀锌表面处理钢板在各项评价项目� �均表现出良好的综合性 能， 尤其实施例 1、 2、 3和 5的单面电镀锌表面处理钢板综合性能优异。 实施例 4中表面处理剂组成物 C相对添加量的减少影响了表面磷酸盐反应 物的保护作用， 致使表面处理皮膜的耐盐雾腐蚀下降。 实施例 6中表面处 理剂组成物 F粒径相对偏大， 对皮膜的耐汽油劣化液性能有所影响。 比较 例 1中表面处理剂组成物 A添加过量导致成膜过程中 A组分未完全反应， 出现物理堆积影响表面耐碱性、 湿热性和涂层附着性。 比较例 2表面处理 剂中未添加组成物 A， 致使皮膜结构耐酸性介质腐蚀即耐汽油劣化液 性能 较差， 皮膜的耐磨损性不足。 比较例 3中表面处理剂组成物不含 D， 影响 皮膜耐碱清洗性能。比较例 4表面处理剂组成物 E含量过低导致皮膜耐盐 雾腐蚀明显下降。 比较例 6中表面处理剂组成物 E含量偏高， 表面皮膜结 构中硅烷偶联剂缩合组织为主要构成， 该种皮膜结构耐盐雾腐蚀性能优 异， 但耐汽油劣化液性能明显下降。 实施例 2采用 75 °C低温固化， 比较例 5 采用 140°C高温固化， 这两种固化方式获得的表面处理皮膜的综合性 能 均表现优异， 表明该表面处理剂可在较低温度下 （PMT=70-100°C ) 即可 完成成膜反应固化， 温度过高即增加能耗又无益于表面处理皮膜综 合抗性 的改善。

表 3各实施例和比较例的性能