一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝及其生产工艺的制作方法

1.本发明涉及低碳钢丝技术领域，具体为一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝及其生产工艺。


背景技术：

2.电泳漆，也叫电泳涂料，常用于金属材料的表面涂装，涂装前金属表面处理、涂装前工件的表面处理，是电泳涂装的一个重要环节，该环节主要涉及除油、除锈、表调、磷化等工序，其处理好坏，不仅影响膜外观，还影响其防腐、耐久性能；
3.现阶段，在制备低碳钢丝时常使用水基型金属清洗或高温进行除脂、清洁等工序，但在实际使用时存在泡沫、腐蚀、清洗时间长、清洗效果待提升的问题，且磷酸盐、脱脂剂的排放存在污染环境的问题，急需解决。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.本发明提供了一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝及其生产工艺，用于解决现阶段，在制备低碳钢丝时常使用水基型金属清洗或高温进行除脂、清洁等工序，但在实际使用时存在泡沫、腐蚀、清洗时间长、清洗效果待提升的问题，且磷酸盐、脱脂剂的排放存在污染环境的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝，由以下以质量百分比计为原料的母线制成，包括如下组分：c＜0.1％、cr：16-20％、ni：8.5-10.5％、mn≤2-2.2％、si：1-1.4％、p≤0.05％、s≤0.03％，余量为fe和不可避免的杂质。
8.该高清洁强度电泳漆用低碳钢丝由如下步骤制成：
9.步骤一：将母线加入退火炉，在温度1040-1060℃下，固溶处理35-45s，得到预处理钢丝一；
10.步骤二：在温度为40-50℃条件下，对预处理钢丝一进行17-19次拉拔处理，制成预处理钢丝二；
11.步骤三：除脂清洁，将预处理钢丝二加入除脂清洁剂中，在温度20-30℃超声处理30-40min，再使用自来水清洗5min，烘干后得到该高清洁强度电泳漆用低碳钢丝。
12.优选的，步骤二所述拉拔处理使用湿拉工艺，每道次拉拔量为10-15％，且在拉拔过程中加入润滑剂。
13.优选的，所述润滑剂为质量分数为60％的油酸乙二酸酯、磷酸酯、质量分数60％的2,6-二叔丁基对甲酚、二甲基硅油以及基础油按质量比为6：3：5：0.01：60混合而成。
14.优选的，所述基础油为150号全损耗系统用油。
15.优选的，步骤三中超声处理的超声频率为40khz。
16.优选的，步骤三中所述除脂清洁剂由如下步骤制成：
17.步骤s1：将对二甲苯、去离子水加入烧瓶，然后加入高锰酸钾，于温度100℃条件下，回流反应2h，制得中间物1，然后将中间物1与dmf加入烧瓶，然后加入二氯亚砜，通入氮气，在温度60℃条件下，反应4h，制得中间物2；其中，对二甲苯与高锰酸钾的用量比为0.05g：1g，中间物1与二氯亚砜的用量比为0.2g：3.5g；
[0018][0019]
步骤s2：将中间物2加入烧瓶，在温度为5℃条件下加入无水氯化铝，然后在冰浴条件下，边搅拌边向烧瓶中滴加乙酰氯，滴加完毕后升温至50℃，搅拌反应3h，反应结束后，制得中间物3；其中，中间物2、无水氯化铝、乙酰氯的用量比为0.3mol：0.1mol：0.3mol；
[0020][0021]
步骤s3：将中间物3、吡啶以及四氢呋喃加入烧瓶，搅拌后加入3,5-二羟基甲苯，通入氮气，在温度40-50℃条件下，反应3-4h，反应结束后，制得中间物4；其中，中间物3、吡啶、四氢呋喃、3,5-二羟基甲苯的用量比为0.05mol：0.05mol：50ml：0.15mol；
[0022][0023]
步骤s4：将中间物4、去离子水加入烧瓶，然后加入高锰酸钾，于温度100℃条件下，回流反应3h，制得中间物5，然后将中间物5与dmf加入烧瓶，然后加入二氯亚砜，通入氮气，在温度60℃条件下，反应4h，制得中间物6；其中，中间物4与高锰酸钾的用量比为1mol：3mol，中间物5与二氯亚砜的用量比为0.1g：4g；
[0024]
步骤s5：将壳聚糖加入质量分数为1％的醋酸溶液中，搅拌分散后，将中间物6与dmf的混合溶液滴加进壳聚糖分散液中，然后加入三乙胺，在40℃下反应12h，冷冻干燥后，加入足量的去离子水中分散制得除脂清洁剂，其中壳聚糖、醋酸溶液、中间物6与dmf的混合溶液的用量比为0.3g：50ml：50ml，所述中间物6与dmf的混合溶液为中间物和dmf按用量比为0.1mol：120ml混合而得。
[0025]
(三)有益效果
[0026]
本发明提供了一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝及其生产工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：本发明一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝，在制备过程中使用一种除脂清洁剂结合超声处理进行钢丝的除脂与清洁，其中除脂清洁剂由有效成分中间物6与壳
聚糖通过酰氯与氨基、酰氯与羟基的反应结合在一起，使得该除脂清洁剂具备良好生物降解的能力，且该除脂清洁剂因有效成分中间物6含有多个羰基，羰基化合物可以吸收270-300nm的紫外光，进一步提升其降解能力，减少环境污染，同时该除脂清洁剂带有多个羟基可有效与钢丝表面油脂结合，同时在超声处理的作用下脱去钢丝表面油脂，起到良好的除脂清洁效果，进而得到一种高清洁度的低碳钢丝，更易于进行电泳涂装，提升电泳涂装的有效性与外观。
具体实施方式
[0027]
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]
实施例1
[0029]
一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝，由以下以质量百分比计为原料的母线制成，包括如下组分：c＜0.1％、cr：16％、ni：8.5％、mn：2％、si：1％、p：0.05％、s：0.03％，余量为fe和不可避免的杂质，该高清洁强度电泳漆用低碳钢丝由如下步骤制成：
[0030]
步骤一：将母线加入退火炉，在温度1040℃下，固溶处理35s，得到预处理钢丝一；
[0031]
步骤二：在温度为40℃条件下，对预处理钢丝一进行17次拉拔处理，制成预处理钢丝二，拉拔量为10％，拉拔过程中加入润滑剂；
[0032]
步骤三：除脂清洁，将预处理钢丝二加入除脂清洁剂中，在温度20℃，超声频率40khz条件下，超声处理30min，再使用自来水清洗5min，烘干后得到该高清洁强度电泳漆用低碳钢丝。
[0033]
实施例2
[0034]
一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝，由以下以质量百分比计为原料的母线制成，包括如下组分：c＜0.1％、cr：180％、ni：9.5％、mn：2.1％、si：1.2％、p：0.03％、s：0.02％，余量为fe和不可避免的杂质，该高清洁强度电泳漆用低碳钢丝由如下步骤制成：
[0035]
步骤一：将母线加入退火炉，在温度1050℃下，固溶处理40s，得到预处理钢丝一；
[0036]
步骤二：在温度为45℃条件下，对预处理钢丝一进行18次拉拔处理，制成预处理钢丝二，拉拔量为13％，拉拔过程中加入润滑剂；
[0037]
步骤三：除脂清洁，将预处理钢丝二加入除脂清洁剂中，在温度25℃，超声频率40khz条件下，超声处理35min，再使用自来水清洗5min，烘干后得到该高清洁强度电泳漆用低碳钢丝。
[0038]
实施例3
[0039]
一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝，由以下以质量百分比计为原料的母线制成，包括如下组分：c＜0.1％、cr：20％、ni：10.5％、mn：2.2％、si：1.4％、p：0.01％、s：0.01％，余量为fe和不可避免的杂质，该高清洁强度电泳漆用低碳钢丝由如下步骤制成：
[0040]
步骤一：将母线加入退火炉，在温度1060℃下，固溶处理45s，得到预处理钢丝一；
[0041]
步骤二：在温度为50℃条件下，对预处理钢丝一进行19次拉拔处理，制成预处理钢丝二，拉拔量为15％，拉拔过程中加入润滑剂；
[0042]
步骤三：除脂清洁，将预处理钢丝二加入除脂清洁剂中，在温度30℃，超声频率40khz条件下，超声处理40min，再使用自来水清洗5min，烘干后得到该高清洁强度电泳漆用低碳钢丝。
[0043]
实施例1-实施例3中除脂清洁剂由如下步骤制成：
[0044]
步骤s1：将对二甲苯、去离子水加入烧瓶，然后加入高锰酸钾，于温度100℃条件下，回流反应2h，制得中间物1，然后将中间物1与dmf加入烧瓶，然后加入二氯亚砜，通入氮气，在温度60℃条件下，反应4h，制得中间物2；其中，对二甲苯与高锰酸钾的用量比为0.05g：1g，中间物1与二氯亚砜的用量比为0.2g：3.5g；
[0045]
步骤s2：将中间物2加入烧瓶，在温度为5℃条件下加入无水氯化铝，然后在冰浴条件下，边搅拌边向烧瓶中滴加乙酰氯，滴加完毕后升温至50℃，搅拌反应3h，反应结束后，制得中间物3；其中，中间物2、无水氯化铝、乙酰氯的用量比为0.3mol：0.1mol：0.3mol；
[0046]
步骤s3：将中间物3、吡啶以及四氢呋喃加入烧瓶，搅拌后加入3,5-二羟基甲苯，通入氮气，在温度40-50℃条件下，反应3-4h，反应结束后，制得中间物4；其中，中间物3、吡啶、四氢呋喃、3,5-二羟基甲苯的用量比为0.05mol：0.05mol：50ml：0.15mol；
[0047]
步骤s4：将中间物4、去离子水加入烧瓶，然后加入高锰酸钾，于温度100℃条件下，回流反应3h，制得中间物5，然后将中间物5与dmf加入烧瓶，然后加入二氯亚砜，通入氮气，在温度60℃条件下，反应4h，制得中间物6；其中，中间物4与高锰酸钾的用量比为1mol：3mol，中间物5与二氯亚砜的用量比为0.1g：4g；
[0048]
步骤s5：将壳聚糖加入质量分数为1％的醋酸溶液中，搅拌分散后，将中间物6与dmf的混合溶液滴加进壳聚糖分散液中，然后加入三乙胺，在40℃下反应12h，冷冻干燥后，加入足量的去离子水中分散制得除脂清洁剂，其中壳聚糖、醋酸溶液、中间物6与dmf的混合溶液的用量比为0.3g：50ml：50ml，所述中间物6与dmf的混合溶液为中间物和dmf按用量比为0.1mol：120ml混合而得。
[0049]
实施例1-实施例3中润滑剂为质量分数为60％的油酸乙二酸酯、磷酸酯、质量分数60％的2,6-二叔丁基对甲酚、二甲基硅油以及150号全损耗系统用油按质量比为6：3：5：0.01：60混合而成。
[0050]
对比例1
[0051]
一种低碳钢丝，由以下以质量百分比计为原料的母线制成，包括如下组分：包括如下组分：c＜0.1％、cr：180％、ni：9.5％、mn：2.1％、si：1.2％、p：0.03％、s：0.02％，余量为fe和不可避免的杂质，该高清洁强度电泳漆用低碳钢丝由如下步骤制成：
[0052]
步骤一：将母线加入退火炉，在温度1050℃下，固溶处理35s，得到预处理钢丝一；
[0053]
步骤二：在温度为45℃条件下，对预处理钢丝一进行18次拉拔处理，制成预处理钢丝二；
[0054]
步骤三：除脂清洁，将预处理钢丝二加入去离子水中，在温度25℃，超声频率40khz条件下，超声处理40min，再使用自来水清洗5min，烘干后得到该低碳钢丝。
[0055]
对比例2
[0056]
一种低碳钢丝，由以下以质量百分比计为原料的母线制成，包括如下组分：c＜0.1％、cr：16-20％、ni：8.5-10.5％、mn≤2-2.2％、si：1-1.4％、p≤0.05％、s≤0.03％，余量为fe和不可避免的杂质，该高清洁强度电泳漆用低碳钢丝由如下步骤制成：
[0057]
步骤一：将母线加入退火炉，在温度1040-1060℃下，固溶处理35-45s，得到预处理钢丝一；
[0058]
步骤二：在温度为40-50℃条件下，对预处理钢丝一进行17-19次拉拔处理，制成预处理钢丝二；
[0059]
步骤三：除脂清洁，将预处理钢丝二加入绳通过退火炉进行燃烧除脂；在温度500℃条件下，处理40-70s，再使用去离子水清洗5min，烘干后得到该低碳钢丝。
[0060]
对实施例1-3、对比例1、对比例2进行中性盐雾试验条件及强度测试，得到结果如下：
[0061][0062]
由上表可以看出本发明实施例中钢丝具有清洁度高、耐腐蚀性能好的特点。
[0063]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0064]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝，其特征在于：由以下以质量百分比计为原料的母线制成，包括如下组分：c＜0.1％、cr：16-20％、ni：8.5-10.5％、mn≤2-2.2％、si：1-1.4％、p≤0.05％、s≤0.03％，余量为fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：将母线加入退火炉，在温度1040-1060℃下，固溶处理35-45s，得到预处理钢丝一；步骤二：在温度为40-50℃条件下，对预处理钢丝一进行17-19次拉拔处理，制成预处理钢丝二；步骤三：除脂清洁，将预处理钢丝二加入除脂清洁剂中，在温度20-30℃超声处理30-40min，再使用自来水清洗5min，烘干后得到该高清洁强度电泳漆用低碳钢丝。3.根据权利要求2所述的一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝的生产工艺，其特征在于：步骤二所述拉拔处理使用湿拉工艺，每道次拉拔量为10-15％，且在拉拔过程中加入润滑剂。4.根据权利要求3所述的一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝的生产工艺，其特征在于：所述润滑剂为质量分数为60％的油酸乙二酸酯、磷酸酯、质量分数60％的2,6-二叔丁基对甲酚、二甲基硅油以及基础油按质量比为6：3：5：0.01：60混合而成。5.根据权利要求4所述的一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝的生产工艺，其特征在于：所述基础油为150号全损耗系统用油。6.根据权利要求2所述的一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝的生产工艺，其特征在于：步骤三中所述除脂清洁剂由如下步骤制成：步骤s1：将对二甲苯、去离子水加入烧瓶，然后加入高锰酸钾，于温度100℃条件下，回流反应2h，制得中间物1，然后将中间物1与dmf加入烧瓶，然后加入二氯亚砜，通入氮气，在温度60℃条件下，反应4h，制得中间物2；步骤s2：将中间物2加入烧瓶，在温度为5℃条件下加入无水氯化铝，然后在冰浴条件下，边搅拌边向烧瓶中滴加乙酰氯，滴加完毕后升温至50℃，搅拌反应3h，反应结束后，制得中间物3；步骤s3：将中间物3、吡啶以及四氢呋喃加入烧瓶，搅拌后加入3,5-二羟基甲苯，通入氮气，在温度40-50℃条件下，反应3-4h，反应结束后，制得中间物4；步骤s4：将中间物4、去离子水加入烧瓶，然后加入高锰酸钾，于温度100℃条件下，回流反应3h，制得中间物5，然后将中间物5与dmf加入烧瓶，然后加入二氯亚砜，通入氮气，在温度60℃条件下，反应4h，制得中间物6；步骤s5：将壳聚糖加入质量分数为1％的醋酸溶液中，搅拌分散后，将中间物6与dmf的混合溶液滴加进壳聚糖分散液中，然后加入三乙胺，在40℃下反应12h，冷冻干燥后，再加入去离子水中分散制得除脂清洁剂。7.根据权利要求6所述的一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝的生产工艺，其特征在于：步骤s1所述对二甲苯与高锰酸钾的用量比为0.05g：1g，中间物1与二氯亚砜的用量比为0.2g：3.5g，步骤s2所述中间物2、无水氯化铝、乙酰氯的用量比为0.3mol：0.1mol：0.3mol，步骤s3所述中间物3、吡啶、四氢呋喃、3,5-二羟基甲苯的用量比为0.05mol：0.05mol：50ml：
0.15mol，步骤s4所述中间物4与高锰酸钾的用量比为1mol：3mol，中间物5与二氯亚砜的用量比为0.1g：4g，步骤s5所述壳聚糖、醋酸溶液、中间物6与dmf的混合溶液的用量比为0.3g：50ml：50ml，所述中间物6与dmf的混合溶液为中间物和dmf按用量比为0.1mol：120ml混合而得。

技术总结
本发明公开了一种高清洁强度电泳漆用低碳钢丝及其生产工艺，该高清洁强度电泳漆用低碳钢丝由以下以质量百分比计为原料的母线制成，包括如下组分：C＜0.1％、Cr：16-20％、Ni：8.5-10.5％、Mn≤2-2.2％、Si：1-1.4％、P≤0.05％、S≤0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质，其生产工艺包括固溶处理、拉拔、除脂清洁等，其中在除脂清洁中加入一种除脂清洁剂，该除脂清洁剂带有多个羟基可有效与钢丝表面油脂结合，且结合超声处理，有效提升钢丝清洁度，易于电泳涂装，且该除脂清洁剂具有良好的降解能力，有效减少了环境污染。有效减少了环境污染。


技术研发人员：姚峰
受保护的技术使用者：无锡熠卿锋金属科技有限公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/7/25