本發明金屬材料技術領域，涉及一種不銹鋼、不銹鋼表面處理工藝及其在水槽制備中的應用。

　　背景技術：

　　水槽是我們廚房內用于盛裝大量水并可用于洗凈餐具、食物的容器，其主要制備材質是不銹鋼。但不銹鋼水槽在使用中具有容易粘附油污，不易清潔，容易被酸堿腐蝕以及表面硬度不夠，容易被劃傷等缺陷；同時消費者對產品性能的要求也越來越高。為了提高水槽的性能，現有技術中通過采用噴涂技術可將具有特定功能的涂料與不銹鋼基體結合起來，形成不銹鋼與涂料的復合體，不但能夠兼顧不銹鋼的高強度，也具有涂料質感與豐富的色彩。

　　然而，目前采用噴涂技術在不銹鋼表面形成涂層時，通常采用磷化或噴砂處理來增加不銹鋼基體與涂料的結合強度。但噴砂處理后，不銹鋼表面難以清潔干凈，且噴砂處理成本較高，有些部位難以進行均勻噴砂處理，使得不銹鋼表面的均一性不好，后續噴涂涂料過程中，容易出現涂層掉落現象。不銹鋼進行磷化處理時，較難獲得像鐵材一樣均勻、附著力好的磷化膜，磷化膜不夠均勻，因而也容易出現涂層脫落現象。

　　技術實現要素：

　　本發明的目的是針對現有技術存在的上述問題，提出了一種不掉色、易清洗的不銹鋼。

　　本發明的目的可通過下列技術方案來實現：

　　一種不銹鋼，所述不銹鋼依次包括不銹鋼坯、不銹鋼坯表面的金黃色氧化膜層和親水涂層。

　　本發明通過在不銹鋼基坯的表面制備金黃色氧化膜層，在賦予不銹鋼產品色彩的同時，高溫作用生成的氧化膜進一步提高了不銹鋼坯的耐腐蝕性，且金黃色氧化膜層不需要使用著色劑等物質，方法更加安全環保。本發明通過在不銹鋼坯涂覆親水涂層，親水涂層使水槽表層具備超強親水性，水能夠輕松滲入油污與不銹鋼產品表層之間，令油污浮起，因此清水一擦就可輕松去除油污，達到易清潔的效果；同時由于親水涂層的存在，也避免了著色層直接與外界接觸容易掉漆露底色的問題，也增加了金黃色的亮度。

　　作為優選，所述不銹鋼坯的厚度為0.6mm～3mm，所述親水涂層的厚度為1μm～5μm。

　　本發明通過匹配不銹鋼坯和親水涂層的厚度，避免了因二者材質不同在涂覆后干燥過程中親水涂層與不銹鋼坯結合力弱、長期使用后易起層的情況。

　　本發明的另一目的在于提供一種不銹鋼表面處理工藝，所述不銹鋼表面處理工藝包括如下步驟：

　　s1、對不銹鋼坯進行第一次清潔處理；

　　s2、將第一次清潔處理后的不銹鋼坯在200℃～400℃溫度下烘烤處理20min～120min；

　　s3、烘烤處理后的不銹鋼坯在冷卻后進行第二次清潔處理；

　　s4、在不銹鋼坯表面涂覆親水涂層。

　　本發明采用高溫烘烤的方式對不銹鋼進行著色，在特定溫度的高溫作用下，不銹鋼產品表面變成統一的金黃色，在賦予不銹鋼產品色彩的同時，高溫作用生成的氧化膜進一步提高了不銹鋼的耐腐蝕性，由于不需要使用著色劑等物質，該方法更加安全環保。同時本申請在對不銹鋼進行烘烤著色之后，還在不銹鋼表面增加了易清潔、不怕油的親水涂層，親水涂層使水槽表層具備超強親水性，水能夠輕松滲入油污與不銹鋼產品表層之間，令油污浮起，因此清水一擦就可輕松去除油污，達到易清潔的效果；同時由于親水涂層的存在，也避免了著色層直接與外界接觸容易掉漆露底色的問題，也增加了金黃色的亮度。

　　作為優選，所述不銹鋼坯的厚度為0.6mm～3mm，，所述親水涂層的厚度為1μm～5μm。

　　本發明中不銹鋼坯的厚度對烘烤處理后表面的著色程度具有明顯影響，當不銹鋼坯厚度較薄時應采用較高的烘烤溫度，當不銹鋼坯厚度較厚時要采用較高的烘烤溫度，才能使著色更加均勻統一。

　　作為優選，所述第一次清潔處理和第二次清潔處理均包括在脫脂液中進行超聲波清洗。

　　作為優選，所述超聲波清洗的超聲功率為300w～500w，時間為10min～20min。

　　本發明對不銹鋼坯進行清潔時采用超聲波處理，超聲波在脫脂液產生空化現象，加速了不銹鋼坯表面污染物的分離，并且對脫脂液的乳化效率和皂化反應效率產生一定的促進作用。但是超聲波脫脂能耗較高，因此需要與脫脂液兼用。

　　作為優選，所述脫脂液包括以下重量百分比的組分：氫氧化鈉2％～5％、碳酸鈉2％～3％、磷酸鈉3％～4％、聚乙二醇0.3～1％，水83～92.7％。

　　本發明脫脂液中的氫氧化鈉是強堿，具有很強的皂化反應，不溶于水的油脂，經過皂化后以甘油酯的形式溶入水中；碳酸鈉溶于水后，一定程度上能夠水解生成氫氧化鈉，與油脂發生反應除去油污，同時碳酸鈉能起到緩慢潤濕和分散油脂的作用；磷酸鈉同樣具有水解產生氫氧化鈉參與除油的皂化反應的作用，以及潤濕作用，并且對油脂有乳化作用，對不銹鋼坯起到緩蝕作用，還具有使硬水軟化的作用，并且硬水中的ca2+、mg2+等離子形成不溶于水的長鏈脂肪酸鈣或鎂鹽，或與脫脂液中的co32～、oh～、po43～等形成不溶性的化合物附著在不銹鋼坯表面，影響后期涂層的質量；聚乙二醇則能夠與脫脂液中的其他組分配合，提高脫脂液在不銹鋼坯表面的滲透、潤濕作用，從而提高脫脂液的脫脂效率。

　　作為優選，所述第一次清潔處理還包括在超聲波清洗后用清水清洗2min～5min、然后干燥的步驟；所述第二次清潔處理還包括在超聲波清洗后用清水清洗2min～5min、然后純水清洗2min～5min、再干燥的步驟。

　　作為優選，所述親水涂層為納米親水涂層。

　　作為優選，步驟s4所述在不銹鋼坯表面涂覆親水涂層之前還具有預熱的步驟，所述預熱為將不銹鋼坯加熱至50℃～150℃。

　　作為優選，步驟s4所述在不銹鋼坯表面涂覆親水涂層為將親水涂料涂覆在不銹鋼坯表面，然后在200℃～300℃溫度下加熱固化。

　　本發明在不銹鋼坯的親水涂層涂覆之前進行預熱，并在涂覆后在特定溫度下進行加熱固化處理，有利于提高親水涂層與不銹鋼坯表面的結合程度。

　　本發明的第三目的在于提供所述不銹鋼及不銹鋼表面處理工藝在水槽的制備中的應用。

　　與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：采用高溫烘烤工藝對不銹鋼坯進行著色處理，環保安全；著色處理后在不銹鋼坯表面涂覆親水涂層，使得不銹鋼及其制品在沾附油污后容易清洗，同時避免了傳統采用涂料著色易掉漆露底的問題；本發明的不銹鋼表面處理工藝適用于水槽等經常需要與油污接觸的不銹鋼產品的制備。

　　具體實施方式

　　以下是本發明的具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于這些實施例。

　　實施例1

　　本實施例中可用于水槽的不銹鋼包括不銹鋼坯、涂覆在不銹鋼坯的親水涂層，不銹鋼坯的表面還具有金黃色氧化膜層；不銹鋼坯的厚度為1mm，親水涂層的厚度為3μm。

　　實施例2

　　本實施例中可用于水槽的不銹鋼包括不銹鋼坯、涂覆在不銹鋼坯的親水涂層，不銹鋼坯的表面還具有金黃色氧化膜層；不銹鋼坯的厚度為3mm，親水涂層的厚度為2μm。

　　實施例3

　　本實施例中可用于水槽的不銹鋼包括不銹鋼坯、涂覆在不銹鋼坯的親水涂層，不銹鋼坯的表面還具有金黃色氧化膜層；不銹鋼坯的厚度為2mm，親水涂層的厚度為4μm。

　　實施例4

　　本實施例中可用于水槽的不銹鋼包括不銹鋼坯、涂覆在不銹鋼坯的親水涂層，不銹鋼坯的表面還具有金黃色氧化膜層；不銹鋼坯的厚度為2mm，親水涂層的厚度為1μm。

　　實施例5

　　本實施例中不銹鋼的表面處理工藝如下：

　　(1)將厚度為1.0mm的不銹鋼坯置于含有脫脂液的脫脂槽中進行超聲波清洗，超聲功率為400w，時間為15min，超聲波清洗后用清水清洗3.5min，然后自然晾干；

　　(2)將步驟(1)中處理后的不銹鋼坯在300℃溫度下烘烤處理50min；

　　(3)步驟(2)中烘烤處理后的不銹鋼坯自然冷卻后置于含有脫脂液的脫脂槽中進行超聲波清洗，超聲功率為400w，時間為15min，然后依次用清水清洗3.5min、純水清洗3.5min，再置于風淋室中將水吹干；

　　(4)將納米親水涂料涂覆在水槽表面，形成厚度為3μm的納米親水涂層；

　　其中，步驟(1)和(3)中的脫脂液具有以下重量百分比的組分：氫氧化鈉3％、碳酸鈉2.5％、磷酸鈉3.5％、聚乙二醇0.5％，余量為水。

　　實施例6

　　本實施例中不銹鋼的表面處理工藝如下：

　　(1)將厚度為3.0mm的不銹鋼坯置于含有脫脂液的脫脂槽中進行超聲波清洗，超聲功率為300w，時間為20min，超聲波清洗后用清水清洗2min，然后自然晾干；

　　(2)將步驟(1)中處理后的不銹鋼坯在200℃溫度下烘烤處理80min；

　　(3)步驟(2)中烘烤處理后的不銹鋼坯自然冷卻后置于含有脫脂液的脫脂槽中進行超聲波清洗，超聲功率為300w，時間為20min，然后依次用清水清洗2min、純水清洗2min，再置于風淋室中將水吹干；

　　(4)將納米親水涂料涂覆在不銹鋼坯表面，形成厚度為2μm納米親水涂層；

　　其中，步驟(1)和(3)中的脫脂液具有以下重量百分比的組分：氫氧化鈉2％、碳酸鈉3％、磷酸鈉4％、聚乙二醇0.3，余量為水。

　　實施例7

　　本實施例中不銹鋼坯的表面處理工藝如下：

　　(1)將厚度為2.0mm的不銹鋼坯置于含有脫脂液的脫脂槽中進行超聲波清洗，超聲功率為500w，時間為10min，超聲波清洗后用清水清洗5min，然后自然晾干；

　　(2)將步驟(1)中處理后的不銹鋼坯在400℃溫度下烘烤處理60min；

　　(3)步驟(2)中烘烤處理后的不銹鋼坯自然冷卻后置于含有脫脂液的脫脂槽中進行超聲波清洗，超聲功率為500w，時間為10min，然后依次用清水清洗5min、純水清洗5min，再置于風淋室中將水吹干；

　　(4)將納米親水涂料涂覆在不銹鋼坯表面，形成厚度為4μm的納米親水涂層；

　　其中，步驟(1)和(3)中的脫脂液具有以下重量百分比的組分：氫氧化鈉5％、碳酸鈉2％、磷酸鈉3％、聚乙二醇0.8％，余量為水。

　　實施例8

　　本實施例中不銹鋼的表面處理工藝如下：

　　(1)將厚度為1.0mm的不銹鋼坯置于含有脫脂液的脫脂槽中進行超聲波清洗，超聲功率為400w，時間為15min，超聲波清洗后用清水清洗3.5min，然后自然晾干；

　　(2)將步驟(1)中處理后的不銹鋼坯在300℃溫度下烘烤處理50min；

　　(3)步驟(2)中烘烤處理后的不銹鋼坯自然冷卻后置于含有脫脂液的脫脂槽中進行超聲波清洗，超聲功率為400w，時間為15min，然后依次用清水清洗3.5min、純水清洗3.5min，再置于風淋室中將水吹干；

　　(4)將步驟(3)的水槽預熱至90℃，將納米親水涂料涂覆在水槽表面，然后在250℃溫度下加熱固化，形成厚度為3μm的納米親水涂層；

　　其中，步驟(1)和(3)中的脫脂液具有以下重量百分比的組分：氫氧化鈉3％、碳酸鈉2.5％、磷酸鈉3.5％、聚乙二醇0.5％，余量為水。

　　實施例9

　　本實施例中不銹鋼的表面處理工藝如下：

　　(1)將厚度為3.0mm的不銹鋼坯置于含有脫脂液的脫脂槽中進行超聲波清洗，超聲功率為300w，時間為20min，超聲波清洗后用清水清洗2min，然后自然晾干；

　　(2)將步驟(1)中處理后的不銹鋼坯在200℃溫度下烘烤處理80min；

　　(3)步驟(2)中烘烤處理后的不銹鋼坯自然冷卻后置于含有脫脂液的脫脂槽中進行超聲波清洗，超聲功率為300w，時間為20min，然后依次用清水清洗2min、純水清洗2min，再置于風淋室中將水吹干；

　　(4)將步驟(3)的水槽預熱至60℃，將納米親水涂料涂覆在水槽表面，然后在200℃溫度下加熱固化，形成厚度為2μm的納米親水涂層；

　　其中，步驟(1)和(3)中的脫脂液具有以下重量百分比的組分：氫氧化鈉2％、碳酸鈉3％、磷酸鈉4％、聚乙二醇0.3，余量為水。

　　實施例10

　　本實施例中不銹鋼坯的表面處理工藝如下：

　　(1)將厚度為2.0mm的不銹鋼坯置于含有脫脂液的脫脂槽中進行超聲波清洗，超聲功率為500w，時間為10min，超聲波清洗后用清水清洗5min，然后自然晾干；

　　(2)將步驟(1)中處理后的不銹鋼坯在400℃溫度下烘烤處理60min；

　　(3)步驟(2)中烘烤處理后的不銹鋼坯自然冷卻后置于含有脫脂液的脫脂槽中進行超聲波清洗，超聲功率為500w，時間為10min，然后依次用清水清洗5min、純水清洗5min，再置于風淋室中將水吹干；

　　(4)將步驟(3)的水槽預熱至120℃，將納米親水涂料涂覆在水槽表面，然后在300℃溫度下加熱固化，形成厚度為4μm的納米親水涂層；

　　其中，步驟(1)和(3)中的脫脂液具有以下重量百分比的組分：氫氧化鈉5％、碳酸鈉2％、磷酸鈉3％、聚乙二醇0.8％，余量為水。

　　實施例11

　　采用實施例1中的不銹鋼通過拉伸工藝制成水槽。

　　實施例12

　　采用實施例2中的不銹鋼通過拉伸工藝制成水槽。

　　實施例13

　　采用實施例3中的不銹鋼通過拉伸工藝制成水槽。

　　實施例14

　　采用實施例4中的不銹鋼通過拉伸工藝制成水槽。

　　實施例15

　　將厚度為1.0mm的不銹鋼坯采用拉伸工藝制成水槽，然后采用實施例5或實施例8的表面處理工藝對水槽進行表面處理，制成具有金黃色氧化膜層和納米親水涂層的水槽。

　　實施例16

　　將厚度為3.0mm的不銹鋼坯采用拉伸工藝制成水槽，然后采用實施例6或實施例9的表面處理工藝對水槽進行表面處理，制成具有金黃色氧化膜層和納米親水涂層的水槽。

　　實施例17

　　將厚度為2.0mm的不銹鋼坯采用拉伸工藝制成水槽，然后采用實施例7或實施例10的表面處理工藝對水槽進行表面處理，制成具有金黃色氧化膜層和納米親水涂層的水槽。

　　對比例1

　　沒有步驟(1)和(2)，其他與實施例5相同。

　　對比例2

　　沒有步驟(3)和(4)，即沒有親水涂層，其他與實施例5相同。

　　對比例3

　　脫脂液中沒有聚乙二醇，其他與實施例5相同。

　　將本發明實施例和對比例中的不銹鋼或水槽樣品分別進行耐酸性試驗、耐堿性試驗和鹽霧試驗，耐酸性試驗為將樣品在36％的鹽酸溶液中浸泡24h，耐堿性試驗為將樣品在5％的氫氧化鈉溶液中浸泡24h，鹽霧試驗條件為在35±2℃密閉環境中(鹽霧箱)，濕度大于85％，ph在6.5-7.2之間，用5％的氯化鈉鹽水溶液進行連續噴霧測試。本發明各實施例不銹鋼或水槽樣品在耐酸性試驗、耐堿性試驗結束時和鹽霧試驗600h時均無異常，樣品表面無起泡、無銹蝕；表明本發明的不銹鋼及水槽產品具有優異的耐腐蝕性能。對比例1的樣品在耐酸性試驗、耐堿性試驗結束時和鹽霧試驗600h時樣品表面有輕微起泡、且有少量銹斑；對比例2的樣品在耐酸性試驗、耐堿性試驗結束時和鹽霧試驗600h時均無異常，樣品表面無起泡、無銹蝕；對比例3的樣品在耐酸性試驗、耐堿性試驗結束時無異常，在鹽霧試驗600h樣品表面有極輕微起泡、無銹蝕。

　　本處實施例對本發明要求保護的技術范圍中點值未窮盡之處以及在實施例技術方案中對單個或者多個技術特征的同等替換所形成的新的技術方案，同樣都在本發明要求保護的范圍內；同時本發明方案所有列舉或者未列舉的實施例中，在同一實施例中的各個參數僅僅表示其技術方案的一個實例(即一種可行性方案)，而各個參數之間并不存在嚴格的配合與限定關系，其中各參數在不違背公理以及本發明述求時可以相互替換，特別聲明的除外。

　　本發明方案所公開的技術手段不僅限于上述技術手段所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。以上所述是本發明的具體實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍。