CN101580936B - 一种无铬钝化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无铬钝化剂，包括乙醇胺、乙二胺以及杂环类化合物。该无铬钝化剂用于钢、铁、电镀镍以及化学镀镍，是一种环保型钝化剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种无铬钝化剂，尤其涉及一种用于钢、铁、电镀镍以及化学镀镍的环保型无铬钝化剂。
背景技术
传统六价铬钝化工艺有很高的耐蚀性，但六价铬是致癌物，对环境与人体健康存在严重的危害性。
目前，在锌上进行无六价铬钝化的研究主要采用三价铬钝化和无铬钝化两个方向。
传统六价铬的钝化膜是通过锌的溶解、铬酸根的还原以及三价铬凝胶的析出而形成，膜层中含有六价铬，因此，钝化膜有自我修复能力，亦被称为自愈能力。
无铬钝化体系有钛酸盐、钼酸盐、钨酸盐、稀土、硅酸盐，目前这些无铬钝化体系虽然是无毒环保，但耐蚀性及外观没有六价铬钝化的好，满足不了普通五金件电镀要求，更不用说满足汽车部件电镀的高耐蚀要求，所以无铬钝化的工艺未曾在工业上广泛应用过。
本发明提供一种用于工业生产的环保型无铬钝化剂，适用于钢、铁、电镀镍以及化学镀镍等。
发明内容
本发明提供了一种可溶于水的环保型有机钝化剂。
本发明提供的无铬钝化剂成分包括乙醇胺、乙二胺以及杂环类化合物。
乙醇胺、乙二胺可提供碱性环境，同时参与成膜；
杂环化合物起保护基体作用，优选唑类物质。
本发明提供的无铬钝化剂在开缸时应选用纯水。该无铬钝化剂为水溶性，溶液不分层，可用水以任意比稀释，最佳浓度为1％～3％。
该无铬钝化剂液体为碱性，最佳pH值为10～11。
该无铬钝化剂密度范围为1.025～1.035kg/m3。
该无铬钝化剂使用温度应大于-10℃，负荷量为100～150dm2/L。
本发明提供的无铬钝化剂可用于冷、热两种系统以及任何一种需添加钝化剂处理的相关系统，如钢、铁、电镀镍、化学镀镍等，特别适合于冲洗经除油和蚀刻处理后的半成品，可防变色并且提高耐腐蚀性。
本发明提供的无铬钝化剂的作用机理为活性吸附封孔。当钢件或镀镍层表面有微孔时，微孔处易形成原电池，导致腐蚀加剧，该钝化剂可填充表面这些微孔，来达到表面保护，同时对产品外观无任何不良影响，且不影响后序再加工，如焊接、耐磨等物理性能。
通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
具体实施方式
本发明提供的无铬钝化剂的一个具体实施方式如下：
乙醇胺 1.5％～2.0％
乙二胺 0.5％
杂环类化合物 3ppm
以上配方为工作液配方，即本发明提供的无铬钝化剂原液按3％开缸后的浓度比例。
无铬钝化剂在开缸时必须使用纯水，以防止氯离子污染。
该无铬钝化剂为水溶性，溶液不分层，可用水以任意比稀释，最佳浓度为1％～3％。
工艺流程如下：电镀镍或化学镀镍依次经2次水洗、1次纯水洗后浸入无铬钝化剂，之后再经2次水洗、1次热纯水洗(温度为80～90℃，清洗时间为30～60S)，最后烘干。实际操作中也可用冷的纯水洗，但用热纯水洗可使膜更加致密。
在浸渍钝化剂前，产品需彻底清洗干净，避免带入残存液污染无铬钝化剂，造成缩短其使用寿命及其他外观不良的现象。浸渍无铬钝化剂后，需稍作停滞，避免无铬钝化剂带出过多，缩短钝化剂使用周期。
该无铬钝化剂的浓度配制及浸渍时间可根据不同产品或不同沉积镀层方式作适当调整，钢件、化学镀镍与电镀镍产品等相应有所不同，例如化学镀镍可使用5％的浓度，如需提高生产速度，可适当提高浓度而缩短钝化时间。
该无铬钝化剂液体为碱性，pH值为10～11，当无铬钝化剂pH值小于9时，建议做更换处理。该无铬钝化剂密度范围为1.025～1.035kg/m3，优选1.030kg/m3。该无铬钝化剂使用温度应大于-10℃，负荷量为100～150dm2/L。
本发明提供的无铬钝化剂是一种可用于钢、铁、电镀镍以及化学镀镍的环保型钝化剂，特别适合于冲洗经除油和蚀刻处理后的半成品。该无铬钝化剂含有钢铁保护剂，当材料表面未干时，无铬钝化剂具有保护作用，但对铜基体不适用。若表面已经干燥，不会留下任何残渣，对下一步操作无任何不利影响。
本发明提供的无铬钝化剂可用于冷、热两种系统，特别是该钝化剂在热水体系中不会失效，且兼容性好，仅需水洗干净即可。
该无铬钝化剂还可用于任何一种需添加钝化剂处理的相关系统，钢、铁件、电镀镍、化学镀镍，例如打印机轴件的生产用化学镀镍，可在防变色的同时提高耐腐蚀性。
无铬钝化剂在使用过程中，可采用化学滴定法进行浓度测定。
当材料表面处于潮湿环境中，本发明提供的无铬钝化剂保护作用突出，根据实践结果，推测是由于该钝化剂润湿性及铺展性好，可在工件表面形成一层膜，防止被腐蚀。若长期处于干燥环境中，该膜可能有破损，则失去了保护作用。如果要实现长期的保护，就必须采用相关的保护措施。
可以理解，很多细节的变化是可能的，但这并不因此违背本发明的范围和精神。
Claims (4)
1.一种无铬钝化剂，用于钢、铁、电镀镍以及化学镀镍中，其包括乙醇胺、乙二胺以及杂环类化合物，浓度如下：
乙醇胺 1.5％～2.0％
乙二胺 0.5％
杂环类化合物 3ppm
所述的杂环化合物为唑类物质；
所述无铬钝化剂的pH值为10-11。
2.根据权利要求1所述的无铬钝化剂，其特征在于，所述无铬钝化剂可用于冷系统及/或热系统。
3.根据权利要求1所述的无铬钝化剂，其特征在于，所述无铬钝化剂密度范围为1.025～1.035kg/m3。
4.根据权利要求1所述的无铬钝化剂，其特征在于，所述无铬钝化剂使用时的温度大于-10℃。
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