CN101619451A

CN101619451A - 钢铁、锌板、铝及铝合金件和锌及锌合金用的无铬钝化剂

Info

Publication number: CN101619451A
Application number: CN200810040059A
Authority: CN
Inventors: 胡惠新; 刘治年; 郁佩德; 邵志兴
Original assignee: Shanghai Pinxin Metallurgy Equipment Co Ltd
Current assignee: Shanghai Pinxin Metallurgy Equipment Co Ltd
Priority date: 2008-07-01
Filing date: 2008-07-01
Publication date: 2010-01-06

Abstract

本发明涉及一种钢铁、锌板、铝及铝合金件和锌及锌合金用的无铬钝化剂，由下述原料按质量百分比组成：二乙酰丙酮氧钒0.1－0.5％、氨基甲酸乙酯树脂15－35％、3－氨丙基三乙氧基硅烷2.0－4.0％、硫酸锆0.3－1.0％、甘油硅烷醚8.0－10.0％、醋酸0.5－1.0％、磷酸二氢铵0.05－0.10％、乙二醇丁醚1.0－3.0％、聚氧乙烯聚氧丙烯醚3.0－8.0％、余量为纯水；本发明的有益效果是：无镍、无铬、无亚硝酸钠及硝酸根、无氟离子及三大强酸，无难降解的表面活性剂。

Description

钢铁、锌板、铝及铝合金件和锌及锌合金用的无铬钝化剂

技术领域

本发明涉及一种金属类化学反应交联化成膜，尤其涉及一种钢铁、锌板、铝及铝合金件和锌及锌合金用的无铬钝化剂。

背景技术

涂料成膜过程，或称成膜机理不外乎二类：一是溶剂挥发涂料干燥成膜。它不发生化学反应，是一种物理现象。例硝基漆及乙烯漆。另一类是通过化学反应交联化成膜。

实现所有金属免受腐蚀，最大限度地延长其使用寿命，这是利用地球上有限资源一条途径，这是全人类的一项共同的使命，共同的追求。

赋予金属具有最佳性能，最大限度地去满足人们使用上、装饰上的不断提出的高要求，这是金属表面处理技术领域中的富有深远意义的重大课题，重大任务。

据此，一些发达国家，例如：日本帕卡濑精株式会社等早在上世纪就已投入了大量资金，人力，物力进行深入研究，开发，并都取得了相应成果。

众所周知，环境保护已不是哪个国家，哪个地区的事，而已成为全球共同关注和需要共同解决的严重社会问题。涂装前处理废水包括脱脂、除锈、表调、磷化、钝化水及其清洗水，它们往往排放量大，浓度低，成份复杂。废水中有悬浮物，难降解的表面活性剂，以及磷酸根、酸、碱和重金属锌、镍、锰、铬等离子。

一些发达国家对废水中的重金属离子做了严格限制，如德国废水中镍含量不允许超过0.2～0.5ppm，特别是铬元素在排放废水中实行严格控制，例：欧洲排放水中不允许超过0.3mg/m³，有的国家甚至提议废水中无铬(Cr³⁺及Cr⁶⁺)，无COD、无BOD、无有害气体。德国、日本等国家早已投入研究无镍、无铬前处理产品。

亚硝酸钠是世界公认的致癌物质。氟化钠是剧毒物质，重铬酸钾易污染，硫酸、硝酸、盐酸腐蚀性大。由于亚钠价格低廉，又具良好的促进作用，仍在前处理行业上广为应用。但长期接触，个别人有严重皮肤过敏。误食几克构成危险的高铁血红蛋白症等。研制、开发替代致癌物亚钠的促进剂成为跨国界金属表面处理行业中一项重要课题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种钢铁、锌板、铝及铝合金件和锌及锌合金用的无铬钝化剂，旨在解决上述的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明由下述原料按质量百分比组成：

二乙酰丙酮氧钒 0.1-0.5％

氨基甲酸乙酯树脂 15-35％

3-氨丙基三乙氧基硅烷 2.0-4.0％

硫酸锆 0.3-1.0％

甘油硅烷醚 8.0-10.0％

醋酸 0.5-1.0％、

磷酸二氢铵 0.05-0.10％

乙二醇丁醚 1.0-3.0％

聚氧乙烯聚氧丙烯醚 3.0-8.0％

余量为纯水。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：无镍、无铬、无亚硝酸钠及硝酸根、无氟离子及三大强酸，无难降解的表面活性剂。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明由下述原料按质量百分比组成：

二乙酰丙酮氧钒 0.1-0.5％

氨基甲酸乙酯树脂 15-35％

3-氨丙基三乙氧基硅烷 2.0-4.0％

硫酸锆 0.3-1.0％

甘油硅烷醚 8.0-10.0％

醋酸 0.5-1.0％、

磷酸二氢铵 0.05-0.10％

乙二醇丁醚 1.0-3.0％

聚氧乙烯聚氧丙烯醚 3.0-8.0％

余量为纯水。

本发明中的原料在市场上都有售。

本发明成膜物质：

1.可以是水溶性高分子元素有机化合物，如铯CS、镧La、铈Ce、钒V、锆Zr等。

2.合成或半合成高分子：纤维素醚、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇，聚氧化乙烯等。

3.水溶性树脂：水性环氧树脂、氨基树脂、聚丙烯酸及其共聚物等。

活性剂：聚氧丙烯、聚氧乙烯凯段醚或甘油硅烷醚。它们须具有极高活性，对金属表面具有优良的湿润性能，优越的消泡，稳泡作用。

促进剂：一种符合环保要求的无机铵盐。

改质剂：无机锆盐或锆酸。

偶联剂E：它们可以是乙烯基三乙氧基硅烷，r-巯丙基三甲氧基硅烷或其它硅烷。

除上，产品中应有剩余纯水。

本发明的制造设备：

取1000L或2000L不锈钢常温常压敞口带冷却装置反应槽1台，并配置变频可调速搅拌装置1套。

制造过程：

1、检查并确认设备完好。

2、向不锈钢反应槽内加纯水，并低速搅拌。

3、缓慢投加偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌10分钟。

4、缓慢投加完醋酸，搅拌5分钟。

5、缓慢投加完甘油硅烷醚，搅拌不低于30分钟。

6、检查并控制温度不高于40℃，如超温，进冷却水冷却以降温。

7、继续搅拌，投加完硫酸锆。

8、投加完磷酸二氢铵，搅拌10分钟，确认完全溶解。

9、投加完二乙酰丙酮氧钒，搅拌不低于30分钟。

10、投加完氨基甲酸乙酯树脂，搅拌15分钟。

11、另取不锈钢容器，加入少量纯水，并投加完二乙醇丁醚，并低速搅拌不高于5分钟，并将此溶液缓慢投加至反应槽内，低速搅拌10分钟。

12、继续投加完聚氧乙烯聚氧丙烯醚，从低速至中速，渐高速，保持约30分钟。

13、投加完剩余纯水，低速搅拌10分钟。

14、产品需经300目过滤，质检合格后予以包装入塑桶。

15、安全检查并整理好生产现场。

实施例1：

本发明由下述原料按质量百分比组成：

二乙酰丙酮氧钒 0.4％

氨基甲酸乙酯树脂 15％

3-氨丙基三乙氧基硅烷 2.0％

硫酸锆 0.5％

甘油硅烷醚 9％

醋酸 0.5％、

磷酸二氢铵 0.06％

乙二醇丁醚 1.0％

聚氧乙烯聚氧丙烯醚 3.0％

余量为纯水。

实施例2：

本发明由下述原料按质量百分比组成：

二乙酰丙酮氧钒 0.1％

氨基甲酸乙酯树脂 35％

3-氨丙基三乙氧基硅烷 3.0％

硫酸锆 0.7％

甘油硅烷醚 10.0％

醋酸 0.9％、

磷酸二氢铵 0.09％

乙二醇丁醚 2.0％

聚氧乙烯聚氧丙烯醚 8.0％

余量为纯水。

实施例3：

本发明由下述原料按质量百分比组成：

二乙酰丙酮氧钒 0.3％

氨基甲酸乙酯树脂 25％

3-氨丙基三乙氧基硅烷 4.0％

硫酸锆 0.6％

甘油硅烷醚 8.0％

醋酸 0.6％、

磷酸二氢铵 0.05％

乙二醇丁醚 3.0％

聚氧乙烯聚氧丙烯醚 4.0％

余量为纯水。

本发明汇总含多种水溶性高分子化合物、水溶性元素有机高分子化合物，在一定工艺条件下，与水相混，成为无色、无毒、环保型均一、透明、清澈的液体。室温下，通过滚涂、刷涂或喷涂，在钢铁、热镀锌板、卷材或锌、铝及其合金表面迅速湿润、铺展、协同、发生化学反应，交联成网，固化成膜。

Claims

1.一种钢铁、锌板、铝及铝合金件和锌及锌合金用的无铬钝化剂，由下述原料按质量百分比组成：

二乙酰丙酮氧钒 0.1-0.5％

氨基甲酸乙酯树脂 15-35％

3-氨丙基三乙氧基硅烷 2.0-4.0％

硫酸锆 0.3-1.0％

甘油硅烷醚 8.0-10.0％

醋酸 0.5-1.0％、

磷酸二氢铵 0.05-0.10％

乙二醇丁醚 1.0-3.0％

聚氧乙烯聚氧丙烯醚 3.0-8.0％

余量为纯水。

2.根据权利要求1所述的无铬钝化剂，其中：

二乙酰丙酮氧钒 0.4％

氨基甲酸乙酯树脂 15％

3-氨丙基三乙氧基硅烷 2.0％

硫酸锆 0.5％

甘油硅烷醚 9％

醋酸 0.5％、

磷酸二氢铵 0.06％

乙二醇丁醚 1.0％

聚氧乙烯聚氧丙烯醚 3.0％

余量为纯水。

3.根据权利要求1所述的无铬钝化剂，其中：

二乙酰丙酮氧钒 0.1％

氨基甲酸乙酯树脂 35％

3-氨丙基三乙氧基硅烷 3.0％

硫酸锆 0.7％

甘油硅烷醚 10.0％

醋酸 0.9％、

磷酸二氢铵 0.09％

乙二醇丁醚 2.0％

聚氧乙烯聚氧丙烯醚 8.0％

余量为纯水。

4.根据权利要求1所述的无铬钝化剂，其中：

二乙酰丙酮氧钒 0.3％

氨基甲酸乙酯树脂 25％

3-氨丙基三乙氧基硅烷 4.0％

硫酸锆 0.6％

甘油硅烷醚 8.0％

醋酸 0.6％、

磷酸二氢铵 0.05％

乙二醇丁醚 3.0％

聚氧乙烯聚氧丙烯醚 4.0％

余量为纯水。