CN102703893B - 镀锌件环保钝化液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镀锌件环保钝化液及其制备方法，镀锌件环保钝化液中各组分及其含量为：乙二胺四乙酸二钠为0.3~0.7 g/L、硝酸铈为1~2g/L、3―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为2~5g/L、丙三醇为4~8g/L、醋酸为3~8g/L、γ―氨丙基三乙氧基硅烷为2~5g/L、余量为水。本发明通过将稀土硝酸盐和有机硅烷合理配比，使制得的镀锌件环保钝化液能在镀锌层表面形成一层透明致密的硅烷钝化膜，稀土元素参杂在膜中，防腐性能优异，钝化膜与涂层结合性能良好，改善钝化膜的自愈性能。此外，镀锌件环保钝化液的制备方法简单，适合大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及热镀锌和电镀锌工件钝化封闭处理技术领域，具体地指一种镀锌件环保钝化液及其制备方法。
背景技术
工件在镀锌以后，锌层裸露在空气中，与空气中的氧气，水蒸气和酸性气体接触后，容易发生氧化反应，产生氧化物或碱式锌盐，而使工件原本光滑平整的表面形成一层白粉，严重影响工件的外观、防腐性能、涂装性能。解决此问题的办法就是在工件镀完锌层以后,用钝化剂使表面锌层钝化，形成一层致密的钝化膜,从而使工件锌层与空气和水蒸气,酸性气体隔绝，防止腐蚀的发生。
目前市场上采用三价铬和六价铬钝化工艺，钝化效果好，但铬对环境污染严重，很多国家与行业都严格限制其使用。
现有的无铬钝化技术主要有无机物钝化和有机物钝化，两种钝化技术各自存在缺陷：无机物钝化主要有钼酸盐钝化和硅酸盐钝化，特点是工艺简单，抗盐雾性能好，但与涂层配套性能不够理想，其自愈性能不强；有机物钝化主要有有机磷酸和硅烷等钝化，特点是与涂层配套性能好，但其抗盐雾性能较差，不能自愈。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种防腐性能优异、涂层配套性能好的镀锌件环保钝化液及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所设计的镀锌件环保钝化液，其中各组分及其含量为：乙二胺四乙酸二钠为0.3~0.7 g/L、硝酸铈为1~2g/L、3―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为2~5g/L、丙三醇为4~8g/L、醋酸为3~8g/L、γ―氨丙基三乙氧基硅烷为2~5g/L、余量为水。
优选方案，所述镀锌件环保钝化液中各组分及其含量为：乙二胺四乙酸二钠为0.3g/L、硝酸铈为2g/L、3―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为5g/L、丙三醇为7g/L、醋酸为8g/L、γ―氨丙基三乙氧基硅烷为5g/L、余量为水。
本发明还提供了一种制备上述镀锌件环保钝化液的方法，其步骤为：
（1）将乙二胺四乙酸二钠溶于水，加入硝酸铈，完全溶解后加入3―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀得到硝酸盐混合液；
（2）将丙三醇溶于其两倍质量的水中，加入醋酸，搅拌均匀后缓慢加入γ―氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌2小时，得到硅烷混合液；
（3）将硝酸盐混合液和硅烷混合液混合，搅拌1小时即得镀锌件环保钝化液。
本发明是一种环保型镀锌钝化液，用于镀锌后的钝化处理。在使用过程中，控制PH在4~5，时间2~3分钟，即可形成一层致密的钝化膜，该膜层防腐性能优异，中性盐雾试验能达到72小时以上，与涂层附着力达到1级以上，适用于各镀锌行业的后处理，经过钝化和涂层处理的镀锌件自愈性能好，其使用寿命达到十年以上。
本发明的有益效果：通过综合无机物和有机物钝化各自的优弊，以无机物配合有机物，将稀土硝酸盐和有机硅烷合理配比，使制得的镀锌件环保钝化液能在镀锌层表面形成一层透明致密的硅烷钝化膜，稀土元素参杂在膜中，提高了镀锌材料的抗盐雾能力，防腐性能优异，钝化膜与涂层结合性能良好，改善钝化膜的自愈性能，使钝化膜的综合性能能达到甚至超过铬钝化的效果。此外，镀锌件环保钝化液的制备方法简单，适合大规模生产。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明所述的镀锌件环保钝化液的制备方法如下：
（1）将乙二胺四乙酸二钠（EDTA）溶于水，加入硝酸铈，完全溶解后加入3―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷（KH-560），搅拌均匀得到硝酸盐混合液；
（2）将丙三醇溶于其两倍质量的水中，加入醋酸，搅拌均匀后缓慢加入γ―氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550），搅拌2小时，得到硅烷混合液；
（3）将硝酸盐混合液和硅烷混合液混合，搅拌1小时即得镀锌件环保钝化液。
以下实施例均采用该方法制备。
实施例1
镀锌件环保钝化液1，其中各组分及其含量为：EDTA为0.3g/L、硝酸铈为2g/L、KH-560为5g/L、丙三醇为7g/L、醋酸为8g/L、KH-550为5g/L、余量为水。
实施例2
镀锌件环保钝化液2，其中各组分及其含量为：EDTA为0.7 g/L、硝酸铈为1g/L、KH-560为2g/L、丙三醇为4g/L、醋酸为3g/L、KH-550为2g/L、余量为水。
实施例3
镀锌件环保钝化液2，其中各组分及其含量为：EDTA为0.5 g/L、硝酸铈为1.7g/L、KH-560为2.5g/L、丙三醇为6g/L、醋酸为5.5g/L、KH-550为3.5g/L、余量为水。
实施例4
镀锌件环保钝化液2，其中各组分及其含量为：EDTA为0.4 g/L、硝酸铈为1.3g/L、KH-560为3.1g/L、丙三醇为5.2g/L、醋酸为4g/L、KH-550为4g/L、余量为水。
试验例
将实施例1、2、3、4进行镀锌件钝化，对照例为铬钝化的工件，将钝化后的工件放置24小时后，置于盐雾箱中，做盐雾试验。盐雾箱温度35±2℃，饱和桶温度47±2℃，盐水浓度5%，喷雾量1~2mL /80cm/h，每隔12小时检查一次，记录工件表面开始出现白锈的时间。
试验结果如下：
上述试验表明，采用本发明的钝化液的镀锌材料的抗盐雾能力提高，防腐性能优异，钝化膜与涂层结合性能良好，使钝化膜的综合性能优于铬钝化的效果。
Claims (2)
1.一种镀锌件环保钝化液的制备方法，所述镀锌件环保钝化液中各组分及其含量为：乙二胺四乙酸二钠为0.3～0.7g/L、硝酸铈为1～2g/L、3―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为2～5g/L、丙三醇为4～8g/L、醋酸为3～8g/L、γ―氨丙基三乙氧基硅烷为2～5g/L、余量为水，其制备步骤为：
（1）将乙二胺四乙酸二钠溶于水，加入硝酸铈，完全溶解后加入3―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀得到硝酸盐混合液；
（2）将丙三醇溶于其两倍质量的水中，加入醋酸，搅拌均匀后缓慢加入γ―氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌2小时，得到硅烷混合液；
（3）将硝酸盐混合液和硅烷混合液混合，搅拌1小时即得镀锌件环保钝化液。
2.根据权利要求1所述的镀锌件环保钝化液，其特征在于：所述镀锌件环保钝化液中各组分及其含量为：乙二胺四乙酸二钠为0.3g/L、硝酸铈为2g/L、3―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为5g/L、丙三醇为7g/L、醋酸为8g/L、γ―氨丙基三乙氧基硅烷为5g/L、余量为水。
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