CN102775875B - 一种镀镍用表面处理钝化液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镀镍用表面处理钝化液，按质量百分比，包括下述组分组成：含环氧基团树脂2%-5%，含活泼氢的有机硅油乳液5%-10%，含贵金属化合物类催化剂0.0001%-0.001%，其余为水。由于环氧树脂乳液中含有醚键、羟基及环氧基等强极性基团与有机硅乳液固化后可在电镀或化学镀镍层表面有很好的附着力，其分子结构中含有稳定的苯环和醚键，分子结构很紧密，有良好的耐腐蚀性能。同时有机硅乳液通过活泼氢与环氧树脂乳液反应固化以后，其疏水基团覆盖在环氧树脂层的表面，进一步加强了其防腐性能。本发明的优点是：1.防腐效果好，处理后的金属抗腐蚀能力强。2.不含有机溶剂，无毒、无害、安全、环保。3.操作简单，可降低生产成本。

Description

一种镀镍用表面处理钝化液
技术领域
本发明涉及一种用于电镀、化学镀镍层表面处理的钝化剂，特别是指一种镀镍用表面处理钝化液。属于表面处理技术领域。
背景技术
电镀及化学镀镍是提高钢铁抗腐蚀能力的方法，而在沉积过程中镍按梗球无规则密堆积模型进行的，因而存在一定的孔隙。在腐蚀介质中，当镀层存在与基体相通的通孔时，将会出现大阴极小阳极的现象，碳钢就会加速腐蚀，最终使镀层失去保护作用，直到失效，使基材金属受到更为严重的局部腐蚀。因此，须对镍层进行钝化处理，在镀层表面形成致密的钝化膜，提高金属的耐腐蚀性能。
传统的处理方法是采用多层镀法或增加镀镍层厚度以及铬酸盐钝化法，增加镀层厚度虽然可以消除通孔，提高耐腐蚀性，但是不能消除其中的微孔，且由于镍的硬度较高，增加厚度会导致镀镍件的机械加工性能变差。铬酸盐钝化膜可以达到很好的防腐效果，化学稳定性能良好，但是由于会造成致癌的铬酸盐污染，因而人们希望寻找低毒或无毒的铬酸盐替代物。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，而提供一种组分配比合理，性能稳定，钝化效果好，使用方便，不含铬等有毒物质的镀镍用表面处理钝化液。
本发明一种镀镍件用表面处理钝化液，按质量百分比，包括下述组分组成：
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本发明一种镀镍用表面处理钝化液中，含环氧基团树脂为水性环氧树脂，所述水性环氧树脂包括环氧树脂乳液和化学改性所得的水溶性含环氧基团树脂，所述化学改性的水溶性含环氧基团树脂是指环氧脂肪酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧异氰酸酯、环氧磷酸酯。在钝化液中主要作为成膜剂。
本发明一种镀镍用表面处理钝化液中，所述含有活泼氢的有机硅油乳液，即结构中含有≡SiH活性单元的有机硅油乳液，所述有机硅油乳液包括末端含氢甲基硅油乳液或末端含氢乙基硅油乳液，侧链含氢甲基硅油乳液或侧链含氢乙基硅油乳液。在钝化液中主要作为环氧基团的交联固化以及钝化成膜改性剂。
本发明一种镀镍用表面处理钝化液中，所述的催化剂选自铂、钯、铑、钇配合物中的一种，其配体为氯、三苯基膦、二茂铁、环丙烷中的一种。在钝化液中主要作为环氧基团的交联固化催化加速作用。
本发明一种镀镍用表面处理钝化液的制备方法，是按设计的钝化液组分配比分别取各组分，混合后于80-120℃条件下反应20-40min进行加成固化，即得到镀镍用表面处理钝化液。
本发明的优越性在于：
1、不含有机溶剂及铬等剧毒物质，符合国家倡导降低VOC以及建立环保型社会的要求。
2、此钝化液操作方便，工艺简单，且可循环使用，反复添加，大大降低了生产成本。
3、本发明利用含活泼氢硅油乳液中氢的活泼性与含环氧基团树脂在催化剂和加热的条件下反应进行加成固化，由于环氧树脂乳液中含有醚键、羟基及环氧基等强极性基团与有机硅乳液固化后可在电镀或化学镀镍层表面有很好的附着力，其分子结构中含有稳定的苯环和醚键，分子结构很紧密，有良好的耐腐蚀性能。同时有机硅乳液通过活泼氢与环氧树脂乳液反应固化以后，其疏水基团覆盖在环氧树脂层的表面，进一步加强了其防腐性能。是一种能够替代传统铬酸盐钝化待镀金属表面的新型环保钝化剂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：配制100kg钝化液
常温下，将8kg固含量为50%的环氧树脂E-44乳液，27kg固含量为30%的端基含氢的甲基硅油乳液，质量浓度为4g/L的H2PtCl6溶液80mL，65kg水，加入到容器中搅拌均匀得钝化液。
将试样依次用碱性清洗剂进行除油、蒸馏水清洗、空气吹干后放入钝化液浸渍5s，于100℃下干燥20min，固化后试样于室温下进行48h盐雾实验，测定其耐腐蚀性能，样品无腐蚀点。
实施例2：配制100kg钝化液
常温下，加入由不饱和脂肪酸改性的环氧脂肪酸脂5kg，35kg固含量为30%的端基含氢的甲基硅油乳液，质量浓度为4g/L的H2PtCl6溶液250mL，60kg水，加入到容器中搅拌均匀得钝化液。
将试样依次用碱性清洗剂进行除油、蒸馏水清洗、空气吹干后放入钝化液浸渍5s，于80℃下干燥30min，干燥后室温下进行48h盐雾实验，测定其抗腐蚀性能，样品无腐蚀点。
实施例3：配制100kg钝化液
将4kg固含量为50%的环氧树脂E-44乳液，17kg固含量为30%的侧链含氢的乙基硅油乳液，0.1g氢化四(三苯基膦)铑配合物，79kg水，加入到容器中搅拌均匀得钝化液。
将试样依次用碱性清洗剂进行除油、蒸馏水清洗、空气吹干后放入钝化液浸渍5s，于80℃下干燥20min，干燥后室温下进行48h盐雾实验，测定其抗腐蚀性能，样品无腐蚀点。
实施例4：配制100kg钝化液
为了提高处理后金属样品的弹性、强度等机械性能，在实施例1的方案中加入5kg固含量为30%的羟基硅油乳液，水量改为60kg，于容器中搅拌均匀。
将试样依次用碱性清洗剂进行除油、蒸馏水清洗、空气吹干后放入钝化液浸渍5s，于120℃下干燥40min，干燥后室温下进行48h盐雾实验，测定其抗腐蚀性能，样品无腐蚀点。
对比样品：未经钝化液处理的试样进行48h盐雾实验，测定其抗腐蚀性能，样品布满腐蚀点。

Claims (2)

1.一种镀镍用表面处理钝化液，按质量百分比，包括下述组分组成：
含环氧基团树脂                  2%-5%
含活泼氢的有机硅油乳液          5%-10%
含贵金属化合物类催化剂          0.0001%-0.001%
其余为水；
所述含环氧基团树脂为水性环氧树脂，所述水性环氧树脂包括环氧树脂乳液和化学改性所得的水溶性含环氧基团树脂，所述化学改性所得的水溶性含环氧基团树脂是指环氧脂肪酸酯、环氧异氰酸酯、环氧磷酸酯；
所述含活泼氢的有机硅油乳液，即结构中含有≡SiH活性单元的有机硅油乳液，所述有机硅油乳液包括末端含氢甲基硅油乳液或末端含氢乙基硅油乳液，侧链含氢甲基硅油乳液或侧链含氢乙基硅油乳液；
所述的催化剂选自铂、钯、铑、钇配合物中的一种，其配体为氯、三苯基膦、二茂铁、环丙烷中的一种。
2.一种镀镍用表面处理钝化液的制备方法，是按权利要求1所述的钝化液组分配比分别取各组分，混合后于80-120℃条件下反应20-40min进行加成固化，即得到镀镍用表面处理钝化液。
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