CN104099649B - 用于电镀锡板的钝化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电镀锡板的钝化剂，所述钝化剂按重量百分比由下列组分组成：磷酸三钠为50～70％、植酸为15～25％、十八胺为10～20％、2,6‑二叔丁基对甲酚为2～6％。本发明的钝化剂具有无强烈刺激性气味、不含铬，健康环保的优点，性能稳定，防锈性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电镀锡板的钝化剂，属于防护技术领域。
背景技术
电镀锡板一般带有涂油层、钝化层、氧化锡层、纯锡镀层和铁-锡合金层(FeSn2)等，具有优异的耐稀酸、碱、盐和有机物质腐蚀性能，以及优良的焊接性、冲压性和合适的强度，且容易涂布和印刷。电镀锡板广泛应用到各种形态物品如化工、油漆、喷雾剂、食品、饮料的包装和各种器皿的制造。长期以来，电镀锡板的耐蚀性能一直是生产企业特别关心的问题。世界上各大型钢铁公司对影响镀锡板耐蚀性的因素进行了广泛而深入的研究，并对研究成果进行保密。
为了提高镀锡钢板的抗氧化性、耐蚀性、抗硫化黑变性以及与漆膜的结合力等性能，需要对电镀锡板进行钝化处理，最常用的钝化处理方法是采用含6价铬的铬酸盐阴极钝化处理。铬酸盐钝化具有处理方法简单、效果好、获得的钝化膜薄、耐蚀性能好和具有自修复性能等优点。但是，由于六价铬属于重金属，具有很强的毒性，严重污染环境，长期接触会引起人头痛、昏迷、鼻炎、鼻穿孔、皮肤溃疡和引发各种癌变等症状，对人体的健康危害极大，特别是用于食品饮料行业的镀锡板，采用铬酸盐钝化对人体造成的危害更是不可忽视。因此，为了保护环境，消除污染，保障人们的身体健康，目前世界各国都在研究对人和环境没有污染的无铬钝化工艺。因此，开发用于电镀锡板的无铬钝化剂，提高电镀锡板的耐蚀能力，具有极其重要的实际意义。
发明内容
针对电镀锡板制造过程中高价铬钝化带来的毒性和环境污染问题，本发明的目的在于提供一种用于电镀锡板的钝化剂。
为实现上述发明目的，本发明所设计的用于电镀锡板的钝化剂，由磷酸三钠、植酸、十八胺、2,6-二叔丁基对甲酚组成，按重量百分比各组分为：磷酸三钠为50～70％、植酸为15～25％、十八胺为10～20％、2,6-二叔丁基对甲酚为2～6％。
进一步地，所述钝化剂按重量百分比各组分为：磷酸三钠为55～65％、植酸为18～23％、十八胺为13～18％、2,6-二叔丁基对甲酚为2～5％。
本发明配方生产的无铬钝化剂，属于环保产品，耐蚀性能优良。
在电镀锡板钝化过程中，以水作为溶剂，钝化剂成分总含量重量百分比浓度范围维持在1.0～1.5％。
本发明用于电镀锡板的无铬钝化剂各组分的作用如下：
采用磷酸三钠无机物与植酸、十八胺有机物复配协同钝化。植酸是从粮食作物中提取的有机磷酸化合物，含有能同金属配合的24个氧原子，是一种极罕见的金属螯合剂，当与金属络合时，易形成含多个螯合环的致密单分子有机保护膜，有效地阻止O2等进入金属表面，从而抑制金属的腐蚀，且所形成的络合物在广泛的pH值范围皆具有极强的稳定性。十八胺分子结构中既有亲水端，又有憎水端，亲水端较易吸附在金属表面形成单分子膜，而憎水端则排斥水分子，在介质与金属表面形成一层保护膜，该膜使水中的溶解氧和氢离子不能和金属表面接触，进而起到了屏障隔离作用，从而减缓了镀锡钢板的腐蚀速率。在磷酸三钠中加入植酸、十八胺有机物可以很好地提高金属表面的耐蚀性，无机和有机物的相互协同作用使得钝化膜的耐蚀性大大增强。
2,6-二叔丁基对甲酚作为抗氧化剂。因为钝化剂中有机物含有不饱和化学键，能够与其它化合物发生多种化学反应，如氧化反应和聚合反应，不利于运输和长期储存，氧化反应和聚合反应容易使板带产生斑迹。
本发明的用于电镀锡板的无铬钝化剂具有如下优点：
1.本发明的用于电镀锡板的无铬钝化剂无强烈刺激性气味，不含铬，健康环保；
2.本发明的用于电镀锡板的无铬钝化剂具有优良的防锈性；
3.本发明的用于电镀锡板的无铬钝化剂性能稳定。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明所设计的用于电镀锡板的无铬钝化剂，由磷酸三钠、植酸、十八胺、2,6-二叔丁基对甲酚组成，按重量百分比各组分为：磷酸三钠为50～70％、植酸为15～25％、十八胺为10～20％、2,6-二叔丁基对甲酚为2～6％。
实施例1
本实施例中，按重量百分比取磷酸三钠50％，植酸25％，十八胺20％，2,6-二叔丁基对甲酚5％，将这些原料均匀混合后即得无铬钝化剂，在电镀锡板钝化工作液中，添加本发明的钝化剂，使钝化剂的重量百分比浓度范围维持在1.5％，于温度50℃下钝化。本发明的无铬钝化剂钝化的试样和重铬酸盐钝化的试样耐盐雾(1％NaC1水溶液，温度35℃)腐蚀性能和抗高温(180℃)氧化性能相当。
实施例2
本实施例中，按重量百分比取磷酸三钠70％，植酸18％，十八胺10％，2,6-二叔丁基对甲酚2％，将这些原料均匀混合后即得无铬钝化剂，在电镀锡板钝化工作液中，添加本发明的钝化剂，使钝化剂的重量百分比浓度范围维持在1.0％，在温度为50℃钝化。本发明的无铬钝化剂钝化的试样和重铬酸盐钝化的试样耐盐雾(1％NaC1水溶液，温度35℃)腐蚀性能和抗高温(180℃)氧化性能相当。
实施例3
本实施例中，按重量百分比取磷酸三钠55％，植酸20％，十八胺20％，2,6-二叔丁基对甲酚5％，将这些原料均匀混合后即得无铬钝化剂，在电镀锡板钝化工作液中，添加本发明的钝化剂，使钝化剂的重量百分比浓度范围维持在1.4％，于温度50℃下钝化。本发明的无铬钝化剂钝化的试样和重铬酸盐钝化的试样耐盐雾(1％NaC1水溶液，温度35℃)腐蚀性能和抗高温(180℃)氧化性能相当。
实施例4
本实施例中，按重量百分比取磷酸三钠65％，植酸15％，十八胺17％，2,6-二叔丁基对甲酚3％，将这些原料均匀混合后即得无铬钝化剂，在电镀锡板钝化工作液中，添加本发明的钝化剂，使钝化剂的重量百分比浓度范围维持在1.1％，于温度50℃下钝化。本发明的无铬钝化剂钝化的试样和重铬酸盐钝化的试样耐盐雾(1％NaC1水溶液，温度35℃)腐蚀性能和抗高温(180℃)氧化性能相当。
实施例5
本实施例中，按重量百分比取磷酸三钠61％，植酸23％，十八胺12％，2,6-二叔丁基对甲酚4％，将这些原料均匀混合后即得无铬钝化剂，在电镀锡板钝化工作液中，添加本发明的钝化剂，使钝化剂的重量百分比浓度范围维持在1.2％，于温度50℃下钝化。本发明的无铬钝化剂钝化的试样和重铬酸盐钝化的试样耐盐雾(1％NaC1水溶液，温度35℃)腐蚀性能和抗高温(180℃)氧化性能相当。
Claims (2)
1.一种用于电镀锡板的钝化剂，其特征在于：所述钝化剂由磷酸三钠、植酸、十八胺、2,6-二叔丁基对甲酚组成，按重量百分比各组分为：磷酸三钠为50～70％、植酸为15～25％、十八胺为10～20％、2,6-二叔丁基对甲酚为2～6％。
2.根据权利要求1所述的用于电镀锡板的钝化剂，其特征在于：所述钝化剂按重量百分比各组分为：磷酸三钠为55～65％、植酸为18～23％、十八胺为13～18％、2,6-二叔丁基对甲酚为2～5％。
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