CN104328411A - 一种耐高温金属钝化液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温金属钝化液及其制备方法，该钝化液含有以下成分：15-22g/L磷酸钠、7-22g/L酚醚磷酸酯、2-20g/L钒酸铵、2-10g/L多钒酸铵、2-14g/L钼磷酸铵、5-15g/L钼磷酸钠、5-15g/L氯化氧锆、12-25g/L硅酸钠、5-12g/LTX-100、50-220g/L植酸。制备方法：a、按照计量称取；b、搅拌并加热；c、最后加入TX-100，搅拌均匀即得。采用本发明制备的耐高温金属钝化液进行钝化后的金属板具有良好的耐腐蚀性能和耐高温性能。
Description
技术领域
本发明涉及金属的表面处理技术领域，特别涉及一种耐高温金属钝化液及其制备方法。
背景技术
金属镀后在存储运输过程当中或使用时暴露在空气里，由于空气湿度及温度的变化，会在镀层表面形成结露，导致金属生锈或变色，影响产品外表的防锈性能，为了防止镀层的这种锈蚀，在金属表面涂镀后，需要对其表面镀层进行钝化处理。
传统的钝化处理通常采用六价或三价的铬酸盐在镀层表面形成一层钝化膜，该膜具有良好的隔离性能与自修复作用，具有良好的防腐蚀作用，具有工艺简单、快速、成本低，钝化可在线进行，钝化产品在后期涂装加工过程中油漆的附着性能好等优点，是目前常规的钝化方法。但是其所含的铬离子对环境和人体均有极大的危害，使用受到限制。欧盟于2003年通过指令，规定出口到欧盟的电子电器产品中禁止使用铬酸盐钝化的镀锌钢板。其它国家和地区也纷纷仿效出台了相应的法令、法规。因此，目前世界上各国都在研究替代铬酸盐的产品，基本分为三大类：无机钝化、有机钝化和无机有机混合钝化。
但由于金属零件经钝化后，粉末喷涂需要200℃以上温度条件下进行，采用自动化的生产线，需使钝化工件在喷涂前在200℃以上温度条件下进行干燥，导致金属零件表面会部分腐蚀，因此要开发一种不含有铬且耐高温的钝化液。
申请号为200910265418.4的专利公开了一种耐高温金属钝化剂，其主要成分为水93-95％、磷酸盐1-2％、促进剂0.5-1％、表面活性剂0.05-0.1％和耐高温钝化成分3-4％。虽然其组成成分中虽然不含有铬，但对于耐高温并没有给出具体试验数据，其效果并不确切。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上现有技术的不足而提供一种不含铬且耐高温金属钝化液及其制备方法。
本发明的一种耐高温金属钝化液含有以下成分：15-22g/L磷酸钠、7-22g/L酚醚磷酸酯、2-20g/L钒酸铵、2-10g/L多钒酸铵、2-14g/L钼磷酸铵、5-15g/L钼磷酸钠、5-15g/L氯化氧锆、12-25g/L硅酸钠、5-12g/L TX-100、50-220g/L植酸。
优选的，一种耐高温金属钝化液含有以下成分：18-20g/L磷酸钠、10-18g/L酚醚磷酸酯、5-15g/L钒酸铵、5-8g/L多钒酸铵、5-10g/L钼磷酸铵、7-12g/L钼磷酸钠、7-12g/L氯化氧锆、18-22g/L硅酸钠、8-10g/L TX-100、100-150g/L植酸。
更优选的，一种耐高温金属钝化液含有以下成分：19g/L磷酸钠、15g/L酚醚磷酸酯、10g/L钒酸铵、6g/L多钒酸铵、7g/L钼磷酸铵、9g/L钼磷酸钠、10g/L氯化氧锆、20g/L硅酸钠、9g/L TX-100、125g/L植酸。
一种耐高温金属钝化液的制备方法，包括以下步骤：
a、按照计量称取组分，先将磷酸钠、钒酸铵、多钒酸铵、钼磷酸铵、钼磷酸钠、硅酸钠加入到去离子水中进行搅拌，控制搅拌速度为50-70转/min，至完全溶解；
b、再向步骤a得到的溶液中加入氯化氧锆、酚醚磷酸酯和植酸，进行搅拌并加热，控制温度在70-110℃，反应时间为2-5小时，调节溶液pH值至5-6；
c、最后加入TX-100，搅拌均匀后即得耐高温金属钝化液。
优选的，步骤a中所述的控制搅拌速度为60转/min。
优选的，步骤b中所述的控制温度在90℃。
优选的，步骤b中所述的反应时间为4小时。
优选的，步骤b中所述的用磷酸调节溶液pH值至5-6。
有益效果：本发明在无铬钝化的基础上，保证了钝化后的金属板具有良好的耐腐蚀性能和耐高温性能。
本发明提供的耐高温金属钝化液与现有技术的钝化液相比较，具体如下：
1、本发明的两组验证试验中的表面白锈面积百分比均小于5％，证明采用本发明制备的耐高温金属钝化液进行钝化后的金属板具有良好的耐腐蚀性能和耐高温性能。
2、本发明制备的耐高温金属钝化液不含铬化合物等有毒物质，对环境无污染，并且制备方法简单，应用前景广泛。
具体实施方式
实施例1
一种耐高温金属钝化液含有以下成分：15g/L磷酸钠、7g/L酚醚磷酸酯、2g/L钒酸铵、2g/L多钒酸铵、2g/L钼磷酸铵、5g/L钼磷酸钠、5g/L氯化氧锆、12g/L硅酸钠、5g/L TX-100、50g/L植酸。
一种耐高温金属钝化液的制备方法，包括以下步骤：
a、按照计量称取组分，先将磷酸钠、钒酸铵、多钒酸铵、钼磷酸铵、钼磷酸钠、硅酸钠加入到去离子水中进行搅拌，控制搅拌速度为50转/min，至完全溶解；
b、再向步骤a得到的溶液中加入氯化氧锆、酚醚磷酸酯和植酸，进行搅拌并加热，控制温度在70℃，反应时间为2小时，调节溶液pH值至5；
c、最后加入TX-100，搅拌均匀后即得耐高温金属钝化液。
实施例2
一种耐高温金属钝化液含有以下成分：22g/L磷酸钠、22g/L酚醚磷酸酯、20g/L钒酸铵、10g/L多钒酸铵、14g/L钼磷酸铵、15g/L钼磷酸钠、15g/L氯化氧锆、25g/L硅酸钠、12g/LTX-100、220g/L植酸。
一种耐高温金属钝化液的制备方法，包括以下步骤：
a、按照计量称取组分，先将磷酸钠、钒酸铵、多钒酸铵、钼磷酸铵、钼磷酸钠、硅酸钠加入到去离子水中进行搅拌，控制搅拌速度为55转/min，至完全溶解；
b、再向步骤a得到的溶液中加入氯化氧锆、酚醚磷酸酯和植酸，进行搅拌并加热，控制温度在80℃，反应时间为3小时，调节溶液pH值至5；
c、最后加入TX-100，搅拌均匀后即得耐高温金属钝化液。
实施例3
一种耐高温金属钝化液含有以下成分：18g/L磷酸钠、10g/L酚醚磷酸酯、5g/L钒酸铵、5g/L多钒酸铵、5g/L钼磷酸铵、7g/L钼磷酸钠、7g/L氯化氧锆、18g/L硅酸钠、8g/L TX-100、100g/L植酸。
一种耐高温金属钝化液的制备方法，包括以下步骤：
a、按照计量称取组分，先将磷酸钠、钒酸铵、多钒酸铵、钼磷酸铵、钼磷酸钠、硅酸钠加入到去离子水中进行搅拌，控制搅拌速度为65转/min，至完全溶解；
b、再向步骤a得到的溶液中加入氯化氧锆、酚醚磷酸酯和植酸，进行搅拌并加热，控制温度在100℃，反应时间为4小时，用磷酸调节溶液pH值至6；
c、最后加入TX-100，搅拌均匀后即得耐高温金属钝化液。
实施例4
一种耐高温金属钝化液含有以下成分：20g/L磷酸钠、18g/L酚醚磷酸酯、15g/L钒酸铵、8g/L多钒酸铵、10g/L钼磷酸铵、12g/L钼磷酸钠、12g/L氯化氧锆、22g/L硅酸钠、10g/L TX-100、150g/L植酸。
一种耐高温金属钝化液的制备方法，包括以下步骤：
a、按照计量称取组分，先将磷酸钠、钒酸铵、多钒酸铵、钼磷酸铵、钼磷酸钠、硅酸钠加入到去离子水中进行搅拌，控制搅拌速度为70转/min，至完全溶解；
b、再向步骤a得到的溶液中加入氯化氧锆、酚醚磷酸酯和植酸，进行搅拌并加热，控制温度在110℃，反应时间为5小时，调节溶液pH值至6；
c、最后加入TX-100，搅拌均匀后即得耐高温金属钝化液。
实施例5
一种耐高温金属钝化液含有以下成分：19g/L磷酸钠、15g/L酚醚磷酸酯、10g/L钒酸铵、6g/L多钒酸铵、7g/L钼磷酸铵、9g/L钼磷酸钠、10g/L氯化氧锆、20g/L硅酸钠、9g/L TX-100、125g/L植酸。
一种耐高温金属钝化液的制备方法，包括以下步骤：
a、按照计量称取组分，先将磷酸钠、钒酸铵、多钒酸铵、钼磷酸铵、钼磷酸钠、硅酸钠加入到去离子水中进行搅拌，控制搅拌速度为60转/min，至完全溶解；
b、再向步骤a得到的溶液中加入氯化氧锆、酚醚磷酸酯和植酸，进行搅拌并加热，控制温度在90℃，反应时间为4小时，用磷酸调节溶液pH值至5.5；
c、最后加入TX-100，搅拌均匀后即得耐高温金属钝化液。
使用本发明制备的耐高温金属钝化液对金属进行钝化的方法如下：
对镀后金属进行表面处理，然后在30-90℃条件下，将经过处理后的金属完全浸泡在处理液中5-120秒，再于50-200℃条件下烘干24-72小时。
样品：经热镀锌后的金属板。
采用上述实施例1至5制备的耐高温金属钝化液对样品进行钝化，将钝化后的样品放在盐雾箱中，采用浓度为5％、pH值为6.5、温度为35℃的氯化钠溶液进行连续喷雾，观察样品表面白锈的面积，计算样品表面白锈的百分比来评价耐腐蚀性能。
将试验数据进行统计，试验结果见表1。
表1
另外，为了试验数据更加全面和准确，增加一组完成电镀锌5分钟内的金属板为样品的试验，具体如下：
样品：完成电镀锌5分钟内的金属板。
将试验数据进行统计，试验结果见表2。
表2
由表1和表2结果可知，两组试验中的表面白锈面积百分比均小于5％，证明采用本发明制备的耐高温金属钝化液进行钝化后的金属板具有良好的耐腐蚀性能和耐高温性能。
同时，本发明制备的耐高温金属钝化液不含铬化合物等有毒物质，对环境无污染，并且制备方法简单，应用前景广泛。
Claims (8)
1.一种耐高温金属钝化液，其特征在于它含有以下成分：15-22g/L磷酸钠、7-22g/L酚醚磷酸酯、2-20g/L钒酸铵、2-10g/L多钒酸铵、2-14g/L钼磷酸铵、5-15g/L钼磷酸钠、5-15g/L氯化氧锆、12-25g/L硅酸钠、5-12g/L TX-100、50-220g/L植酸。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温金属钝化液，其特征在于含有以下成分：18-20g/L磷酸钠、10-18g/L酚醚磷酸酯、5-15g/L钒酸铵、5-8g/L多钒酸铵、5-10g/L钼磷酸铵、7-12g/L钼磷酸钠、7-12g/L氯化氧锆、18-22g/L硅酸钠、8-10g/L TX-100、100-150g/L植酸。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温金属钝化液，其特征在于含有以下成分：19g/L磷酸钠、15g/L酚醚磷酸酯、10g/L钒酸铵、6g/L多钒酸铵、7g/L钼磷酸铵、9g/L钼磷酸钠、10g/L氯化氧锆、20g/L硅酸钠、9g/L TX-100、125g/L植酸。
4.一种如权利要求1至3任一项所述的耐高温金属钝化液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a、按照计量称取组分，先将磷酸钠、钒酸铵、多钒酸铵、钼磷酸铵、钼磷酸钠、硅酸钠加入到去离子水中进行搅拌，控制搅拌速度为50-70转/min，至完全溶解；
b、再向步骤a得到的溶液中加入氯化氧锆、酚醚磷酸酯和植酸，进行搅拌并加热，控制温度在70-110℃，反应时间为2-5小时，调节溶液pH值至5-6；
c、最后加入TX-100，搅拌均匀后即得耐高温金属钝化液。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温金属钝化液的制备方法，其特征在于步骤a中所述的步骤a中所述的控制搅拌速度为60转/min。
6.根据权利要求4所述的一种耐高温金属钝化液的制备方法，其特征在于步骤b中所述的控制温度在90℃。
7.根据权利要求4所述的一种耐高温金属钝化液的制备方法，其特征在于步骤b中所述的反应时间为4小时。
8.根据权利要求4所述的一种耐高温金属钝化液的制备方法，其特征在于步骤b中所述的用磷酸调节溶液pH值至5-6。
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