CN104372319A - 镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂及其制备方法，该钝化剂包括以下重量份计的组分：硼酸钙40～90份、磷酸锌70～150份、苯并三氮唑40～80份、乙醇30～90份、乙二胺四乙酸钠80～150份、氨基三亚甲基膦酸90～170份、二聚乙二醇单乙醚20～60份、硅烷偶联剂20～70份、表面活性剂30～80份、水500～1000份。制备方法：将200～300份水加入反应釜，将硼酸钙、磷酸锌、苯并三氮唑、氨基三亚甲基膦酸、二聚乙二醇单乙醚、硅烷偶联剂、表面活性剂投入，搅拌反应16～48h；加入乙醇和乙二胺四乙酸钠，搅拌均匀，冷却，加入剩余水，搅拌均匀。本发明的苯并三氮唑可以明显提高钝化剂对外界环境的侵蚀，从而使钝化剂具有良好的耐腐蚀性能。

Description

镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂及其制备方法
技术领域
    本发明涉及钝化剂领域，尤其涉及一种镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂及其制备方法。
背景技术
 专利申请号为“CN201410243192”、名称为“一种土壤重金属钝化剂及其制备方法”的中国专利申请公开了一种土壤重金属钝化剂及其制备方法，属于土壤改良技术领域；该钝化剂为胡敏素和巯基化胡敏素，是从泥炭土中提取出胡敏素并将其巯基化处理制得巯基化胡敏素；具体步骤包括泥炭土预处理、胡敏素提取、胡敏素巯基化三个步骤，将泥炭土风干，过筛，称取适量与氢氧化钠溶液混合，并置于在摇床上震荡，静置离心分离，洗涤，风干即获得粗胡敏素（HM）；按比例加入将巯基乙酸、乙酸酐、乙 酸混合液，浓硫酸溶液和粗胡敏素，搅拌冷却，置于水浴中反应后，洗涤，风干，即得到巯基化胡敏素；该发明方法简单，技术新颖；制得的钝化剂不仅能提高对污染土壤中Cd的钝化率，而且能与土壤颗粒强烈结合，降低钝化剂的迁移，节能环保，适合大规模推广。该钝化剂的使用效果虽然好，但是其耐腐蚀性能一般，而且主要应用于土壤的重金属，不适用于镀锌钢板表面。
专利申请号为“CN201410226673”、名称为“一种镀锌层三价铬钝化剂及其制备方法”的中国专利申请公开了一种镀锌层三价铬钝化剂及其制备方法，包括以下原料：含氯化铬60—75g/L，双氧水10—15g/L，硝酸钴10—12g/L，甲酸5—8g/L，氟化钾12—25g/L，纳米二氧化硅0.8— 1.2g/L，表面活性剂0.5—1g/L，缓蚀剂0.5—1g/L，余量为水。该发明配方合理，得到的钝化膜表面结构致密、无明显裂纹，附着力较好，满足产品性能的要求；该发明制备方法简单，生产成本低。但是该发明用于镀锌钢板的耐腐蚀性能一般，特别是硝酸铵溶液对该发明的腐蚀较严重。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂及其制备方法，钝化剂耐腐蚀性能强。
本发明采用以下技术方案：
镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，包括以下重量份计的组分：硼酸钙40～90份、磷酸锌70～150份、苯并三氮唑40～80份、乙醇30～90份、乙二胺四乙酸钠80～150份、氨基三亚甲基膦酸90～170份、二聚乙二醇单乙醚20～60份、硅烷偶联剂20～70份、表面活性剂30～80份、水500～1000份。
作为对本发明的进一步改进，镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，包括以下重量份计的组分：硼酸钙50～80份、磷酸锌80～120份、苯并三氮唑50～70份、乙醇40～80份、乙二胺四乙酸钠100～140份、氨基三亚甲基膦酸100～160份、二聚乙二醇单乙醚30～50份、硅烷偶联剂30～60份、表面活性剂40～70份、水600～800份。
作为对本发明的进一步改进，镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，包括以下重量份计的组分：硼酸钙60份、磷酸锌90份、苯并三氮唑60份、乙醇60份、乙二胺四乙酸钠120份、氨基三亚甲基膦酸130份、二聚乙二醇单乙醚40份、硅烷偶联剂40份、表面活性剂50份、水700份。
作为对本发明的进一步改进，硅烷偶联剂是Y（CH2）nSiX3，其中，n为1～3，Y为链烯基或碳官能基；X为Cl、OC2H4OCH3、OSiMe3或OAc。
作为对本发明的进一步改进，硅烷偶联剂是丁二烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三过氧化叔丁基硅烷。
作为对本发明的进一步改进，表面活性剂为十八烷基磺酸钠或十四烷基磺酸钠。
作为对本发明的进一步改进，十八烷基磺酸钠的分子量为300～400。
上述镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂的制备方法，包括以下步骤：将200～300份水加入密闭反应釜内，然后将硼酸钙、磷酸锌、苯并三氮唑、氨基三亚甲基膦酸、二聚乙二醇单乙醚、硅烷偶联剂、表面活性剂投入反应釜，保持反应釜温度为40～80℃，搅拌，反应16～48h；加入乙醇和乙二胺四乙酸钠，搅拌均匀，冷却，加入剩余水，搅拌均匀，即可。
    作为对本发明的进一步改进，硼酸钙、磷酸锌、苯并三氮唑、氨基三亚甲基膦酸、二聚乙二醇单乙醚、硅烷偶联剂、表面活性剂在加入反应釜之前混合均匀。
    作为对本发明的进一步改进，反应釜反应温度为60℃。
    上述镀锌钢板专用耐盐雾钝化剂的使用方法，将镀锌钢板放入钝化剂中浸泡10～30min，然后将镀锌钢板放入烘箱中烘干，烘干温度为150～200℃，烘干时间为1～2h。
    原理：苯并三氮唑可以阻止空气中的氧气和钝化剂的反应，提高钝化剂的耐腐蚀性能。
有益效果
本发明的钝化剂可以降低外界对镀锌钢板的腐蚀作用，这是因为添加的苯并三氮唑可以明显提高钝化剂对外界环境的侵蚀，从而使钝化剂具有良好的耐腐蚀性能。    
具体实施方式
    下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍，但不局限于此。
实施例1
镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，包括以下重量份计的组分：硼酸钙60份、磷酸锌90份、苯并三氮唑60份、乙醇60份、乙二胺四乙酸钠120份、氨基三亚甲基膦酸130份、二聚乙二醇单乙醚40份、硅烷偶联剂40份、表面活性剂50份、水700份。
硅烷偶联剂是丁二烯基三乙氧基硅烷。
表面活性剂为十八烷基磺酸钠。
十八烷基磺酸钠的分子量为350。
上述镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂的制备方法，包括以下步骤：将250份水加入密闭反应釜内，然后将硼酸钙、磷酸锌、苯并三氮唑、氨基三亚甲基膦酸、二聚乙二醇单乙醚、硅烷偶联剂、表面活性剂混合均匀后，投入反应釜，保持反应釜温度为60℃，搅拌，反应30h；加入乙醇和乙二胺四乙酸钠，搅拌均匀，冷却，加入剩余水，搅拌均匀，即可。
    上述镀锌钢板专用耐盐雾钝化剂的使用方法，将镀锌钢板放入钝化剂中浸泡10～30min，然后将镀锌钢板放入烘箱中烘干，烘干温度为150～200℃，烘干时间为1～2h。
实施例2
镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，包括以下重量份计的组分：硼酸钙40份、磷酸锌70份、苯并三氮唑40份、乙醇30份、乙二胺四乙酸钠80份、氨基三亚甲基膦酸90份、二聚乙二醇单乙醚20份、硅烷偶联剂20份、表面活性剂30份、水500份。
硅烷偶联剂是乙烯基三过氧化叔丁基硅烷。
表面活性剂为十四烷基磺酸钠。
十八烷基磺酸钠的分子量为300。
上述镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂的制备方法，包括以下步骤：将200份水加入密闭反应釜内，然后将硼酸钙、磷酸锌、苯并三氮唑、氨基三亚甲基膦酸、二聚乙二醇单乙醚、硅烷偶联剂、表面活性剂投入反应釜，保持反应釜温度为40℃，搅拌，反应16h；加入乙醇和乙二胺四乙酸钠，搅拌均匀，冷却，加入剩余水，搅拌均匀，即可。
    上述镀锌钢板专用耐盐雾钝化剂的使用方法，将镀锌钢板放入钝化剂中浸泡10～30min，然后将镀锌钢板放入烘箱中烘干，烘干温度为150～200℃，烘干时间为1～2h。
实施例3
镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，包括以下重量份计的组分：硼酸钙90份、磷酸锌150份、苯并三氮唑80份、乙醇90份、乙二胺四乙酸钠150份、氨基三亚甲基膦酸170份、二聚乙二醇单乙醚60份、硅烷偶联剂70份、表面活性剂80份、水1000份。
硅烷偶联剂是丁二烯基三乙氧基硅烷。
表面活性剂为十四烷基磺酸钠。
十八烷基磺酸钠的分子量为400。
上述镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂的制备方法，包括以下步骤：将300份水加入密闭反应釜内，然后将硼酸钙、磷酸锌、苯并三氮唑、氨基三亚甲基膦酸、二聚乙二醇单乙醚、硅烷偶联剂、表面活性剂投入反应釜，保持反应釜温度为80℃，搅拌，反应48h；加入乙醇和乙二胺四乙酸钠，搅拌均匀，冷却，加入剩余水，搅拌均匀，即可。
    上述镀锌钢板专用耐盐雾钝化剂的使用方法，将镀锌钢板放入钝化剂中浸泡10～30min，然后将镀锌钢板放入烘箱中烘干，烘干温度为150～200℃，烘干时间为1～2h。
实施例4
镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，包括以下重量份计的组分：硼酸钙50份、磷酸锌80份、苯并三氮唑50份、乙醇40份、乙二胺四乙酸钠100份、氨基三亚甲基膦酸100份、二聚乙二醇单乙醚30份、硅烷偶联剂30份、表面活性剂40份、水600份。
硅烷偶联剂是丁二烯基三乙氧基硅烷。
表面活性剂为十八烷基磺酸钠。
十八烷基磺酸钠的分子量为320。
上述镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂的制备方法，包括以下步骤：将220份水加入密闭反应釜内，然后将硼酸钙、磷酸锌、苯并三氮唑、氨基三亚甲基膦酸、二聚乙二醇单乙醚、硅烷偶联剂、表面活性剂投入反应釜，保持反应釜温度为50℃，搅拌，反应20h；加入乙醇和乙二胺四乙酸钠，搅拌均匀，冷却，加入剩余水，搅拌均匀，即可。
    上述镀锌钢板专用耐盐雾钝化剂的使用方法，将镀锌钢板放入钝化剂中浸泡10～30min，然后将镀锌钢板放入烘箱中烘干，烘干温度为150～200℃，烘干时间为1～2h。
实施例5
镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，包括以下重量份计的组分：硼酸钙80份、磷酸锌120份、苯并三氮唑70份、乙醇80份、乙二胺四乙酸钠140份、氨基三亚甲基膦酸160份、二聚乙二醇单乙醚50份、硅烷偶联剂60份、表面活性剂70份、水800份。
硅烷偶联剂是丁二烯基三乙氧基硅烷。
表面活性剂为十四烷基磺酸钠。
十八烷基磺酸钠的分子量为380。
上述镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂的制备方法，包括以下步骤：将280份水加入密闭反应釜内，然后将硼酸钙、磷酸锌、苯并三氮唑、氨基三亚甲基膦酸、二聚乙二醇单乙醚、硅烷偶联剂、表面活性剂投入反应釜，保持反应釜温度为70℃，搅拌，反应40h；加入乙醇和乙二胺四乙酸钠，搅拌均匀，冷却，加入剩余水，搅拌均匀，即可。
    上述镀锌钢板专用耐盐雾钝化剂的使用方法，将镀锌钢板放入钝化剂中浸泡10～30min，然后将镀锌钢板放入烘箱中烘干，烘干温度为150～200℃，烘干时间为1～2h。
对比例1
与实施例1相同，不同在于：不加苯并三氮唑。
性能测试
对实施例和对比例的产品进行性能测试，结果见表1。
将盛有20%硝酸铵溶液的烧杯放在水浴锅中水浴加热至70℃，将产品浸入硝酸铵溶液中，观察明显出现锈蚀斑点的时间。
表1
结论：本发明的钝化剂可以降低20%硝酸铵溶液对镀锌钢板的腐蚀作用，腐蚀时间为373～382min，而对比例1中未添加苯并三氮唑的钝化剂的耐腐蚀性能明显不如本发明，240min就会对镀锌钢板产生腐蚀作用。因此，本发明具有良好的耐腐蚀性能。

Claims (10)

1.镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，其特征在于，包括以下重量份计的组分：硼酸钙40～90份、磷酸锌70～150份、苯并三氮唑40～80份、乙醇30～90份、乙二胺四乙酸钠80～150份、氨基三亚甲基膦酸90～170份、二聚乙二醇单乙醚20～60份、硅烷偶联剂20～70份、表面活性剂30～80份、水500～1000份。
2.根据权利要求1所述的镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，其特征在于，包括以下重量份计的组分：硼酸钙50～80份、磷酸锌80～120份、苯并三氮唑50～70份、乙醇40～80份、乙二胺四乙酸钠100～140份、氨基三亚甲基膦酸100～160份、二聚乙二醇单乙醚30～50份、硅烷偶联剂30～60份、表面活性剂40～70份、水600～800份。
3.根据权利要求2所述的镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，其特征在于，包括以下重量份计的组分：硼酸钙60份、磷酸锌90份、苯并三氮唑60份、乙醇60份、乙二胺四乙酸钠120份、氨基三亚甲基膦酸130份、二聚乙二醇单乙醚40份、硅烷偶联剂40份、表面活性剂50份、水700份。
4.根据权利要求1所述的镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，其特征在于，硅烷偶联剂是Y（CH2）nSiX3，其中，n为1～3，Y为链烯基或碳官能基；X为Cl、OC2H4OCH3、OSiMe3或OAc。
5.根据权利要求1所述的镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，其特征在于，硅烷偶联剂是丁二烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三过氧化叔丁基硅烷。
6.根据权利要求1所述的镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，其特征在于，表面活性剂为十八烷基磺酸钠或十四烷基磺酸钠。
7.根据权利要求6所述的镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂，其特征在于，十八烷基磺酸钠的分子量为300～400。
8.基于权利要求1所述的镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将200～300份水加入密闭反应釜内，然后将硼酸钙、磷酸锌、苯并三氮唑、氨基三亚甲基膦酸、二聚乙二醇单乙醚、硅烷偶联剂、表面活性剂投入反应釜，保持反应釜温度为40～80℃，搅拌，反应16～48h；加入乙醇和乙二胺四乙酸钠，搅拌均匀，冷却，加入剩余水，搅拌均匀，即可。
9.根据权利要求8所述的镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂的制备方法，其特征在于，硼酸钙、磷酸锌、苯并三氮唑、氨基三亚甲基膦酸、二聚乙二醇单乙醚、硅烷偶联剂、表面活性剂在加入反应釜之前混合均匀。
10.根据权利要求8所述的镀锌钢板专用耐腐蚀钝化剂的制备方法，其特征在于，反应釜反应温度为60℃。
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