CN104451499A - 一种含植酸锌的酸性助镀剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含植酸锌的酸性助镀剂，其组分按重量份包括：氯化铵50-100，氟化钠15-30，氯化铝40-50，氯化亚锡20-30，氯化镍10-20，植酸锌20-40，氧化锌60-150，硼砂15-20，过氧化氢10-20，KyAnXm 20-40，水60-75，柠檬酸5-10，草酸20-25，辛基酚聚氧乙烯醚5-15，甲醇30-35，尿素1-2，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺10-15，KyAnXm中的A为稀土阳离子或锆离子，X为硫酸根或硼酸根或氟离子。本发明对基体金属进行热浸镀处理，提高本发明对基体金属的润湿浸润作用和附着力，改善助镀效果，增强基体金属的机械性能，增加其抗氧化性，使其更美观。

Description

一种含植酸锌的酸性助镀剂
技术领域
本发明涉及热浸镀技术领域，尤其涉及一种含植酸锌的酸性助镀剂。
背景技术
目前，国内基体金属的防腐镀层，主要包括电镀锌、热浸锌、铝、锌铝合金等不同体系，利用上述工艺方法，在基体金属表面镀覆一层耐腐蚀镀层，以实现对基体金属的保护。由于全球大气环境质量恶化，空气中一些腐蚀性气体例如一些酸性气体的含量与日俱增，镀层的腐蚀加剧，单金属镀层，特别是锌镀层的抗腐蚀能力以及使用寿命已经难以满足现代工业的材料保护要求。
热浸镀锌是延缓基体金属材料环境腐蚀的最有效手段之一，随着科学技术和现代工业的发展，对热浸镀锌产品提出了更高的要求。为了提高钢铁热浸镀锌件镀层的耐腐蚀性能，人们通常会在锌浴中加入一种或多种合金元素。热浸镀锌时，在锌浴中加入少量铝可减少锌液表面锌的氧化，获得表面平整、光亮的镀层。锌铝合金凝固时在382℃发生共晶反应，即该合金熔点较低，热浸镀时能耗较小，镀层中的共晶组织耐腐蚀性较好，适合于热浸镀锌生产，因此在锌浴中添加铝元素的技术得到了广泛应用。然而在热浸镀锌中铝元素的添加量大于0.06％时，会使常规氯化锌铵助镀剂失效从而导致镀件出现漏镀等问题，使热浸镀锌铝合金镀层在生产应用中受到很大限制。而且对于常规用于热镀锌普碳钢，特别是活性的含硅钢，由于圣德林效应易形成厚的锌铁合金层，这种合金层的增厚，不仅影响镀层外观，也影响镀层的附着力。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种含植酸锌的酸性助镀剂，通过对基体金属进行热浸镀处理，提高本发明对基体金属的润湿浸润作用和附着力，降低基体金属的表面张力，改善助镀效果，增强基体金属的机械性能，增加其抗氧化性，使其更美观。
本发明提出的一种含植酸锌的酸性助镀剂，其组分按重量份包括：氯化铵50-100份，氟化钠15-30份，氯化铝40-50份，氯化亚锡20-30份，氯化镍10-20份，植酸锌20-40份，氧化锌60-150份，硼砂15-20份，过氧化氢10-20份，KyAnXm 20-40份，水60-75份，柠檬酸5-10份，草酸20-25份，辛基酚聚氧乙烯醚5-15份，甲醇30-35份，尿素1-2份，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺10-15份，KyAnXm中的A为稀土阳离子或锆离子，X为硫酸根或硼酸根或氟离子。
优选地，氯化铵、氟化钠、氯化铝、氯化亚锡、氯化镍、植酸锌和氧化锌的重量比为70-90：20-25：43-47：25-28：16-19：25-30：100-120。
优选地，植酸锌、硼砂、过氧化氢、柠檬酸、草酸的重量比为25-30：17-18：14-16：6-9：23-24。
优选地，其组分按重量份包括：氯化铵70-90份，氟化钠20-25份，氯化铝43-47份，氯化亚锡25-28份，氯化镍16-19份，植酸锌25-30份，氧化锌100-120份，硼砂17-18份，过氧化氢14-16份，KyAnXm 25-35份，水65-70份，柠檬酸6-9份，草酸23-24份，辛基酚聚氧乙烯醚9-12份，甲醇32-34份，尿素1.4-1.8份，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺12-13份。
优选地，KyAnXm为KBe2B3O7。
优选地，其组分按重量份包括：氯化铵90份，氟化钠20份，氯化铝47份，氯化亚锡25份，氯化镍19份，植酸锌25份，氧化锌120份，硼砂17份，过氧化氢16份，KBe2B3O725份，水70份，柠檬酸6份，草酸24份，辛基酚聚氧乙烯醚9份，甲醇34份，尿素1.4份，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺13份。
在对基体金属进行预处理后，通过使用本发明进行配合，热浸镀处理基体金属，基体金属在合金熔池中连续自动引出时，附着在基体金属表面的液态合金在凝固过程中，随着体系温度降低，作为溶质金属的稀土元素将以饱和状态不断析出，优先结晶，并富集在镀层表面形成致密的复合表面膜。
本发明采用氟化物剥离基体金属表面的氧化皮，并将剥离的氧化皮包围起来，排除到熔剂的表面，同时使基体金属表面产生界面活化，改善本发明与基体金属间的浸润性，再通过加入水、甲醇和KyAnXm不仅能使本发明均匀涂敷在基体金属表面，还可以促进熔剂的快速蒸发和有效地抑制熔剂与熔融合金中的锌反应，从而达到改善镀层表面质量的目的；通过加入氯化镍，以抑制镀层中的圣德林效应，解决了镀层超厚、粘附性差的缺点；氯化亚锡的加入使锡元素与基体金属中的铁发生置换反应，在基体金属便面析出一层薄薄的锡，并在锡层表面获得锌铁镀层，可以避免锌液中由于铝的加入而延缓锌铁合金的形成，避免漏键等问题，氯化亚锡还与本发明中的锌、铝发生置换反应，降低了本发明与基体金属间的表面张力，提高本发明与基体金属的浸润性；表面活性剂与氯化亚锡配合，共同降低基体金属的表面张力，提高本发明的润湿性；植酸锌与硼砂相互配合，提高镀层的缓蚀、抗氧化效果，而柠檬酸与草酸相互作用，不仅可以络合亚铁离子，以防止过多铁离子进入锌液中，而形成锌渣，还能保持植酸盐含植酸锌的酸性助镀剂的酸性，活化基体金属表面，增加镀层的附着力；添加适量过氧化氢可以使基体金属表面的二价铁氧化成三价铁，有利于镀层形成；而磷酸二氢盐与稀土盐、锆盐相互配合，大大降低了本发明的熔点，有利于提高助镀效果，降低漏镀率，提高镀件质量。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种含植酸锌的酸性助镀剂，其组分按重量份包括：氯化铵50份，氟化钠30份，氯化铝40份，氯化亚锡30份，氯化镍10份，植酸锌40份，氧化锌60份，硼砂20份，过氧化氢10份，K2Be(SO4)240份，水60份，柠檬酸10份，草酸20份，辛基酚聚氧乙烯醚15份，甲醇30份，尿素2份，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺10份。
实施例2
本发明提出的一种含植酸锌的酸性助镀剂，其组分按重量份包括：氯化铵70份，氟化钠25份，氯化铝43份，氯化亚锡28份，氯化镍16份，植酸锌30份，氧化锌100份，硼砂18份，过氧化氢14份，KBe2B3O735份，水65份，柠檬酸9份，草酸23份，辛基酚聚氧乙烯醚12份，甲醇32份，尿素1.8份，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺12份。
实施例3
本发明提出的一种含植酸锌的酸性助镀剂，其组分按重量份包括：氯化铵90份，氟化钠20份，氯化铝47份，氯化亚锡25份，氯化镍19份，植酸锌25份，氧化锌120份，硼砂17份，过氧化氢16份，KBe2B3O725份，水70份，柠檬酸6份，草酸24份，辛基酚聚氧乙烯醚9份，甲醇34份，尿素1.4份，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺13份。
实施例4
本发明提出的一种含植酸锌的酸性助镀剂，其组分按重量份包括：氯化铵100份，氟化钠15份，氯化铝50份，氯化亚锡20份，氯化镍20份，植酸锌20份，氧化锌150份，硼砂15份，过氧化氢20份，K2ZrF620份，水75份，柠檬酸5份，草酸25份，辛基酚聚氧乙烯醚5份，甲醇35份，尿素1份，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺15份。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种含植酸锌的酸性助镀剂，其特征在于，其组分按重量份包括：氯化铵50-100份，氟化钠15-30份，氯化铝40-50份，氯化亚锡20-30份，氯化镍10-20份，植酸锌20-40份，氧化锌60-150份，硼砂15-20份，过氧化氢10-20份，KyAnXm 20-40份，水60-75份，柠檬酸5-10份，草酸20-25份，辛基酚聚氧乙烯醚5-15份，甲醇30-35份，尿素1-2份，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺10-15份，KyAnXm中的A为稀土阳离子或锆离子，X为硫酸根或硼酸根或氟离子。
2.根据权利要求1所述含植酸锌的酸性助镀剂，其特征在于，氯化铵、氟化钠、氯化铝、氯化亚锡、氯化镍、植酸锌和氧化锌的重量比为70-90：20-25：43-47：25-28：16-19：25-30：100-120。
3.根据权利要求1或2所述含植酸锌的酸性助镀剂，其特征在于，植酸锌、硼砂、过氧化氢、柠檬酸、草酸的重量比为25-30：17-18：14-16：6-9：23-24。
4.根据权利要求1-3任一项所述含植酸锌的酸性助镀剂，其特征在于，其组分按重量份包括：氯化铵70-90份，氟化钠20-25份，氯化铝43-47份，氯化亚锡25-28份，氯化镍16-19份，植酸锌25-30份，氧化锌100-120份，硼砂17-18份，过氧化氢14-16份，KyAnXm 25-35份，水65-70份，柠檬酸6-9份，草酸23-24份，辛基酚聚氧乙烯醚9-12份，甲醇32-34份，尿素1.4-1.8份，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺12-13份。
5.根据权利要求1-4任一项所述含植酸锌的酸性助镀剂，其特征在于，KyAnXm为KBe2B3O7。
6.根据权利要求1-5任一项所述含植酸锌的酸性助镀剂，其特征在于，其组分按重量份包括：氯化铵90份，氟化钠20份，氯化铝47份，氯化亚锡25份，氯化镍19份，植酸锌25份，氧化锌120份，硼砂17份，过氧化氢16份，KBe2B3O725份，水70份，柠檬酸6份，草酸24份，辛基酚聚氧乙烯醚9份，甲醇34份，尿素1.4份，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺13份。
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