CN105296989A - 一种无钴盐高耐蚀性镀锌层彩色钝化剂及其制备方法 - Google Patents

一种无钴盐高耐蚀性镀锌层彩色钝化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无钴盐高耐蚀性镀锌层彩色钝化剂及其制备方法。其钝化剂配方如下：醋酸铬50～60g/L、植酸5～7g/L、单宁酸11～14g/L、四价钛盐溶液20～30g/L、氯化铈1～2.2g/L、辛基硫代丙酸钠1～2.2g/L、巯羟基硅烷1.5～3g/L、次亚磷酸钠0.6～1.2g/L。本发明钝化剂不含钴盐，减少了其对环境及人体的危害，更降低了废水处理的成本，且进一步提高了金属材料的耐蚀性能。

Description

一种无钴盐高耐蚀性镀锌层彩色钝化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种无钴盐高耐蚀性镀锌层彩色钝化剂及其制备方法。
背景技术
为了提高各类钢铁件镀锌层的耐蚀性能，使之能更广泛地应用于现代工业中，一般人们对其采用了铬酸盐钝化处理。但该钝化膜所含Cr(Ⅵ)为高毒、致癌物质，会严重危害环境和人体健康。根据欧盟WEES和RoHS指令，目前已经严格限制了Cr(Ⅵ)的使用。因此，铬酸盐其制备方法逐步被三价铬其制备方法所取代。虽然三价铬其制备方法的危害性比六价铬其制备方法有大幅降低(约为六价铬的百分之一)，但仍然无法完全适应日益严格的环保要求。现有的其制备方法中，为了提高钝化膜的耐蚀性能，改善其外观，绝大多数三价铬其制备方法会添加一定量的钴盐。然而钴盐具有如下缺陷：在废水处理过程中比三价铬更难去除，不仅增加了废水处理的成本，更可能因处理不到位，而破坏生态环境，危害人体健康。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的就是要提供一种无钴盐高耐蚀性镀锌层彩色钝化剂及其制备方法。该钝化剂不含钴盐，减少了其对环境及人体的危害，降低了废水处理的成本，还进一步提高了金属材料的耐蚀性能。
为实现此目的，本发明所提供的一种无钴盐高耐蚀性镀锌层彩色钝化剂，其钝化剂配方如下：
本发明钝化剂配制方法如下，以1L为例：
(1)、在容量为1L的容器中，置入0.5L的去离子水，加热至70～75℃；
(2)、趁热加入50～60克醋酸铬，充分搅拌至完全溶解；
(3)、依次加入5～7克植酸，11～14克单宁酸，在温度为70～75℃的条件下保温，并搅拌60分钟；
(4)、将步骤(3)的溶液降温至45～55℃后，加入20～30克四价钛盐溶液，充分搅拌；
(5)、再依次加入1～2.2克氯化铈、1～2.2克辛基硫代丙酸钠、1.5～3克巯羟基硅烷，充分搅拌；
(6)、在另一个0.2L的容器中，置入0.05～0.1L的去离子水，加入0.6～1.2克次亚磷酸钠，搅拌溶解；
(7)、将步骤(6)的溶液加入步骤(5)的溶液中，再补充去离子水至1L，搅拌均匀即成。
本发明较好的技术方案是：
在此钝化剂条件下，钝化层效果较好。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)、本发明钝化剂不含钴盐，极大降低钝化液对环境及人体的危害，降低了废水处理的成本，且更进一步提高了金属材料的耐蚀性能。
(2)、本发明钝化剂不含钴盐、六价铬，符合环保要求；
(3)、本发明参照GB/T6461-2002、GB/T10125-1997进行中性盐雾测试，其盐雾时间超过240小时，且外观呈均匀五彩，性能稳定。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
实施例1：一种无钴盐高耐蚀性镀锌层彩色钝化剂，其钝化剂配方如下：
本发明钝化剂配制方法如下，以1L为例：
(1)、在容量为1L的容器中，置入0.5L的去离子水，加热至70℃；
(2)、趁热加入60克醋酸铬，充分搅拌至完全溶解；
(3)、依次加入7克植酸，14克单宁酸，在温度为70℃的条件下保温，并搅拌60分钟；
(4)、将步骤(3)的溶液降温至45℃后，加入30克四价钛盐溶液，充分搅拌；
(5)、再依次加入1克氯化铈、1克辛基硫代丙酸钠、1.5克巯羟基硅烷，充分搅拌；
(6)、在另一个0.2L的容器中，置入0.05L的去离子水，加入0.6克次亚磷酸钠，搅拌溶解；
(7)、将步骤(6)的溶液加入步骤(5)的溶液中，再补充去离子水至1L，搅拌均匀即成。
上述配制所得溶液即为工作液，调节pH值为1.5，在温度为25℃条件下，钝化10s，水洗后，热风吹干。
实施例2：一种无钴盐高耐蚀性镀锌层彩色钝化剂，其钝化剂配方如下：
本发明钝化剂配制方法如下，以1L为例：
(1)、在容量为1L的容器中，置入0.5L的去离子水，加热至75℃；
(2)、趁热加入50克醋酸铬，充分搅拌至完全溶解；
(3)、依次加入5克植酸，11克单宁酸，在温度为75℃的条件下保温，并搅拌60分钟；
(4)、将步骤(3)的溶液降温至55℃后，加入20克四价钛盐溶液，充分搅拌；
(5)、再依次加入2.2克氯化铈、2.2克辛基硫代丙酸钠、3克巯羟基硅烷，充分搅拌；
(6)、在另一个0.2L的容器中，置入0.08L的去离子水，加入1.2克次亚磷酸钠，搅拌溶解；
(7)、将步骤(6)的溶液加入步骤(5)的溶液中，再补充去离子水至1L，搅拌均匀即成。
上述配制所得溶液即为工作液，调节pH值为2.0，在温度为25℃条件下，钝化30s，水洗后，热风吹干。
实施例3：一种无钴盐高耐蚀性镀锌层彩色钝化剂，其钝化剂配方如下：
本发明钝化剂配制方法如下，以1L为例：
(1)、在容量为1L的容器中，置入0.5L的去离子水，加热至72℃；
(2)、趁热加入55克醋酸铬，充分搅拌至完全溶解；
(3)、依次加入6克植酸，12.5克单宁酸，在温度为72℃的条件下保温，并搅拌60分钟；
(4)、将步骤(3)的溶液降温至50℃后，加入25克四价钛盐溶液，充分搅拌；
(5)、再依次加入1.6克氯化铈、1.6克辛基硫代丙酸钠、2.3克巯羟基硅烷，充分搅拌；
(6)、在另一个0.2L的容器中，置入0.05L的去离子水，加入0.9克次亚磷酸钠，搅拌溶解；
(7)、将步骤(6)的溶液加入步骤(5)的溶液中，再补充去离子水至1L，搅拌均匀即成。
上述配制所得溶液即为工作液，调节pH值为1.8，在温度为25℃条件下，钝化20s，水洗后，热风吹干。
实施例4：一种无钴盐高耐蚀性镀锌层彩色钝化剂，其钝化剂配方如下：
本发明钝化剂配制方法如下，以1L为例：
(1)、在容量为1L的容器中，置入0.5L的去离子水，加热至75℃；
(2)、趁热加入58克醋酸铬，充分搅拌至完全溶解；
(3)、依次加入7克植酸，12克单宁酸，在温度为75℃的条件下保温，并搅拌60分钟；
(4)、将步骤(3)的溶液降温至45℃后，加入28克四价钛盐溶液，充分搅拌；
(5)、再依次加入2.0克氯化铈、1.8克辛基硫代丙酸钠、2.5克巯羟基硅烷，充分搅拌；
(6)、在另一个0.2L的容器中，置入0.1L的去离子水，加入0.8克次亚磷酸钠，搅拌溶解；
(7)、将步骤(6)的溶液加入步骤(5)的溶液中，再补充去离子水至1L，搅拌均匀即成。
上述配制所得溶液即为工作液，调节pH值为2.0，在温度为30℃条件下，钝化15s，水洗后，热风吹干。
实施例5：一种无钴盐高耐蚀性镀锌层彩色钝化剂，其钝化剂配方如下：
本发明钝化剂配制方法如下，以1L为例：
(1)、在容量为1L的容器中，置入0.5L的去离子水，加热至70℃；
(2)、趁热加入52克醋酸铬，充分搅拌至完全溶解；
(3)、依次加入6克植酸，13克单宁酸，在温度为70℃的条件下保温，并搅拌60分钟；
(4)、将步骤(3)的溶液降温至45℃后，加入22克四价钛盐溶液，充分搅拌；
(5)、再依次加入1.6克氯化铈、2.0克辛基硫代丙酸钠、2.0克巯羟基硅烷，充分搅拌；
(6)、在另一个0.2L的容器中，置入0.7L的去离子水，加入0.6克次亚磷酸钠，搅拌溶解；
(7)、将步骤(6)的溶液加入步骤(5)的溶液中，再补充去离子水至1L，搅拌均匀即成。
上述配制所得溶液即为工作液，调节pH值为1.5，在温度为20℃条件下，钝化30s，水洗后，热风吹干。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (2)

1.一种无钴盐高耐蚀性镀锌层彩色钝化剂，其特征在于，其钝化剂配方如下：
。
2.一种制备权利要求1所述的无钴盐高耐蚀性镀锌层彩色钝化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤，以1L为例：
(1)、在容量为1L的容器中，置入0.5L的去离子水，加热至70～75℃；
(2)、趁热加入50～60克醋酸铬，充分搅拌至完全溶解；
(3)、依次加入5～7克植酸，11～14克单宁酸，在温度为70～75℃的条件下保温，并搅拌60分钟；
(4)、将步骤(3)的溶液降温至45～55℃后，加入20～30克四价钛盐溶液，充分搅拌；
(5)、再依次加入1～2.2克氯化铈、1～2.2克辛基硫代丙酸钠、1.5～3克巯羟基硅烷，充分搅拌；
(6)、在另一个0.2L的容器中，置入0.05～0.1L的去离子水，加入0.6～1.2克次亚磷酸钠，搅拌溶解；
(7)、将步骤(6)的溶液加入步骤(5)的溶液中，再补充去离子水至1L，搅拌均匀即成。
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