CN106756945A - 一种电镀锌钢板无铬钝化液 - Google Patents

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    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/40Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
    • C23C22/42Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates containing also phosphates

Abstract

发明公开了一种电镀锌钢板无铬钝化液,按重量份计由以下成分制成:钼酸盐、磷酸、硝酸铈、植酸、二甲基硅烷、核苷三磷酸、乙二醇、纳米二氧化硅、异噻唑啉酮、去离子水;本发明提供的电镀锌钢板无铬钝化液,是以钼酸盐、磷酸、硝酸铈、核苷三磷酸、植酸构成酸性溶液体系,可以有效钝化镀锌钢板表面,形成钝化膜,通过添加核苷三磷酸、异噻唑啉酮,其与酸性溶液体系的协同作用,尤其是与钼酸盐的协同作用,可极大的提高钝化膜层的致密性和表面耐腐蚀性。

Description

一种电镀锌钢板无铬钝化液
技术领域
[0001] 本发明涉及金属表面处理领域,特别是涉及一种电镀锌钢板无铬钝化液。
背景技术
[0002] 钝化液是一种能使金属表面呈钝态的溶液,一般用于镀锌、镀镉和其他镀层的镀 后处理,目的是在镀层表面形成能阻止金属正常反应的表面状态,提高其抗蚀性,并增加产 品美观。
[0003] 镀锌是电镀行业中的一个大品种,广泛用于钢铁的防腐。由于镀锌层在空气中,尤 其是潮湿环境中易被腐蚀和形成灰暗物,因此钢板镀锌后都必须要进行钝化处理。镀锌后 进行钝化处理不仅可以提高零部件表面的耐蚀性能及使用寿命,改进涂层与基体金属的结 合力,而且还能增加零部件表面的装饰性。
[0004] 目前国内的金属表面处理工业进行钝化处理时,一般常采用高浓度或中浓度的铬 酸盐溶液进行镀锌层的钝化,来提高镀层的耐蚀性能。但铬酸盐极毒,会产生六价铬污染对 环境和人们的身体健康造成严重伤害。因此,络酸的使用受到限制,现今人们纷纷寻找其替 代品,一方面要符合环保要求,更为主要的是,能够达到使用铬酸钝化的性能。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种电镀锌钢板无铬钝化液。
[0006] 本发明通过以下技术方案实现: 一种电镀锌钢板无铬钝化液,按重量份计由以下成分制成而成:钼酸盐12-16、磷酸ιοί〗、硝酸铈 2-4、植酸 3-5、二甲基硅烷 1-3、核苷三磷酸 3-4、 乙二醇 6-10、纳米二氧化硅 0.55-0.58、异噻唑啉酮0.3-0.4、去离子水85-100。
[0007] 进一步的:所述钼酸盐为钼酸钾与钼酸钠按20:1质量比例混合而成。
[0008] 进一步的:所述钼酸盐、核苷三磷酸、异噻唑啉酮质量比为4:1:0.1。
[0009] 进一步的:所述二氧化娃粒径为24nm。
[0010] 进一步的,所述电镀锌钢板无铬钝化液的制备方法为:将钼酸盐、磷酸添加到去离 子水中,加热至60°C,然后保温15min,然后添加硝酸铈、植酸、二甲基硅烷、核苷三磷酸,温 度调节至40°C,以250r/min转速搅拌15min,然后添加乙二醇、纳米二氧化娃、异噻卩坐啉酮, 将温度调节至55°C,以500r/min转速搅拌40min后,保温静置2小时,再将温度调节至2°C,保 温IOmin,自然恢复至室温,S卩可。
[0011] 进一步的,所述电镀锌钢板无铬钝化液的使用方法为:将电镀锌钢板先采用质量 浓度为1.5%的氨基磺酸溶液浸泡lOmin,然后采用40°C的去离子水清洗干净,再采用质量浓 度为0.01%的磷酸溶液浸泡5min,然后采用40 °C的去离子水清洗干净,然后采用质量浓度为 0.55%的硅烷偶联剂水溶液浸泡20min,然后采用40°C的去离子水清洗干净,再进行表面烘 干,在50 °C下预热15min,然后放入所述电镀锌钢板无铬钝化液中在42°C下,钝化75s,即可, 钝化时,镀锌钢板与镀锌钢板无铬钝化液之间形成8°C的温差,能够极大的加快成膜速度, 能够促使钝化膜电位正移。
[0012] 本发明的有益效果是,与现有技术相比: 本发明提供的电镀锌钢板无铬钝化液,是以钼酸盐、磷酸、硝酸铈、核苷三磷酸、植酸构 成酸性溶液体系,可以有效钝化镀锌钢板表面,形成钝化膜,通过添加核苷三磷酸、异噻唑 啉酮,其与酸性溶液体系的协同作用,尤其是与钼酸盐的协同作用,可极大的提高钝化膜层 的致密性和表面耐腐蚀性,并且,通过核苷三磷酸、异噻唑啉酮两者的协同作用,能极大的 提高钝化膜与镀锌板表层基体之间的附着力,通过二甲基硅烷与纳米二氧化硅的协同作 用,能够极大的提高钝化层的抗氧化性能,尤其是钝化层的厚度得到明显提高,本发明制备 的无铬钝化液,通过各成分之间的协同作用配合其使用方法,能够在镀锌层表面形成稳定 的络合钝化层,耐蚀性能和抗氧化性能得到进一步加强,尤其是耐蚀性能,已经优于传统含 铬钝化液钝化镀锌层得到的钝化层的耐蚀性能,是含铬钝化液理想的替代产品。
具体实施方式
[0013] 实施例1 一种电镀锌钢板无铬钝化液,按重量份计由以下成分制成而成:钼酸盐12、磷酸10、硝 酸铈2、植酸3、二甲基硅烷1、核苷三磷酸3、乙二醇6、纳米二氧化硅0.55、异噻唑啉酮0.3、去 离子水85。
[0014] 实施例2 一种电镀锌钢板无铬钝化液,按重量份计由以下成分制成而成:钼酸盐16、磷酸12、硝 酸铈4、植酸5、二甲基硅烷3、核苷三磷酸4、乙二醇10、纳米二氧化硅0.58、异噻唑啉酮0.4、 去离子水100。
[0015] 实施例3 一种电镀锌钢板无铬钝化液,按重量份计由以下成分制成而成:钼酸盐14、磷酸11、硝 酸铈3、植酸4、二甲基硅烷2、核苷三磷酸3.5、乙二醇8、纳米二氧化硅0.56、异噻唑啉酮 0.35、去尚子水90。
[0016] 以上实施例中:所述钼酸盐为钼酸钾与钼酸钠按20:1质量比例混合而成。
[0017] 所述钼酸盐、核苷三磷酸、异噻唑啉酮质量比为4:1:0.1。
[0018] 所述二氧化娃粒径为24nm。
[0019] 所述电镀锌钢板无铬钝化液的制备方法为:将钼酸盐、磷酸添加到去离子水中,加 热至60°C,然后保温15min,然后添加硝酸铈、植酸、二甲基硅烷、核苷三磷酸,温度调节至40 °C,以250r/min转速搅拌15min,然后添加乙二醇、纳米二氧化娃、异噻卩坐啉酮,将温度调节 至55°C,以500r/min转速搅拌40min后,保温静置2小时,再将温度调节至2°C,保温lOmin,自 然恢复至室温,即可。
[0020] 所述电镀锌钢板无铬钝化液的使用方法为:将电镀锌钢板先采用质量浓度为1.5% 的氨基磺酸溶液浸泡IOmin,然后采用40 °C的去离子水清洗干净,再采用质量浓度为0.01% 的磷酸溶液浸泡5min,然后采用40°C的去离子水清洗干净,然后采用质量浓度为0.55%的硅 烷偶联剂水溶液浸泡20min,然后采用40°C的去离子水清洗干净,再进行表面烘干,在50°C 下预热15min,然后放入所述电镀锌钢板无铬钝化液中在42 °C下,钝化75s,即可。
[0021] 对比例1:与实施例1的区别仅在于不添加异噻唑啉酮。
[0022] 对比例2:与实施例1的区别仅在于不添加纳米二氧化硅。
[0023] 对比例3:与实施例1的区别仅在于对电镀锌钢板钝化时表面清洁后,直接放入无 铬钝化液中钝化75s。
[0024] 对实施例、对比例和对照组(铬酸钝化液)进行盐水浸渍试验(3%氯化钠溶液室温 半浸)(钝化时间均为75s): 表1
Figure CN106756945AD00051
由表1可以看出,本发明制备的无铬钝化液钝化效果与铬酸钝化液钝化效果要好。
[0025] 使用手指按压电镀锌钝化后的表面,基本无指纹残留,可见电镀锌钝化后的表面 的耐磨性也大大提高。

Claims (6)

1. 一种电镀锌钢板无铬钝化液,其特征在于,按重量份计由以下成分制成而成:钼酸盐 12-16、磷酸10-12、硝酸铈2-4、植酸3-5、二甲基硅烷1-3、核苷三磷酸3-4、乙二醇6-10、纳米 二氧化硅0.55-0.58、异噻唑啉酮0.3-0.4、去离子水85-100。
2. 根据权利要求1所述的电镀锌钢板无铬钝化液,其特征在于,所述钼酸盐为钼酸钾与 钼酸钠按20:1质量比例混合而成。
3. 根据权利要求2所述的电镀锌钢板无铬钝化液,其特征在于,所述钼酸盐、核苷三磷 酸、异噻唑啉酮质量比为4:1:0.1。
4. 根据权利要求1所述的电镀锌钢板无铬钝化液,其特征在于,所述二氧化硅粒径为 24nm〇
5. 根据权利要求1所述的电镀锌钢板无铬钝化液,其特征在于,所述电镀锌钢板无铬钝 化液的制备方法为:将钼酸盐、磷酸添加到去离子水中,加热至60°C,然后保温15min,然后 添加硝酸铈、植酸、二甲基硅烷、核苷三磷酸,温度调节至40°C,以250r/min转速搅拌15min, 然后添加乙二醇、纳米二氧化娃、异噻卩坐啉酮,将温度调节至55°C,以500r/min转速搅拌 40min后,保温静置2小时,再将温度调节至2°C,保温lOmin,自然恢复至室温,即可。
6. 根据权利要求1所述的电镀锌钢板无铬钝化液,其特征在于,所述电镀锌钢板无铬钝 化液的使用方法为:将电镀锌钢板先采用质量浓度为1.5%的氨基磺酸溶液浸泡lOmin,然后 采用40 °C的去离子水清洗干净,再采用质量浓度为0.01%的磷酸溶液浸泡5min,然后采用40 °C的去离子水清洗干净,然后采用质量浓度为0.55%的硅烷偶联剂水溶液浸泡20min,然后 采用40°C的去离子水清洗干净,再进行表面烘干,在50°C下预热15min,然后放入所述电镀 锌钢板无铬钝化液中在42 °C下,钝化75s,即可。
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