CN107400906A - 高耐蚀镀锌光亮剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高耐蚀镀锌光亮剂及其制备方法。该高耐蚀镀锌光亮剂包括如下重量份数的组分：阴离子表面活性剂25‑35份非离子表面活性剂10‑15份苯并三唑1‑2份NNF 4‑8份增光剂10‑15份水25‑50份。本发明的有益效果为：在提升金属的镀锌层光亮度的同时，该高耐蚀镀锌光亮剂能够提升镀锌层的耐蚀性能，减少氧化白点，延长镀锌层表面的光亮度的维持时间。

Description

高耐蚀镀锌光亮剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及光亮剂，特别涉及一种高耐蚀镀锌光亮剂及其制备方法。

背景技术

光亮剂主要作用表现在通过活性表面除去停留在金属表面的油污、氧化及未氧化的表面杂质，保持物体外部的洁净、光泽度、色牢度。

公开号为CN103184479A的中国专利公开了一种镀锌组合光亮剂及其制备方法。该光亮剂能够明显扩大电流密度区的光亮度，高电流密度区无烧焦，低电流密度区全光亮。

在使用过程中，金属的镀锌层表面会发生氧化，产生白点，影响镀锌层的美观度。因此，人们希望光亮剂不仅能够提高金属镀锌层表面的光亮度，还能够提升镀锌层的耐蚀性能，从而延长镀锌层表面的光亮度的维持时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种高耐蚀镀锌光亮剂。在提升金属的镀锌层光亮度的同时，该高耐蚀镀锌光亮剂能够提升镀锌层的耐蚀性能，减少氧化白点，延长镀锌层表面的光亮度的维持时间。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高耐蚀镀锌光亮剂，包括如下重量份数的组分：

阴离子表面活性剂25-35份

非离子表面活性剂10-15份

苯并三唑1-2份

NNF 4-8份

增光剂10-15份

水25-50份。

通过采用上述技术方案，阴离子表面活性剂在水中电离后产生起表面活性作用的部分带负电荷的表明活性剂。而非离子表面活性剂在水中的溶度是由于分子中具有强亲水性的官能团。由于非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在，所以它的稳定性高，不易受强电解质存在的影响，也不易受酸、碱的影响，与其他类型表面活性剂能混合使用，相容性好，在各种溶剂中均有良好的溶解性，在固体表面上不发生强烈吸附。苯并三唑微溶于水，易溶于热水，易溶于碱性水溶液中，具有良好的紫外光吸收能力，同时能够增加镀锌层表面抗氧化性能，防止氧化白点。NNF是一种天然聚合高分子聚合物，具有超强的分散乳化性，能够吸附在各种固体质点的表面，可进行金属离子络合交换作用。其组织结构上存在有各种活性基，因而能够产生缩合作用或与其他化合物产生氢键作用。增光剂能够提升金属的镀锌层光亮度。

本发明进一步设置为：所述阴离子表面活性剂选用脂肪醇醚磺酸盐或异构醇醚磺酸盐中的一种。

通过采用上述技术方案，脂肪醇醚磺酸盐类表面活性剂末端的磺酸基中的硫原子直接与碳相连，具有很高的抗盐抗高温能力，化学稳定性较高。脂肪醇醚磺酸盐类表面活性剂的pH值适用范围较宽，在水和非水介质中均具有优良的发泡特性。异构醇醚磺酸盐相比于脂肪醇醚磺酸盐具有更好的清洁效果、对油脂的乳化效果和润湿性能。

本发明进一步设置为：所述非离子表面活性剂选用辛癸醇聚氧乙烯醚或者辛基酚聚氧乙烯醚-21中的一种。

通过采用上述技术方案，辛癸醇聚氧乙烯醚具有优良的渗透性能，浊点以上不影响渗透力。辛基酚聚氧乙烯醚-21具有良好的乳化、分散和抗静电性能，具有抑菌性能，化学稳定性高，在高温下不易被强酸、强碱破坏。

本发明进一步设置为：所述增光剂选用邻氯苯甲醛、苄叉丙酮或苯甲酸钠中的一种。

通过采用上述技术方案，邻氯苯甲醛、苄叉丙酮和苯甲酸钠在电镀层表面高电位处吸附，使得金属离子析出时产生一定的阻力，低电位析出容易，从而使镀层变得平整光滑，从而达到光亮的目的。

本发明另一发明目的在于提供一种上述高耐蚀镀锌光亮剂的制备方法，包括如下制备步骤：

步骤1：按照重量份，称取阴离子表面活性剂25-35份、非离子表面活性剂10-15份、苯并三唑1-2份、NNF 4-8份、增光剂10-15份、水25-50份；

步骤2：将阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、NNF和增光剂加入水中溶解，混合均匀后加入苯并三唑，混合均匀即可。

通过采用上述技术方案，令各组分能够进行均匀的混合，促进各组分之间的相互作用。

本发明进一步设置为：所述苯并三唑经过水溶解后加入。

通过采用上述技术方案，由于苯并三唑微溶于水，但易溶于热水，若直接将苯并三唑加入阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、NNF、增光剂和水的混合中，则溶解度较小。将苯并三唑先经过水溶解后再加入，从而能够确保加入的苯并三唑均能够发生溶解。

本发明进一步设置为：所述步骤2中，用于溶解阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、NNF和增光剂的水占总重的3/4，占总重的1/4的水用于溶解苯并三唑。

通过采用上述技术方案，合理分配用水量，避免用水量过多，导致各组分浓度过低。

本发明进一步设置为：所述用于溶解苯并三唑的水的温度为100℃。

通过采用上述技术方案，热水能够加快苯并三唑的溶解，从而提升生产效率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

苯并三唑和NNF能够在本发明中产生相互作用，提升镀锌层的耐蚀性能、光亮度和与金属的结合力强度。

具体实施方式

实施例1

一种高耐蚀镀锌光亮剂，包括如下重量份数的组分：

35份脂肪醇醚磺酸盐、15份辛癸醇聚氧乙烯醚、1份苯并三唑、8份NNF、15份邻氯苯甲醛、25份水。

一种高耐蚀镀锌光亮剂的制备方法，包括如下制备步骤：

步骤1：按照重量份，称取35份脂肪醇醚磺酸盐、15份辛癸醇聚氧乙烯醚、1份苯并三唑、8份NNF、15份邻氯苯甲醛、25份水；

步骤2：将脂肪醇醚磺酸盐、辛癸醇聚氧乙烯醚、NNF和邻氯苯甲醛加入3/4总重的水中溶解，混合均匀后加入用1/4总重的100℃水溶解的苯并三唑，混合均匀即可。

实施例2

一种高耐蚀镀锌光亮剂，包括如下重量份数的组分：

30份异构醇醚磺酸盐、12份辛基酚聚氧乙烯醚-21、2份苯并三唑、5份NNF、11份苄叉丙酮、30份水。

一种高耐蚀镀锌光亮剂的制备方法，包括如下制备步骤：

步骤1：按照重量份，称取30份异构醇醚磺酸盐、12份辛基酚聚氧乙烯醚-21、2份苯并三唑、5份NNF、11份苄叉丙酮、30份水；

步骤2：将异构醇醚磺酸盐、辛基酚聚氧乙烯醚-21、NNF和苄叉丙酮加入3/4总重的水中溶解，混合均匀后加入用1/4总重的100℃水溶解的苯并三唑，混合均匀即可。

实施例3

一种高耐蚀镀锌光亮剂，包括如下重量份数的组分：

25份脂肪醇醚磺酸盐、14份辛癸醇聚氧乙烯醚、1份苯并三唑、6份NNF、10份苯甲酸钠、35份水。

一种高耐蚀镀锌光亮剂的制备方法，包括如下制备步骤：

步骤1：按照重量份，称取25份脂肪醇醚磺酸盐、14份辛癸醇聚氧乙烯醚、1份苯并三唑、6份NNF、10份苯甲酸钠、35份水；

步骤2：将脂肪醇醚磺酸盐、辛癸醇聚氧乙烯醚、NNF和苯甲酸钠加入3/4总重的水中溶解，混合均匀后加入用1/4总重的100℃水溶解的苯并三唑，混合均匀即可。

实施例4

一种高耐蚀镀锌光亮剂，包括如下重量份数的组分：

28份异构醇醚磺酸盐、10份辛基酚聚氧乙烯醚-21、2份苯并三唑、7份NNF、13份邻氯苯甲醛、50份水。

一种高耐蚀镀锌光亮剂的制备方法，包括如下制备步骤：

步骤1：按照重量份，称取28份异构醇醚磺酸盐、10份辛基酚聚氧乙烯醚-21、2份苯并三唑、7份NNF、13份邻氯苯甲醛、50份水；

步骤2：将异构醇醚磺酸盐、辛基酚聚氧乙烯醚-21、NNF和邻氯苯甲醛加入3/4总重的水中溶解，混合均匀后加入用1/4总重的100℃水溶解的苯并三唑，混合均匀即可。

实施例5

一种高耐蚀镀锌光亮剂，包括如下重量份数的组分：

32份脂肪醇醚磺酸盐、13份辛癸醇聚氧乙烯醚、1份苯并三唑、4份NNF、12份苄叉丙酮、40份水。

一种高耐蚀镀锌光亮剂的制备方法，包括如下制备步骤：

步骤1：按照重量份，称取32份脂肪醇醚磺酸盐、13份辛癸醇聚氧乙烯醚、1份苯并三唑、4份NNF、12份苄叉丙酮、40份水；

步骤2：将脂肪醇醚磺酸盐、辛癸醇聚氧乙烯醚、NNF和苄叉丙酮加入3/4总重的水中溶解，混合均匀后加入用1/4总重的100℃水溶解的苯并三唑，混合均匀即可。

对比例1

选用公开号为CN103184479A的中国专利的实施例1作为对比例1。

对比例2

与实施例3的区别在于将苯并三唑换成琉基苯并噻唑，其它均与实施例3相同。

对比例3

与实施例3的区别在于将NNF换成奈基磺酸盐，其它均与实施例3相同。

对比例4

与实施例3的区别在于将苯并三唑换成琉基苯并噻唑和NNF换成奈基磺酸盐，其它均与实施例3相同。

将实施例1-5和对比例1-4得到的光亮剂应用于氯化钾镀锌工艺中以对铁基试片进行电镀，对9块经过电镀的铁基试片依次编号为A-I。

具体的氯化钾镀锌工艺参数采用实施1中的参数：KCl 200g/L、ZnCl₂60g/L、H₃BO₃25g/L、温度25℃、总电流1.5A。

光亮度测定

观察编号为A-H的铁基试片表面光亮度，以编号为F的铁基试片的表面光亮度为基准，对其余铁基试片表面光亮度作出更亮、更暗或者相同的评价。相应的，更亮评价积1分，更暗评价积-1分，相同评价积0分。经过10位20-30岁视力5.0，无色盲的人员评价后，计算除编号为F外的铁基试片的平均得分并进行记录。

耐蚀性能测定

参照GB/T 5943-1986《轻工产品金属镀层和化学处理层的抗变色腐蚀试验方法硫化氢试验法》分别对编号为A-H的铁基试片进行测定，测定时间为12h。

参照GB 5944-1986《轻工产品金属镀层腐蚀试验结果的评价》对测定结果进行评级并进行记录。

结合力强度试验

参照GB/T 5270-1985《金属基体的金属覆盖层附着力强度试验方法》的摩擦抛光试验分别对编号为A-H的铁基试片进行测定，观察镀锌层是否起泡。

表1实施例1-5和对比例1-4的耐蚀等级、光亮度积分和有无起泡记录表

	铁基试片编号	耐蚀等级	光亮度积分/分	有无起泡
					实施例1	A	10	0.9	无
实施例2	B	10	0.9	无
					实施例3	C	10	1	无
实施例4	D	10	0.8	无
					实施例5	E	10	0.9	无
对比例1	F	6	0	有
					对比例2	G	8	0	无
对比例3	H	8	0	无
					对比例4	I	8	0	无

注：耐蚀等级越高，表明铁基试片的耐蚀性能越强；

光亮度积分越高，表明相对于编号为F的铁基试片的光亮度越高；

起泡表明结合力强度较低，无起泡表明结合力强度较高。

从表1可得出以下结论：

对比实施例1-5和对比例1可知，相对于对比例1，实施例1-5的耐蚀等级更高，光亮度积分更高。实施例1-5无起泡，而对比例1起泡。因此，相对于对比例1，实施例1-5的耐蚀性能更强，光亮度更高，结合力强度更高。换言之，相比于对比例1的光亮剂，本发明的光亮剂更能够提升金属镀锌层的耐蚀性能、光亮度和与金属的结合力强度。同时，在实施例1-5中，实施例3的光亮剂对于金属镀锌层的耐蚀性能、光亮度和与金属的结合力强度的提升性能最为突出。

对比实施例3和对比例2-4可知，相比于实施例3，对比例2-4的耐蚀等级更低，光亮度积分更低。实施例3和对比例2-4均无起泡。而对比例2-4在耐蚀等级、光亮度积分和有无起泡这三个指标上均相同。因此，相比于实施例3，对比例2-4的耐蚀性能更低，光亮度更低，但结合力强度相同。而对比例2-4的耐蚀性能、光亮度和结合力强度均相同。换言之，相比于对比例2-4的光亮剂，实施例3的光亮剂更能够提升金属镀锌层的耐蚀性能和光亮度，但对与金属的结合力强度无影响。而对比例2-4的光亮剂对金属镀锌层的耐蚀性能、光亮度和与金属的结合力强度影响程度相同。由此可见，在本发明中，相比于苯并三唑和NNF单独使用，苯并三唑和NNF共同使用能够进一步提升金属镀锌层的耐蚀性能和光亮度，但对与金属的结合力强度无影响。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种高耐蚀镀锌光亮剂，其特征是：包括如下重量份数的组分：

阴离子表面活性剂25-35份

非离子表面活性剂10-15份

苯并三唑1-2份

NNF 4-8份

增光剂10-15份

水25-50份。

2.根据权利要求1所述的高耐蚀镀锌光亮剂，其特征是：所述阴离子表面活性剂选用脂肪醇醚磺酸盐或异构醇醚磺酸盐中的一种。

3.根据权利要求1所述的高耐蚀镀锌光亮剂，其特征是：所述非离子表面活性剂选用辛癸醇聚氧乙烯醚或者辛基酚聚氧乙烯醚-21中的一种。

4.根据权利要求1所述的高耐蚀镀锌光亮剂，其特征是：所述增光剂选用邻氯苯甲醛、苄叉丙酮或苯甲酸钠中的一种。

5.一种如权利要求1-4任意一项所述的高耐蚀镀锌光亮剂的制备方法，其特征是：包括如下制备步骤：

步骤1：按照重量份，称取阴离子表面活性剂25-35份、非离子表面活性剂10-15份、苯并三唑1-2份、NNF 4-8份、增光剂10-15份、水25-50份；

步骤2：将阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、NNF和增光剂加入水中溶解，混合均匀后加入苯并三唑，混合均匀即可。

6.根据权利要求5所述的高耐蚀镀锌光亮剂，其特征是：所述苯并三唑经过水溶解后加入。

7.根据权利要求6所述的高耐蚀镀锌光亮剂，其特征是：所述步骤2中，用于溶解阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、NNF和增光剂的水占总重的3/4，占总重的1/4的水用于溶解苯并三唑。

8.根据权利要求7所述的高耐蚀镀锌光亮剂，其特征是：所述用于溶解苯并三唑的水的温度为100℃。