CN108531897A - 溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂及其制备和使用方法 - Google Patents

溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂及其制备和使用方法 Download PDF

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    • C23C22/00Chemical 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
    • 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

Abstract

一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂及其制备和使用方法,属于溶剂法批量热镀锌领域。该溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂组分为:成膜剂1%~10%,促进剂0.5%~5%,螯合剂0.1%~1%,封孔剂0.2~2.5%,润湿剂0.1%~0.4%,余量为水。其制备方法为:将成膜剂和促进剂加入水中,搅拌,加入螯合剂和封孔剂,搅拌,加入润湿剂,搅拌均匀即可。其使用方法为:将其加入水冷槽中,搅拌;将镀锌后的工件浸入水冷液中钝化处理后,吊出,沥干。采用该方法处理镀锌工件,具有良好的钝化效果,且具有原有色泽,产品质量符合行业生产标准;耐腐蚀能力良好。该无铬钝化剂无毒无害、成本低廉、操作简便,具有较强的工业推广价值。

Description

溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及溶剂法批量热镀锌领域,具体涉及一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂及其制备和使用方法。
背景技术
溶剂法批量热镀锌产品被广泛的应用于电力、建筑、交通、通信等领域的护栏,焊接钢构、灯杆、水暖器材、线路金具、铁塔构件等。因水冷工序的高温高湿及沿海地域的高盐雾气氛,溶剂法批量热镀锌企业均采用六价铬钝化(水冷槽中添加0.2%~0.3%的铬酸酐)来防止工件生产过程的锈蚀。此钝化方式会产生大量的铬酸雾和含铬废水,严重危害作业工人的身体健康,同时也会环境污染,造成巨大的危害。由于该水冷工序的工况特殊性(要求钝化溶液高温稳定性、对工件无腐蚀、钝化溶液对锌离子的高容忍度等),相关的研究几乎未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂及其制备和使用方法,该溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,简便高效、成本低廉、对环境友好。采用该溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂处理后的镀锌工件具有良好的钝化效果,且具有原有色泽,产品质量符合行业生产标准;耐腐蚀能力良好。该溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂无毒无害、成本低廉、操作简便,具有较强的工业推广价值。
本发明的一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其含有的原料组分及各个原料组分的质量百分比为:
成膜剂1%~10%,促进剂0.5%~5%,螯合剂0.1%~1%,封孔剂0.2~2.5%,润湿剂0.1%~0.4%,余量为水。
作为优选,所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其原料组分及各个原料组分的质量百分比为:
成膜剂3%~8%,促进剂0.8%~4%,螯合剂0.3%~0.8%,封孔剂0.3~2.0%,润湿剂0.2%~0.3%,余量为水。
所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂中,所述的成膜剂为钼酸钠、钼酸铵或钼酸钾中的一种或几种的混合物,当为混合物时,混合比例为任意比例。
所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂中,所述的促进剂为磷酸二氢钠、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾或硝酸钠中的一种或几种的混合物,当为混合物时,混合比例为任意比例。
所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂中,所述的螯合剂为葡萄糖酸钠、EDTA-2Na、固体HEDP-2Na或NTA中的一种或几种的混合物,当为混合物时,混合比例为任意比例。
所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂中,所述的封孔剂为硝酸镍、硫酸钴、硝酸钴、氯化铈、硫酸氧钒或偏钒酸铵中的一种或几种的混合物,当为混合物时,混合比例为任意比例。
所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂中,所述的润湿剂为NP-10、E13/90、JFC-S或L61中的一种或几种的混合物,当为混合物时,混合比例为任意比例。
本发明的一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)按配比,将成膜剂和促进剂加入水中,搅拌溶解,得到溶液A;
(2)向溶液A中加入螯合剂和封孔剂,搅拌溶解均匀,得到溶液B;
(3)向溶液B中加入润湿剂,搅拌均匀,即得到溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂。
本发明的一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的使用方法,包括以下步骤:
1)将溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂加入水冷槽中,搅拌均匀,得到水冷液,其中,按质量比,溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂:水冷液=(0.4~0.8):100;
2)将镀锌后的工件浸入水冷液中,进行钝化处理,得到钝化后的镀锌工件;其中,钝化槽液温度≥80℃,钝化时间为100-120s;
3)将钝化后的镀锌工件吊出,沥干。
与现有技术相比,本发明的一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂及其制备和使用方法,具有以下有益效果:
本发明提供的无铬钝化剂取代了目前广泛使用的有毒有害六价铬钝化技术,实现了溶剂法批量热镀锌水冷工序无毒无害、无污染的钝化目标;另外,采用本发明提供的钝化技术处理后的镀锌工件,具有原有金属色泽,耐腐蚀能力良好。因此,本发明具有广阔的应用前景和良好的经济效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
以下实施例中,除非特殊说明,所用的原料和设备均为市购。
以下实施例中,盐雾试验根据国家标准GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行检测。
实施例1
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其含有的各个原料和各个原料的量为:
成膜剂:3公斤,促进剂:2公斤,螯合剂:0.25公斤,封孔剂:0.5公斤,润湿剂:0.2公斤,水:100公斤。
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的制备方法,包括以下步骤:
在100公斤水中,加入3公斤成膜剂和2公斤促进剂,搅拌溶解,再向溶液中加入0.25公斤螯合剂和0.5公斤封孔剂,搅拌溶解均匀,最后加入0.2公斤润湿剂,搅拌均匀即得溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂。
上述成膜剂为钼酸钠;促进剂为磷酸二氢钠与磷酸二氢铵的混合物,其中,按重量比例:磷酸二氢钠:磷酸二氢铵=1:2;螯合剂为固体HEDP-2Na;封孔剂为硫酸氧钒;润湿剂为E13/90。
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的使用方法,包括以下步骤:
将上述溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂60kg,加入10t的水冷槽中,搅拌均匀;将溶剂法热镀锌管浸入水冷槽中110s,于80℃进行钝化处理;将钝化后的镀锌管吊出,沥干。处理后的镀锌管具有原有色泽,耐腐蚀能力良好,盐雾试验达3小时。
实施例2
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其含有的各个原料和各个原料的量为:
成膜剂:4公斤,促进剂:3公斤,螯合剂:0.3公斤,封孔剂:0.3公斤,润湿剂:0.3公斤,水:100公斤。
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的制备方法,包括以下步骤:
在100公斤水中,加入4公斤成膜剂和3公斤促进剂,搅拌溶解,再向溶液中加入0.3公斤螯合剂和0.3公斤封孔剂,搅拌溶解均匀,最后加入0.3公斤润湿剂,搅拌均匀即得溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂。
上述成膜剂为钼酸铵;促进剂为磷酸二氢铵;螯合剂为葡萄糖酸钠;封孔剂为硝酸钴;润湿剂为NP-10。
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的使用方法,包括以下步骤:
将上述溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂55kg,加入10t的水冷槽中,搅拌均匀;将溶剂法热镀锌管浸入水冷槽中100s,于85℃进行钝化处理;将钝化后的镀锌管吊出,沥干。处理后的镀锌管具有原有色泽,耐腐蚀能力良好,盐雾试验达2小时。
实施例3
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其含有的各个原料和各个原料的量为:
成膜剂:8公斤,促进剂:4公斤,螯合剂:0.5公斤,封孔剂:1.5公斤,润湿剂:0.2公斤,水:100公斤。
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的制备方法,包括以下步骤:
在100公斤水中,加入8公斤成膜剂和4公斤促进剂,搅拌溶解,再向溶液中加入0.5公斤螯合剂和1.5公斤封孔剂,搅拌溶解均匀,最后加入0.2公斤润湿剂,搅拌均匀即得溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂。
上述成膜剂为钼酸钾;促进剂为磷酸二氢钠、磷酸二氢铵与磷酸二氢钾按重量比例1:1:1混合物;螯合剂为NTA;封孔剂为硝酸钴;润湿剂为L61。
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的使用方法,包括以下步骤:
将上述溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂75kg,加入10t的水冷槽中,搅拌均匀;将溶剂法热镀锌管浸入水冷槽中120s,进行钝化处理;将钝化后的镀锌管吊出,沥干。处理后的镀锌管具有原有色泽,耐腐蚀能力良好,盐雾试验达3小时。
实施例4
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其含有的各个原料和各个原料的量为:
成膜剂:1.5公斤,促进剂:1公斤,螯合剂:0.3公斤,封孔剂:1公斤,润湿剂:0.4公斤,水:100公斤。
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的制备方法,包括以下步骤:
在100公斤水中,加入1.5公斤成膜剂和1公斤促进剂,搅拌溶解,再向溶液中加入0.3公斤螯合剂和1公斤封孔剂,搅拌溶解均匀,最后加入0.4公斤润湿剂,搅拌均匀即得溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂。
上述成膜剂为钼酸钠与钼酸铵按重量比例1:1混合物;促进剂为磷酸二氢铵;螯合剂为固体HEDP-2Na与葡萄糖酸钠的混合物,按重量比例,固体HEDP-2Na:葡萄糖酸钠=1:3的混合物;封孔剂为偏钒酸铵;润湿剂为E13/90与NP-10按质量比为1:1的混合物。
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的使用方法,包括以下步骤:
将上述溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂65kg,加入10t的水冷槽中,搅拌均匀;将溶剂法热镀锌管浸入水冷槽中115s,进行钝化处理;将钝化后的镀锌管吊出,沥干。处理后的镀锌管具有原有色泽,耐腐蚀能力良好,盐雾试验达2小时。
实施例5
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其含有的各个原料和各个原料的量为:
成膜剂:5公斤,促进剂:2.5公斤,螯合剂:0.5公斤,封孔剂:1.5公斤,润湿剂:0.2公斤,水:100公斤。
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的制备方法,包括以下步骤:
在100公斤水中,加入5公斤成膜剂和2.5公斤促进剂,搅拌溶解,再向溶液中加入0.5公斤螯合剂和1.5公斤封孔剂,搅拌溶解均匀,最后加入0.2公斤润湿剂,搅拌均匀即得溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂。
上述成膜剂为钼酸钠、钼酸铵与钼酸钾的混合物,按重量比例,钼酸钠:钼酸铵:钼酸钾=1:2:1;促进剂为磷酸二氢铵与磷酸二氢钾的混合物,按重量比例,磷酸二氢铵:磷酸二氢钾=3:2;螯合剂为葡萄糖酸钠与NTA的混合物,按照重量比例,葡萄糖酸钠:NTA=1:3;封孔剂为硝酸镍与硫酸氧钒的混合物,按重量比例,硝酸镍:硫酸氧钒=2:1;润湿剂为NP-10。
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的使用方法,包括以下步骤:
将上述溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂45kg,加入10t的水冷槽中,搅拌均匀;将溶剂法热镀锌管浸入水冷槽中100s,进行钝化处理;将钝化后的镀锌管吊出,沥干。处理后的镀锌管具有原有色泽,耐腐蚀能力良好,盐雾试验达2小时。
实施例6
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其含有的各个原料和各个原料的量为:
成膜剂:1.5公斤,促进剂:0.6公斤,螯合剂:0.5公斤,封孔剂:2.5公斤,润湿剂:0.15公斤,水:100公斤。
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的制备方法,包括以下步骤:
在100公斤水中,加入1.5公斤成膜剂和0.6公斤促进剂,搅拌溶解,再向溶液中加入0.5公斤螯合剂和2.5公斤封孔剂,搅拌溶解均匀,最后加入0.15公斤润湿剂,搅拌均匀即得溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂。
上述成膜剂为钼酸钠与钼酸铵的混合物,按重量比例,钼酸钠:钼酸铵=1:2;促进剂为磷酸二氢铵;螯合剂为葡萄糖酸钠;封孔剂为氯化铈与硫酸氧钒的混合物,按重量比例,氯化铈:硫酸氧钒=1:2;润湿剂为JFC-S和L61按重量比例1:1的混合物。
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的使用方法,包括以下步骤:
将上述溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂75kg,加入10t的水冷槽中,搅拌均匀;将溶剂法热镀锌管浸入水冷槽中120s,于90℃进行钝化处理;将钝化后的镀锌管吊出,沥干。处理后的镀锌管具有原有色泽,耐腐蚀能力良好,盐雾试验达3.5小时。
实施例7
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其含有的各个原料和各个原料的量为:
成膜剂:12公斤,促进剂:6公斤,螯合剂:1公斤,封孔剂:3公斤,润湿剂:0.45公斤,水:100公斤。
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的制备方法,包括以下步骤:
在100公斤水中,加入12公斤成膜剂和6公斤促进剂,搅拌溶解,再向溶液中加入1公斤螯合剂和3公斤封孔剂,搅拌溶解均匀,最后加入0.45公斤润湿剂,搅拌均匀即得溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂。
上述成膜剂为钼酸铵;促进剂为磷酸二氢铵;螯合剂为EDTA-2Na;封孔剂为偏钒酸铵;润湿剂为JFC-S。
一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的使用方法,包括以下步骤:
将上述溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂55kg,加入10t的水冷槽中,搅拌均匀;将溶剂法热镀锌管浸入水冷槽中115s,于95℃进行钝化处理;将钝化后的镀锌管吊出,沥干。处理后的镀锌管具有原有色泽,耐腐蚀能力良好,盐雾试验达3小时。
应用案例:
案例1
河北邯郸某镀锌管厂,采用本发明的无铬钝化积水,钝化处理后的镀锌管具有原有色泽,耐腐蚀能力良好,盐雾试验达5小时。
上述溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂配制的步骤、比例以及使用方法如下:
在100公斤水中,加入4公斤成膜剂和5公斤促进剂,搅拌溶解,再向溶液中加入0.5公斤螯合剂和1公斤封孔剂,搅拌溶解均匀,最后加入0.3公斤润湿剂,搅拌均匀即得溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂。
上述成膜剂为钼酸铵;促进剂为磷酸二氢铵;螯合剂为葡萄糖酸钠与NTA按照重量比例1:1的混合物;封孔剂为硫酸氧钒;润湿剂为E13/90。
将上述溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂70kg,加入10t的水冷槽中,搅拌均匀;将溶剂法热镀锌管浸入水冷槽中115s,进行钝化处理;将钝化后的镀锌管吊出,沥干。
案例2
河北唐山某镀锌管厂,采用本发明的无铬钝化积水,钝化处理后的镀锌管具有原有色泽,耐腐蚀能力良好,盐雾试验达2.5小时。
上述溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂配制的步骤、比例以及使用方法如下:
在100公斤水中,加入5公斤成膜剂和3公斤促进剂,搅拌溶解,再向溶液中加入0.2公斤螯合剂和0.8公斤封孔剂,搅拌溶解均匀,最后加入0.2公斤润湿剂,搅拌均匀即得溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂。
上述成膜剂为钼酸铵与钼酸钠按重量比例1:1的混合物;促进剂为磷酸二氢钠与磷酸二氢铵的混合物,按重量比例,磷酸二氢钠:磷酸二氢铵=1:3;螯合剂为葡萄糖酸钠;封孔剂为硝酸钴;润湿剂为NP-10。
将上述溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂60kg,加入10t的水冷槽中,搅拌均匀;将溶剂法热镀锌管浸入水冷槽中110s,进行钝化处理;将钝化后的镀锌管吊出,沥干。

Claims (9)

1.一种溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其特征在于,该溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂含有的原料组分及各个原料组分的质量百分比为:
成膜剂1%~10%,促进剂0.5%~5%,螯合剂0.1%~1%,封孔剂0.2~2.5%,润湿剂0.1%~0.4%,余量为水。
2.如权利要求1所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其特征在于,所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其原料组分及各个原料组分的质量百分比为:
成膜剂3%~8%,促进剂0.8%~4%,螯合剂0.3%~0.8%,封孔剂0.3~2.0%,润湿剂0.2%~0.3%,余量为水。
3.如权利要求1或2所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其特征在于,所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂中,所述的成膜剂为钼酸钠、钼酸铵或钼酸钾中的一种或几种的混合物,当为混合物时,混合比例为任意比例。
4.如权利要求1或2所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其特征在于,所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂中,所述的促进剂为磷酸二氢钠、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾或硝酸钠中的一种或几种的混合物,当为混合物时,混合比例为任意比例。
5.如权利要求1或2所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其特征在于,所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂中,所述的螯合剂为葡萄糖酸钠、EDTA-2Na、固体HEDP-2Na或NTA中的一种或几种的混合物,当为混合物时,混合比例为任意比例。
6.如权利要求1或2所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其特征在于,所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂中,所述的封孔剂为硝酸镍、硫酸钴、硝酸钴、氯化铈、硫酸氧钒或偏钒酸铵中的一种或几种的混合物,当为混合物时,混合比例为任意比例。
7.如权利要求1或2所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂,其特征在于,所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂中,所述的润湿剂为NP-10、E13/90、JFC-S或L61中的一种或几种的混合物,当为混合物时,混合比例为任意比例。
8.权利要求1或2所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按配比,将成膜剂和促进剂加入水中,搅拌溶解,得到溶液A;
(2)向溶液A中加入螯合剂和封孔剂,搅拌溶解均匀,得到溶液B;
(3)向溶液B中加入润湿剂,搅拌均匀,即得到溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂。
9.权利要求1或2所述的溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂加入水冷槽中,搅拌均匀,得到水冷液,其中,按质量比,溶剂法批量热镀锌水冷用无铬钝化剂:水冷液=(0.4~0.8):100;
2)将镀锌后的工件浸入水冷液中,进行钝化处理,得到钝化后的镀锌工件;其中,钝化槽液温度≥80℃,钝化时间为100-120s;
3)将钝化后的镀锌工件吊出,沥干。
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