CN109112518A - 一种热镀锌无铬钝化剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热镀锌无铬钝化剂及其使用方法，所述热镀锌无铬钝化剂包括下述原料：醋酸、草酸、植酸、磷酸、硝酸和硅溶胶；其使用方法为：将热镀锌无铬钝化剂所含各原料混合搅拌均匀，得热镀锌无铬钝化剂；向热镀锌无铬钝化剂中加入水，并混合搅拌均匀，得钝化液；将需钝化镀锌工件浸入钝化液中，进行钝化即可。本发明的有益效果为：本发明所述钝化剂不含有毒有害物质，稳定性好、干燥速度快，钝化效果优良，工艺适应性，形成的钝化膜无色透明且具有良好的耐腐蚀性及优异的耐候性，使用时可以重复利用，即将钝化液储存在钝化槽中将需钝化工件插入钝化液中，可以往钝化槽中加入钝化液，重复利用钝化液，无污染物排放，工艺简单，使用方便。

Description

一种热镀锌无铬钝化剂
技术领域
本发明涉及金属表面钝化剂技术领域，具体涉及一种热镀锌无铬钝化剂及其使用方法。
背景技术
钝化剂对镀锌工件的防腐起到了非常重要的作用。由于锌对于钢铁制品是阳极镀层，发生腐蚀时，镀层会优先腐蚀。由于锌是电位较负的活泼金属，本身很容易氧化，在用作镀层时与正电位金属在一起更会加速腐蚀速度，锌如果被腐蚀，就起不到对基体的防护作用，这是如果对其进行钝化处理，让表面电位发生变化，就会大大提高其表面的抗腐蚀能力，增强镀层对基体的保护作用，因此所有镀锌层基本上都要经过各种钝化处理，才能达到防护效果。而现有技术中，所使用的铬酸盐钝化液含有有毒有害的六价铬和三价铬元素，对环境及人体都造成了不好的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种不含有毒有害物质铬元素，可长期循环使用对人体及环境均无害的热镀锌无铬钝化剂。
一种热镀锌无铬钝化剂，包括下述重量份的原料：醋酸5－10份、草酸3－8份、植酸8－12份、磷酸3－8份、硝酸3－8份和硅溶胶3－8份。
进一步地，所述热镀锌无铬钝化剂，包括下述重量法的原料：醋酸6－9份、草酸4－7份、植酸9－11份、磷酸4－7份、硝酸4－7份和硅溶胶4－7份。
进一步地，所述热镀锌无铬钝化剂，包括下述重量法的原料：醋酸8份、草酸5份、植酸10份、磷酸5份、硝酸5份和硅溶胶5份。
硅溶胶属胶体溶液、无臭、无毒，为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液，有相当大的比表面积、粒子本身无色透明，不影响被覆盖物的本色，粘度较低，水能渗透的地方都能渗透，因此和其他物质混合时分散性和渗透性都非常好，用于涂料工业，能使涂料牢固、又能抗污防尘、耐老化、防火等功能。
所述热镀锌无铬钝化剂的使用方法，包括以下步骤：
(1)将热镀锌无铬钝化剂所含各原料混合搅拌均匀，得热镀锌无铬钝化剂；
(2)向热镀锌无铬钝化剂中加入水，并混合搅拌均匀，得钝化液；
(3)将需钝化镀锌工件浸入钝化液中，进行钝化，钝化完毕将镀锌工件取出、晾干即可。
进一步地，步骤(1)中，所述搅拌的速度为50－60r/min，搅拌时间为10－20min。
进一步地，步骤(2)中，所加水为软化水。软化水，通常把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示，硬度为1度相当于每升水中含有10毫克氧化硅，低于8度的水称为软水，高于17度的称为硬水，介于8－17度之间的称为中度硬水，使用软化水调配钝化剂，可以防止水中的钙、镁离子与钝化剂中的原料进行反应，从而影响钝化剂的钝化效果。
进一步地，步骤(2)中，所加水的重量与钝化剂的重量比为18－22：1。
进一步地，步骤(3)中，需钝化镀锌工件浸入钝化液中，进行钝化的温度为40－50℃。在钝化时，无需对钝化液进行加热，利用需钝化镀锌工件的余热加热钝化液即可。
进一步地，需钝化镀锌工件浸入钝化液中，进行钝化的时间为30－60s。
将需钝化镀锌工件浸入钝化液中，利用需钝化镀锌工件的余热加入钝化液(使钝化液的温度升高到40－50℃)待浸入30－60s后，将需钝化工件取出即可。
在钝化时，将钝化液放入钝化槽中对需进行钝化工件进行钝化处理，若是使用初次放入钝化槽里的钝化液对需钝化工件进行处理时，钝化20s即可；因钝化一吨工件，消耗0.1－0.25公斤的钝化液，所以每钝化一吨工件，需补充0.1－0.25公斤的钝化液。
进一步地，步骤(3)中，所述晾干为自然晾干。钝化工件从钝化液中取出后，24h应避免接触到水分，在阳光下自然晾干即可，晾干后的钝化工件表面具有一层无色透明的保护薄膜。
本发明的有益效果为：本发明所述热镀锌无铬钝化剂不含有毒有害物质铬元素和有害化学品，稳定性好、干燥速度快，钝化效果优良，工艺适应性，形成的钝化膜无色透明且具有良好的耐腐蚀性及优异的耐候性，使用时可以重复利用，即将钝化液储存在钝化槽中将需钝化工件插入钝化液中，当钝化液减少，可以往钝化槽中加入钝化液，重复利用钝化液，无污染物排放，工艺简单，使用方便。
具体实施方式
实施例一
一种热镀锌无铬钝化剂，包括下述重量份的原料：醋酸7kg、草酸6kg、植酸9kg、磷酸6kg、硝酸7kg和硅溶胶6kg；
所述热镀锌无铬钝化剂的使用方法为：
(1)将热镀锌无铬钝化剂所含各原料混合搅拌均匀，得热镀锌无铬钝化剂；
(2)向热镀锌无铬钝化剂中加入水，并混合搅拌均匀，得钝化液；
(3)将需钝化镀锌工件浸入钝化液中，进行钝化，钝化完毕将镀锌工件取出、晾干即可。
实施例二
一种热镀锌无铬钝化剂，包括下述重量份的原料：醋酸5kg、草酸3kg、植酸8kg、磷酸3kg、硝酸3kg和硅溶胶3kg；
所述热镀锌无铬钝化剂的使用方法为：
(1)将热镀锌无铬钝化剂所含各原料在搅拌速度为50r/min的搅拌条件下搅拌10min，混合搅拌均匀，得热镀锌无铬钝化剂；
(2)向热镀锌无铬钝化剂中加入软化水，所加软化水的重量与钝化剂的重量比为18：1(加入软化水可以防止水中的钙、镁离子与钝化剂中的原料发生反应从而影响钝化剂的钝化效果)，并混合搅拌均匀，得钝化液；
(3)将需钝化镀锌工件浸入钝化液中，用钝化工件的余热加热钝化液，使钝化液的温度达到40℃，钝化工件在钝化液中的钝化时间为30s(若是使用初次放入钝化槽里的钝化液对需钝化工件进行处理时，钝化20s即可)，钝化完毕将镀锌工件取出、取出后24h不能接触水分，自然晾干即可。
实施例三
一种热镀锌无铬钝化剂，包括下述重量份的原料：醋酸8kg、草酸5kg、植酸10kg、磷酸5kg、硝酸5kg和硅溶胶5kg；
所述热镀锌无铬钝化剂的使用方法为：
(1)将热镀锌无铬钝化剂所含各原料在搅拌速度55r/min的搅拌条件下搅拌15min，混合搅拌均匀，得热镀锌无铬钝化剂；
(2)向热镀锌无铬钝化剂中加入软化水，所加软化水的重量与钝化剂的重量比为20：1(加入软化水可以防止水中的钙、镁离子与钝化剂中的原料发生反应从而影响钝化剂的钝化效果)，并混合搅拌均匀，得钝化液；
(3)将需钝化镀锌工件浸入钝化液中，用钝化工件的余热加热钝化液，使钝化液的温度达到45℃，钝化工件在钝化液中的钝化时间为45s(若是使用初次放入钝化槽里的钝化液对需钝化工件进行处理时，钝化20s即可)，钝化完毕将镀锌工件取出、取出后24h不能接触水分，自然晾干即可。
实施例四
一种热镀锌无铬钝化剂，包括下述重量份的原料：醋酸10kg、草酸8kg、植酸12kg、磷酸8kg、硝酸8kg和硅溶胶8kg；
所述热镀锌无铬钝化剂的使用方法为：
(1)将热镀锌无铬钝化剂所含各原料在搅拌速度为60r/min的搅拌条件下搅拌20min，混合搅拌均匀，得热镀锌无铬钝化剂；
(2)向热镀锌无铬钝化剂中加入软化水，所加软化水的重量与钝化剂的重量比为22：1(加入软化水可以防止水中的钙、镁离子与钝化剂中的原料发生反应从而影响钝化剂的钝化效果)，并混合搅拌均匀，得钝化液；
(3)将需钝化镀锌工件浸入钝化液中，用钝化工件的余热加热钝化液，使钝化液的温度达到50℃，钝化工件在钝化液中的钝化时间为60s(若是使用初次放入钝化槽里的钝化液对需钝化工件进行处理时，钝化20s即可)，钝化完毕将镀锌工件取出、取出后24h不能接触水分，自然晾干即可。
本发明所述热镀锌无铬钝化剂的性能与六价铬钝化液的性能研究如表1所示：
表1
从表1可以看出，本发明所述热镀锌无铬钝化剂稳定性及耐腐蚀性均优于六价铬钝化液，本发明所述热镀锌无铬钝化剂在保存12个月后只是略微发黄，而六价铬钝化液在保存三个月时已变为深褐色，颜色的变化严重影响其钝化的效果，即本发明所述热镀锌无铬钝化剂的稳定性更好，钝化效果更好；本发明所述无铬钝化剂的耐腐蚀性，在钝化工件上12个月后的腐蚀面程度为3％，而六价铬钝化液在钝化工件上12个月后的腐蚀面积为8％，即本发明所述热镀锌无铬钝化剂拥有更好的耐腐蚀性，此外，本发明所述热镀锌无铬钝化剂不含任何有毒有害物质对人体及环境无害，可以循环使用，钝化效果较好、工艺适应性强。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其细节上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热镀锌无铬钝化剂，其特征在于，包括下述重量份的原料：醋酸5－10份、草酸3－8份、植酸8－12份、磷酸3－8份、硝酸3－8份和硅溶胶3－8份。
2.根据权利要求1所述一种热镀锌无铬钝化剂，其特征在于，包括下述重量份的原料：醋酸6－9份、草酸4－7份、植酸9－11份、磷酸4－7份、硝酸4－7份和硅溶胶4－7份。
3.根据权利要求1所述一种热镀锌无铬钝化剂，其特征在于，包括下述重量份的原料：醋酸8份、草酸5份、植酸10份、磷酸5份、硝酸5份和硅溶胶5份。
4.权利要求1－3之一所述热镀锌无铬钝化剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将热镀锌无铬钝化剂所含各原料混合搅拌均匀，得热镀锌无铬钝化剂；
(2)向热镀锌无铬钝化剂中加入水，并混合搅拌均匀，得钝化液；
(3)将需钝化镀锌工件浸入钝化液中，进行钝化，钝化完毕将镀锌工件取出、晾干即可。
5.根据权利要求4所述热镀锌无铬钝化剂的使用方法，其特征在于，步骤(1)中，所述搅拌的速度为50－60r/min，搅拌时间为10－20min。
6.根据权利要求4所述热镀锌无铬钝化剂的使用方法，其特征在于，步骤(2)中，所加水为软化水。
7.根据权利要求4所述热镀锌无铬钝化剂的使用方法，其特征在于，步骤(2)中，所加水的重量与钝化剂的重量比为18－22：1。
8.根据权利要求4所述热镀锌无铬钝化剂的使用方法，其特征在于，步骤(3)中，需钝化镀锌工件浸入钝化液中，进行钝化的温度为40－50℃。
9.根据权利要求4所述热镀锌无铬钝化剂的使用方法，其特征在于，步骤(3)中，需钝化镀锌工件浸入钝化液中，进行钝化的时间为30－60s。
10.根据权利要求4所述热镀锌无铬钝化剂的使用方法，其特征在于，步骤(3)中，所述晾干为自然晾干。
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