CN109280913A - 绿色镀锌无铬天蓝色钝化剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了绿色镀锌无铬天蓝色钝化剂，镀锌层钝化膜无毒环保，钝化液中不含有Cr⁶⁺、Cr³⁺。采用钼酸钠、丙二酸、硫酸镍、植酸、高锰酸钾、十二烷基苯磺酸钠等物质通过一定比例溶解混合均匀而成，其能显著提高镀层的耐蚀性能，同时赋予光亮的天蓝色。

Description

绿色镀锌无铬天蓝色钝化剂

技术领域

本发明涉及绿色镀锌无铬天蓝色钝化剂，尤其涉及绿色镀锌无铬天蓝色钝化剂的成分、各成分的作用及配制方法。

背景技术

电镀锌目的是为了防止钢铁类物体被腐蚀，提高钢铁的耐蚀性及使用寿命，同时也使产品增加装饰性的外观，钢铁随着时间的增长会被风化，水或泥土腐蚀。国内每年被腐蚀的钢铁差不多占整个钢铁量的十分之一，所以，为了保护钢铁或其零件的使用寿命，一般都采用电镀锌来将钢铁加工处理。由于锌比钢的导电性更强，它提供了极好的保护性，起到腐烛介质的作用。然而，钢材和镀层之间存在极大的电位差，使得镀层的溶解速度大。但是锌是一种活泼的金属, 如果镀锌后未对其表面进行处理, 锌层会与空气中的水、氧气等发生反应, 光亮的锌面很快就会变暗, 锌层发生腐蚀, 从而影响基层金属的耐腐蚀速率,所以对镀锌层进行钝化处理。该工艺具有设备简单，操作容易，成本低廉等优点，因此成为种类繁多的表面处理技术中的一种常用的技术。

目前市场上存在的蓝白色钝化为铬酸盐钝化体系、然而随着社会发展，国际社会对于环保要求越来越高，近年来，国家对重金属离子的排放制定了严格的标准。GB-2008《电镀污染物排放标准》对Cr6+的排放标准有了更高的要求。我国出台的《电镀污染物排放标准》中明确指出新建企业电镀废水中总铬的含量不能超过1mg/L，六价铬离子含量不超过0.2mg/L。欧盟于2006年7月1日起实施的《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》（ROHS），禁止欧盟市场上投放的电子电器设备中含六价铬等6种有害物质。因此，绿色型无铬产品替代铬酸盐钝化体系成为迫切要求。

蓝白色钝化膜产生的基本原理就是在强碱条件下将彩色钝化膜的彩色洗掉，从而达到蓝白色的效果。传统的三价铬钝化剂钝化出的蓝白色钝化膜是以三价铬为骨架的膜层，颜色以雾蒙蒙的浅天蓝色为主。

目前国内外报道的有关无铬蓝白色钝化剂，其组成一般由钼酸盐或者硅酸盐（主成膜剂）、钴盐（副成膜剂）、柠檬酸钠（络合剂）等成分组成。对比中国发明专利（公开号CN103205740A）“镀锌无铬蓝白色钝化剂”公开了含有钼酸盐、钴盐、柠檬酸钠的专利配方，中国发明专利（公开号CN103243320A）一种镀锌无铬蓝白色钝化剂公开了含有钼酸盐、钴盐、柠檬酸钠、植酸（副络合剂）还添加了磷酸钠增加其耐蚀性。中国发明专利（公开号CN103255404A）公开了含有硅酸盐、柠檬酸钠、钴盐的专利配方，其配方使钝化膜直接呈现雾蒙蒙的蓝白色，往往达不到装饰性的要求。而本发明中含有成膜促进剂高锰酸钾，高锰酸钾的强氧化性起到漂白的作用，本发明配方中高锰酸钾的量的多少使得钝化膜中的蓝色程度在一个可控的范围内，经过大量实验验证，当高锰酸钾的量为1.8g/L时，钝化膜呈染料级别的天蓝色，相比市面上其他无铬蓝白色钝化剂所产生的雾蒙蒙的蓝白色，本发明使得钝化膜呈现天蓝色给人以心情舒畅的感觉，能够达到高装饰性的要求。

发明内容

本发明目的在于克服铬酸盐钝化体系所带来的环境污染，提供一种不含铬元素环保镀锌无铬钝化剂。绿色镀锌无铬钝化剂克服了传统钝化工艺有毒有害的缺点，既环保无毒又能节约成本。本发明通过采用钼酸钠、丙二酸、硫酸镍、植酸、高锰酸钾、十二烷基苯磺酸钠通过一定比例溶解混合均匀而成，不仅做到了工艺流程不引入铬离子，还能使钝化膜均匀美观赋予镀层光亮的天蓝色，膜层耐蚀性提高。

本发明含钼酸钠45g/L、丙二酸10g/L、硫酸镍1.2g/L、植酸10mL/L、高锰酸钾1.8g/L、十二烷基苯磺酸钠2g/L，其余为纯水；钼酸钠占据了主要位置，是钝化膜的主要组成物质；丙二酸同时起到配位剂和光亮剂的作用，能够使钝化膜层光亮鲜艳；硫酸镍与钼盐相配合，起到加速钝化反应的作用；植酸不仅能使膜层蓝色加深，而且对膜层起到耐腐蚀的作用；高锰酸钾为一种强氧化剂起漂白作用；无铬天蓝色钝化剂使用时pH值维持在1.5，时间保持30s。

本发明的具体制备方法包括如下顺序步骤：

a.将计算量的钼酸钠倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；

b.将计算量的丙二酸倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；

c.将计算量的硫酸镍倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；

d.将计算量的植酸倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；

e.将计算量的高锰酸钾倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；

f.将计算量的十二烷基苯磺酸钠倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；

g.将a至f的溶液混合，搅拌均匀；

h.将计算量的水定容后，静置十分钟，用硝酸调节pH值在1.5；本发明所得的绿色镀锌无铬天蓝色钝化剂，为澄清浅洋红色液体，使用过后变成澄清黄绿色液体。

实验说明

本发明通过镀锌实验后，在无铬天蓝色钝化液中实施钝化处理，经过不同时间的处理后，观察镀层色泽，并进行中性盐雾试验测定其耐蚀性能。

具体实施方式

本实施例的具体实施步骤如下：

a.配制通用的钾盐镀锌溶液，并调整pH值，进行样品前处理、电镀；

b.一定时间后取出试样，在3%的硝酸中出光后进行钝化处理。钝化时间为30s；

c.观察钝化膜层的色泽，并进行中性盐雾试验；

绿色镀锌无铬天蓝色钝化剂的工艺规范为：

钼酸钠 45g/L

丙二酸 10g/L

硫酸镍 1.2g/L

植酸 10ml/L

高锰酸钾 1.8g/L

十二烷基苯磺酸钠 2g/L

pH 1.5

温度 室温

钝化时间 30s

注：钝化时应注意搅拌。

Claims (1)

1.绿色镀锌无铬天蓝色钝化剂，其特征在于钝化剂的原料组成如下：钼酸钠45g/L、丙二酸10g/L、硫酸镍1.2g/L、植酸10mL/L、高锰酸钾1.8g/L、十二烷基苯磺酸钠2g/L，其余为纯水；绿色镀锌无铬天蓝色钝化剂使用时pH值维持在1.5；钝化时间30s。