[發明專利]鍍鋅鋼板的鈍化工藝及其鈍化液

無效

• 申請號: 200710192574.3
• 申請日: 2007-12-11
• 公開（公告）號: CN101182640A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 滿瑞林;徐斌;彭天蘭
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C23C22/50
• 分類號: C23C22/50;C23C22/78
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明涉及金屬材料表面處理領域，本發明涉及金屬材料表面處理領域，具體涉及一種金屬表面鈍化液及鈍化工藝。

背景技術

鍍鋅鋼板廣泛應用于汽車、建筑、家電等行業中。未經鈍化處理的鍍鋅鋼板暴露在空氣中時，容易在表面產生白銹從而影響產品的外觀和使用壽命。為避免表面白銹的產生，傳統的鍍鋅鋼板鈍化處理大多以鉻酸和鉻酸鹽等六價鉻化合物為處理劑，該工藝可在鍍鋅鋼板表面形成一層含有Cr3⁺和Cr6⁺的具有優異耐蝕性且可自修復的鈍化膜層，具有工藝簡單、快速、成本低，鈍化可在線進行，鈍化產品在后期涂裝加工過程中油漆的附著性能好等優點，是目前鍍鋅鋼板常規的鈍化方法。但由于Cr6⁺具有致癌作用，在產品加工和生產過程對環境有害。

歐盟于2003年1月27日通過ROHS指令，規定出口到歐盟的電子電器產品中禁止使用鉻酸鹽鈍化的鍍鋅鋼板。其它國家和地區也紛紛仿效出臺了相應的法令、法規。因此，人們圍繞鍍鋅鋼板無鉻鈍化作了大量研究，現有的無鉻鈍化劑主要包括無機鹽類的鉬酸鹽、鎢酸鹽、硅酸鹽、稀土鹽等，有機類的植酸、單寧酸、有機螯合物、丙烯酸樹脂及環氧樹脂類等。專利CN1974842A(用于鍍鋅層的防白銹鈍化液及其涂覆方法)提出采用鉬酸鹽與硅烷偶聯劑的混合溶液對鋅進行鈍化的新方法，但該方法鈍化效果較差，鈍化鍍鋅層經8小時中性鹽霧試驗后腐蝕面積達1～8％。

中國專利CN1754985A公開了一種金屬表面鈍化劑及其使用方法，CN1754986A公開了金屬表面用的鈍化劑，CN1715448A公開了一種金屬表面用鈍化劑，采用聯氨、環己氨、硫酸鋅、磷酸三鈉等的混合溶液對包括鋅在內的金屬表面進行鈍化，但該方法鈍化時間須二十小時以上，效率較低。CN1268583A公開了用于保護鍍鋅層的無鉻鈍化液及其涂覆方法，該方法采用水溶性丙烯酸酸樹脂與鉬酸鹽的混合溶液對鍍鋅層進行鈍化，對鍍鋅層表面清潔度要求較高，且樹脂層較易脫落。因此，現有開發的無鉻鈍化技術大多存在耐蝕性差、鈍化時間長、涂料與鍍鋅鋼板的附著力差等不足，迄今為止還沒有一種能完全取代鉻酸鹽鈍化的無鉻鈍化工藝。

發明內容

本發明的目的在于針對現有無鉻鈍化技術存在的不足，提供一種新的無鉻化學鈍化工藝。

本發明的另一目的在于提供一種可以和上述新的對環境及人體無害的無鉻化學鈍化工藝高效配合的鈍化液。

本發明的無鉻化學鈍化工藝為：在清潔的鍍鋅鋼板表面涂敷r-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，熱風吹干后，浸入到鈍化液溶液，最后用熱風吹干。

所述的r-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液含量優選為10～100mL/L。使用時將其溫度保持在20℃～60℃為佳。

所述熱風吹干過程中，熱風溫度為40～80℃。

所述鈍化液溫度優選保持在45℃～55℃，在鈍化液中優選浸漬時間為55s～65s。

鈍化液中各組分含量分別為：Ce(NO₃)₃：15-25g/L；La(NO₃)₃：0.5-2g/L；H₂O₂：20-40mL/L；HBO₃：0.5-4g/L；pH值為1.0～2.0。

所述鈍化液最優選為含Ce(NO₃)₃?20g/L，La(NO₃)₃?1g/L，H₂O₂?30mL/L，HBO₃2g/L的水溶液，pH值為1.4～1.75。

所述鍍鋅鋼板為熱浸鍍鋅鋼板或電鍍鋅鋼板。

與已有技術相比，本發明具有以下優勢：由于本發明選用了r-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液這一含特定功能團的硅烷溶液，涂敷在鍍鋅鋼板上，其分子經水解后能在鋅表面有序、緊密排列形成單分子硅烷膜，該膜與鋅基體結合牢固且表面存在豐富的羥基，提高鈍化層對油漆、樹脂等有機或無機涂層的附著力。

而本發明所優選采用的鈍化液，可迅速在硅烷膜上沉積一層致密、耐蝕的高價金屬氧化膜，該膜與基體結合牢固且有利于油漆、樹脂等的再次涂裝。