[發明專利]一種含氟-碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑

無效

• 申請號: 200910094497.7
• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN101555577A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 何明奕;王勝民;趙曉軍;劉麗;彭增華;余波濤;劉福燕
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C23C2/02
• 分類號: C23C2/02;C23C2/06
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司
• 代理人: 賽曉剛

技術領域

本發明涉及一種含氟-碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑，采用復合的氟-碳表面 活性劑與氯鹽合配為熱浸鍍助鍍劑，用于熱浸鍍鋅及鋅基合金，屬于鋼鐵材料的表 面鍍覆工藝技術領域。

背景技術

迄今為止，鋼鐵產品和制品表面的長期防護仍然采用鋅、鋅基多元合金和鋅- 鋁合金鍍層，熱浸鍍產品中連續鍍產品如鋼板、鋼絲主要用于汽車、家用電器、電 力和機械設備；批量鍍產品主要是：高壓鐵塔、電力金具、道路、建筑、通訊、海 洋運輸和石油設施等，熱浸鍍鋅產品已成為國民經濟與國家安全不可或缺的部分。 1742年法國化學家Melouin首創熱浸鍍鋅，1837年英國人Grawford申請了溶劑法的 專利，1931年美籍波蘭人Sendzi-mir提出了保護氣體還原法(氧化還原法)進行 帶鋼熱浸鍍鋅，續后發展出微氧化-改良“森吉米爾法”和無氧化還原法-美鋼聯 法工藝流程。目前在線連續生產的帶鋼和鋼絲以改良Sendzimir法和美鋼聯法為主 導，批量熱浸鍍(零件和結構件)采用烘干熔劑法。采用烘干熔劑法進行熱浸鍍的 生產方法是：將鋼制品除油、除銹后，在助鍍劑槽中使欲鍍的鋼制品表面涂掛上一 層助鍍劑，待干燥或烘干后再浸于熔融的Zn基或Zn-Al合金液中停留數十秒至數分 鐘(根據被鍍件熱容量及鍍層厚度要求而定)，然后取出即可得到表面涂覆有Zn或 Zn-Al的鍍件。

熱浸鍍中助鍍劑起著清潔和活化鋼基體表面的作用，在預處理工序中是非常 重要的工序，不僅直接影響鍍層的外觀質量，對鍍層的耐蝕性也有影響。國內外現行 的助鍍劑主要成分為氯化銨水溶液或氯化鋅+氯化銨的復鹽水溶液。采用氯化銨 水溶液其相對密度應控制在1.014～1.028g/cm³范圍，溶液內含鐵量不超過90g/L， 溫度在40℃以上。采用氯化鋅+氯化銨復鹽時，可采用ZnCl₂∶NH₄Cl＝3～2的配 比(質量分數比)，這種配方熔點較低，潤濕能力強，對工件表面殘留灰分及微量銹 蝕具有較強的化學洗凈作用。但因為生產企業對助鍍后烘干控制不嚴格，容易發生 漏鍍，烘干和浸鍍時氯化銨分解產生大量煙霧，且生成較多鋅渣。此外，當鋅液中 含有鋁元素時，助鍍劑優先與鋁發生反應：

3ZnCl₂+2Al＝2AlCl₃+3Zn

這兩個反應消耗了助鍍劑，使合金液對鋼基表面的潤濕性下降，易造成局部漏鍍、 鍍層表面不均勻和熔劑卷入鍍層等缺陷。也有人選用以ZnCl₂和NH₄Cl為主要成分通 過添加烏洛托品、FHX-1(改性若丁)和NP(聚氧乙烯酸類)以提高助鍍劑性能，具 有緩蝕效率高，熱穩定性好，無毒等特點。美國專利USP3860438中提出的以氟硅酸 鹽為主的助鍍劑，適用于鋁含量25％～70％的鋁鋅合金鍍層。但氟化物容易侵蝕 鍍槽，且污染環境。