[發明專利]一種基于有機前驅體的三價鉻黑色鈍化液及其制備方法

無效

• 申請號: 201010209695.6
• 申請日: 2010-06-25
• 公開（公告）號: CN101831648A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 沈剛
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C23C22/53
• 分類號: C23C22/53
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

本發明涉及金屬表面處理技術，具體是指一種基于有機前驅體的三價鉻黑色鈍化液及其制備方法。

背景技術

鍍鋅層黑色鈍化膜外觀烏黑發亮，色澤均勻，高雅莊重。近年來黑色鈍化工藝日益受到人們的青睞，使用范圍越來越廣。目前，鍍鋅黑色鈍化主要使用六價鉻鈍化工藝。六價鉻黑色鈍化液含有大量鉻酐等六價鉻化合物，具有高毒性和強致癌性，對環境和人體健康存在嚴重的危害性。隨著人們環境保護意識的提高，其使用日漸受到限制。黑色鈍化膜的市場需求和限制六價鉻工藝之間的矛盾促使人們開發了三價鉻黑色鈍化工藝來代替六價鉻黑色鈍化工藝。但目前現有的三價鉻黑色鈍化工藝仍存在很多技術缺陷。如日本專利公開號JP2005187925A、JP2005206872A、JP2007154286A公布的專利中以過渡金屬離子和有機硫化合物作鍍鋅三價鉻鈍化的發黑劑。該工藝得到的鈍化膜雖黑度尚可，但膜層中顯色的黑化物顆粒粗大，導致鈍化膜層疏松，無光潔度，與基體結合力差，尤其是耐中性鹽霧試驗（GB/T10125-1997）性能極差，雖經兩次封閉，也未能完全通過48h的中性鹽霧測試。再如日本專利公開號JP2007154286A，美國專利公開號US5415702A、US20040156999，中國專利公開號CN1729311A、CN101130865A公布的專利中以過渡金屬離子和磷酸根離子作發黑劑。這些工藝得到的膜層雖致密光亮、耐蝕性較好，但膜層黑度不足，尤其是隨著鈍化液的老化，其黑度調整越來越困難。而且由于鈍化液中使用磷酸根離子，會給環境造成富營養化的問題。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術存在的不足，提供一種基于有機前驅體的三價鉻黑色鈍化液及其制備方法，所述鈍化液配方簡單，鈍化液制備及鈍化操作工藝簡便，鈍化成本低，產品附加值高；鈍化液不含六價鉻和磷酸根離子，生產過程無六價鉻污染，也不會對環境造成富營養化；經本發明鈍化液處理得到的產品鈍化膜層外觀致密、烏黑發亮，裝飾性強，耐蝕性好。

本發明的技術解決方案之一是，所述基于有機前驅體的三價鉻黑色鈍化液的組成是，每升該鈍化液種含有：

?Cr³⁺??????????????????????0.1g—10g，

?有機羧酸?????????????????0.5g—30g，

?酸性媒介染料?????????????0.1g—10g，

?NO₃^{-?????????????????????????????}????????1g—20g，

?水???????????????????????余量；

?其中：

Cr³⁺來源于化合物CrCl₃·6H₂O、Cr₂(SO₄)₃·6H₂O、Cr(NO₃)₃·9H₂O、KCr(SO₄)₂·12H₂O、NH₄Cr(SO4)₂·12H₂O、醋酸鉻或鉻鞣劑中的一種或一種以上的任意組合；含Cr³⁺的化合物優選CrCl₃·6H₂O，Cr₂(SO₄)₃·6H₂O，Cr(NO₃)₃·9H₂O，最優選Cr(NO₃)₃·9H₂O；Cr³⁺含量優選0.5g/L-5g/L，最優選1g/L-3g/L。

所述有機羧酸為以下有機羧酸中的一種或一種以上的任意組合：

一元羧酸，如甲酸、乙酸、丙酸等，

二元羧酸，如草酸、丙二酸、己二酸等；

羥基羧酸，如羥基乙酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、葡萄糖酸等；

氨基羧酸，如氨基乙酸、谷氨酸、EDTA、EDTA二鈉等。