[發明專利]一種鍍鎳電池鋼殼有機防銹劑及其使用方法

無效

• 申請號: 201210127295.X
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102634804A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 潘勇;惠建科;雷維新;唐倫圓;成娟娟;曹豐文;蔣志杰;李凱
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: C23F11/16
• 分類號: C23F11/16
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 袁靖

技術領域

本發明涉及金屬防腐蝕領域，具體涉及一種鍍鎳電池鋼殼有機防銹劑及其使用方法。

背景技術

隨著消費電子的日益普及和更新換代，鋅錳、堿錳和鎳氫電池等一次或二次電池消耗量越來越大，而這些電池的外殼大多選用鍍鎳鋼殼。目前鍍鎳鋼殼的生產主要采用滾鍍或預鍍工藝。滾鍍工藝，就是先將鋼帶沖壓成電池鋼殼，然后在鋼殼表面滾鍍一層鎳鍍層；預鍍工藝就是先在鋼帶上電鍍一層鎳鍍層，然后再沖壓成電池外殼。滾鍍工藝因為在電鍍過程中電流在時間和空間上分布不均勻，同時電池鋼殼是盲孔零件，易造成鋼殼表面鍍鎳層不均勻，針孔較多，容易生銹；預鍍工藝因為鎳鍍層要經歷沖壓過程，沖壓容易導致鍍層開裂甚至脫落，引起電池鋼殼耐腐蝕性能的下降。根據以上分析可以發現，無論是采用滾鍍工藝還是預鍍工藝生產的鍍鎳鋼殼，要使鍍鎳電池鋼殼具有良好的耐腐蝕性能，進一步的防銹處理不可或缺。

目前，應用廣泛的鋼殼防銹處理主要是以六價鉻為主的鉻酸鹽鈍化工藝，鉻酸鹽鈍化工藝簡單，外表美觀，性能穩定，形成的鈍化成膜性能較好且具有自修復能力。但是因為六價鉻是劇毒物質且有致癌作用，六價鉻濃度超過10ppm就會對水生物產生致死作用。其應用范圍正在受到越來越多的限制，歐盟ROHS法規和我國的電子信息產品污染控制管理辦法，都嚴格限制六價鉻等有毒成分的含量。因此開發和推廣無鉻防銹劑勢在必行。當前研究和開發深度較大的防銹劑有亞硝酸鹽、鎢酸鹽、鉬酸鹽，硅酸鹽和苯甲酸鹽等氧化膜型防銹劑；硫酸鋅、碳酸氫鈣和聚磷酸鹽等沉淀膜型防銹劑；烷基類、硫醇類、硫脲類、羧基類和醛基類等吸附膜型防銹劑。但是上述防銹劑與傳統的鉻酸鹽相比，適用范圍較窄、工藝復雜、防銹效果不夠理想且重現性不好，有待進一步研究改進，全面取代鉻酸鹽的道路還有一段距離。因此研究穩定性良好、防銹效果顯著、無環境副作用的新型防銹劑是大勢所趨。

發明內容

本發明的目的在于提供一種使用簡便、成膜性好、防銹效果顯著的環境友好型鍍鎳電池鋼殼有機防銹劑。

本發明的另一目的在于提供上述防銹劑的使用方法。

一種鍍鎳電池鋼殼有機防銹劑，包括以下重量比組分組成的水溶液：

鄰氨基苯硫酚：0.05～5％；

無水乙醇：5～30％；

緩蝕劑：0.05～5％；

濕潤劑：0.05～5％；

pH調節劑：0.05～1％；

所述的緩蝕劑包括含羥基化合物、含醛基化合物、含胺基化合物或咪唑類化合物；

所述的濕潤劑包括十二烷基硫酸鈉，聚乙二醇中的一種或兩種；

所述的pH調節劑包括三乙醇胺，三乙胺的一種或兩種。

所述的含羥基化合物包括三羥甲基丙烷、六羥甲基三聚氰胺、羥基乙叉二磷酸(HEDPA)、對苯基苯酚、2-羥基乙胺的一種或兩種。

所述的含醛基化合物包括苯乙醛、甲基乙基乙醛、十一烯醛、鈴蘭醛、桂醛、香蘭素的一種或兩種。

所述的含胺基化合物包括2，4-二硝基苯胺，三亞乙基四胺，三聚氰胺，環己胺，4-硝基苯胺、糠胺的一種或兩種。

所述的咪唑類化合物包括4，5-二甲基咪唑、N-酰基咪唑、咪唑鎓鹽、1-甲基-2-乙基咪唑、N-烷基咪唑一種或兩種。

所述的鍍鎳電池鋼殼有機防銹劑的使用方法：將鍍鎳電池鋼殼表面在所述的鍍鎳電池鋼殼有機防銹劑中做浸泡處理；浸泡處理溫度為20～50℃，pH值為7～9，處理時間為1～5h；浸泡處理完成后用蒸餾水沖洗鋼殼，然后在50～80℃溫度下烘干即可。

鍍鎳電池鋼殼在鍍鎳電池鋼殼有機防銹劑中做浸泡處理前經過除油、水漂洗、活化、水漂洗的過程，屬于常規處理過程。

本發明防銹劑的制備方法，即按照上述重量比將各組分溶解于水中即可。

本發明選用鄰氨基苯硫酚作為主成膜劑，其分子式為C₆H₇NS，相對分子質量為125.20，屬于硫醇類，能在金屬表面形成自組裝單分子膜(SAMs)。其成膜機理為鐵元素最外層d軌道未完全充滿電子，可以接受外來電子成鍵，而鄰氨基苯硫酚含有的S、N和苯環具有非共價電子對，可向金屬中的空d軌道轉移而形成配位鍵，從而在金屬表面吸附一層致密的納米單分子薄膜，使得介質與金屬表面分割開來，起到保護金屬的作用。

RH₂-N：+Fe＝＝RH₂N→Fe

本發明選用無水乙醇作為有機溶劑，其原因在于鄰氨基苯硫酚不溶于純水，易溶于無水乙醇。