[發明專利]一種用于鍍鋅板、鋁及銅合金表面處理的無鉻鈍化液

有效

• 申請號: 201410008509.0
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103695889A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 裴立宅;劉漢鼎;蔡征宇
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C23C22/44
• 分類號: C23C22/44
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明屬于金屬材料表面處理技術領域，具體涉及一種鍍鋅板、鋁及銅合金表面的無鉻鈍化液，是一種替代六價鉻、三價鉻的環保鈍化液。

背景技術

鍍鋅板、鋁及銅合金具有優良的加工性能和良好的耐腐蝕能力，在輕工、家電、汽車及建筑工業領域得到了廣泛應用。然而，鋅、鋁及銅作為化學性質較為活潑的金屬，在許多環境下都易發生腐蝕，例如在潮濕大氣中易生“白銹”，在含氯離子環境中易發生“點蝕”等。為了提高金屬表面質量和耐蝕性，改善其表面涂裝性能，延長金屬板的使用壽命，一般都需要對其采用鈍化處理，使其表面生成一層致密度、穩定性較高的薄膜，以提高其抗蝕性能，增加金屬板表面的光澤性、耐腐蝕及加工使用性能。

鉻酸鹽鈍化具有鈍化液穩定、工藝簡單、膜結合好、耐蝕性高及適用多種金屬等優點。然而，鈍化液中的六價鉻具有致癌致畸作用，經鉻酸鈍化過的金屬板也含鉻，對人體和環境有害。歐盟于2003年正式公布的《關于電子電氣設備中禁止使用某些有害物質指令》(RoHS)，產品中禁止使用六價鉻。六價鉻鈍化液也已被我國國家環保總局列入2008年發布的第一批“雙高”（即高污染、高環境風險）產品名錄。雖然市場上有三價鉻鈍化液來替代六價鉻鈍化液，然而三價鉻在一定條件下會轉變為六價鉻，從而造成環境污染，所以三價鉻鈍化不能從根本上解決鉻的危害。解決含鉻鈍化液的污染問題，開發無鉻鈍化技術，是推行綠色工業技術、保護環境及人體健康的形勢所需。

目前關于無鉻鈍化表面處理液的研究主要集中于無機鈍化（硅酸鹽鈍化、鉬酸鹽鈍化、稀土金屬鹽鈍化、鎢酸鹽鈍化及鈦酸鹽鈍化），有機鈍化（植酸鈍化、有機鉬酸鹽鈍化、單寧酸鈍化、有機樹脂類鈍化）及無機-有機復合鈍化。發明專利ZL200710039599.X報道了一種以硅烷偶聯劑、聚乙烯醇及碳酸鋯為主要成分的無鉻鈍化液。發明專利ZL200710158469.8開發出了以氟鋯酸、氟鈦酸及有機磷酸化合物為主要成分的無鉻鈍化液。發明專利ZL201110192579.2開發的無鉻鈍化液以有機硅改性的丙烯酸酯作為成膜助劑，鈰鹽、鑭鹽及鉬酸鹽作為無機組分，輔以其他助劑形成有機無機復合鈍化液。有機物鈍化韌性、耐蝕性好，但附著力和耐熱性能較差，單一無機物鈍化韌性及耐蝕性差于有機物鈍化。無機與有機物復合鈍化是無機物分子或離子和有機分子之間的協同緩蝕和性能互補作用，可提高鈍化膜的耐蝕和涂裝加工性能。

金屬板在涂覆鈍化液前，表面往往帶有氧化皮、銹蝕、油脂等。這些雜質的存在，不僅會影響鈍化層與金屬基體的結合力，而且造成涂層開裂、起泡、針孔、起層等現象，嚴重影響鈍化層的質量。目前，日本帕卡、德國漢高、韓國浦項等國際知名企業已相繼開發出了無鉻鈍化液，國外的鋼鐵企業已基本實現了鋼材的無鉻鈍化處理。雖然國內也有無鉻鈍化液國產產品，但是存在耐蝕性較差、可靠性低及使用前金屬板需要預處理等問題，所以國內大型鋼鐵企業在對鋼鐵進行鈍化處理時仍然主要選擇技術成熟的國外無鉻鈍化液，但是也存在鈍化液成本高的問題。因此，開發出金屬板鈍化前無需預處理、高耐蝕性、低成本的環保型無鉻鈍化液仍是目前需要解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足提供一種用于鍍鋅板、鋁及銅合金金屬板的無鉻鈍化液，以期其組分簡單、產品環保及使用前無需預處理，可以取代有毒的鉻酸鹽鈍化工藝，所得鈍化膜均勻致密、附著性好、耐蝕性強，使得鍍鋅板、鋁及銅合金金屬板具有良好的涂裝性能。

為了解決以上技術問題，本發明是通過以下技術方案予以實現的。

本發明提供了一種用于鍍鋅板、鋁及銅合金金屬板的無鉻鈍化液，其質量百分比組成如下：

本發明所提供的無鉻鈍化液的制備方法如下：

將納米氧化硅與雙（三乙醇胺）鈦酸二異丙酯、雙（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撐鈦酸酯高速攪拌混合均勻，然后與其他組分高速攪拌10-60min，以混合均勻，用乙酸調節pH值為4-6。

本發明所提供的無鉻鈍化液的鈍化工藝參數如下：

無鉻鈍化液成膜方式采用輥涂、噴涂或者浸涂方式，鈍化溫度30-40℃、鈍化時間30-60s，固化溫度50-90℃、固化時間1-30min，自然冷卻。

本發明的科學原理如下：