[發明專利]一種鍍鋅層無鉻鈍化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410650815.4
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104404485A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 尤為
• 申請（專利權）人: 無錫伊佩克科技有限公司
• 主分類號: C23C22/23
• 分類號: C23C22/23
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明屬于金屬鍍層鈍化劑制備技術領域，具體涉及一種鍍鋅層無鉻鈍化劑及其制備方法。

背景技術

在金屬零部件基體上，鍍鋅作為防護鍍層是電鍍工業中最廣泛的電鍍品種之一。由于鋅的標準電極電勢比鐵負，金屬零部件基體上的鍍層通常需要進行鈍化處理形成致密的鈍化膜才能作為防護性鍍層。傳統鍍鋅層主要采用鉻酸鹽溶液進行鈍化處理，由于鉻酸鹽溶液中的六價鉻是一種有毒物質并具有致癌作用，歐美國家出臺了系列相關法律限制六價鉻的使用。

環保型的鈍化主要采用三價鉻和無鉻鈍化兩個方向。無鉻鈍化體系有鈦酸鹽、鑰酸鹽、鎢酸鹽、稀土、硅酸鹽，目前這些無鉻體系鈍化膜無毒環保，近年來耐蝕性和外觀都有很大的提高，滿足了普通五金件電鍍要求，所以無鉻鈍化工藝在工業上有廣泛的應用前景。無鉻鈍化相對于以上提到的兩種鈍化處理方法，具有無毒環保、高效、低耗等特點。無鉻鈍化包括無機鹽類鈍化、有機物鈍化和有機無機復合鈍化。無機鹽類鈍化包括鉬酸鹽、鎢酸鹽、硅酸鹽和稀土金屬鹽等無機鹽類鈍化。有機物鈍化包括單寧酸、植酸、油酸、有機硅烷等有機物鈍化。有機無機復合鈍化即無鉻復合鈍化包括植酸和磷酸鹽等的復合鈍化、硅烷偶聯劑處理、涂覆處理等復合鈍化方法。早期無機鹽類和有機物無鉻鈍化的耐蝕性不如六價鉻鈍化，無機鹽類鈍化形成的鈍化膜不像六價鉻鈍化膜具有自修復能力，在膜破損情況下，膜無法修復，造成鈍化膜耐蝕性下降。有機物鈍化雖然耐蝕性比無機鹽類鈍化好，但膜存在缺陷，耐蝕性不如六價鉻鈍化劑。

申請號為201410226675.8的中國專利公開了一種鍍鋅層無鉻鈍化劑及其制備方法，其中無鉻鈍化劑含鉬酸鈉10-28g/L，硅酸鈉10-18g/L，氟化鎂48-55g/L，檸檬酸15-30g/L，乙烯基三乙酰氧基硅烷10-25g/L，鎢酸鹽8-13g/L，丙烯酸樹脂8-12g/L，緩蝕劑5-15g/L，硝酸5-10g/L，余量為水。達到了鈍化膜表面結構致密、無明顯裂紋，附著力較好，滿足產品性能的要求。申請號為201310121351.3的中國專利公開了一種鍍鋅層無鉻鈍化劑，其包括作為氧化劑的過硫酸鹽和作為封閉劑的硅酸鋰；過硫酸鹽的質量百分含量優選為2％-20％，更優選為6％，硅酸鋰的質量百分含量優選為0.4％-3％，更優選為1％；過硫酸鹽優選為過硫酸銨或過硫酸鉀。其制備方法相對簡單，進行鍍鋅層鈍化，防護效果好。工藝過程徹底摒除鉻污染，具有很好的經濟效益和環境效益。以上公開的鍍鋅層無鉻鈍化劑，雖然都達到了一定的防護效果，但是其鈍化膜的性能仍然不能滿足需要，需要更進一步提高鈍化膜的性質，因此還需要進一步研究開發一種性能更為優越的鈍化劑。

發明內容

本發明的目的在于為了克服以上現有技術的不足而提供一種鍍鋅層無鉻鈍化劑及其制備方法，大大提高鈍化層的結合能力以及穩定性能。

本發明是通過以下技術手段實現的：

一種鍍鋅層無鉻鈍化劑，以重量組分計包括：硫酸氫鈉5-10份、三聚磷酸鈉2-6份，烷基苯磺酸鈉1-5份，醋酸銨8-14份，氧化鋁0.5-2份，淀粉1-4份，硫脲2-7份，亞硝酸二環己胺3-8份，甲基纖維素2-7份，尼泊金甲酯1-6份，乙二醇單硬脂酸酯0.8-2份，去離子水800-1000份。

所述的鍍鋅層無鉻鈍化劑，可以優選為以重量組分計包括：硫酸氫鈉6-8份、三聚磷酸鈉3-5份，烷基苯磺酸鈉3-5份，醋酸銨10-13份，氧化鋁0.8-1.5份，淀粉2-4份，硫脲4-6份，亞硝酸二環己胺5-7份，甲基纖維素5-7份，尼泊金甲酯3-5份，乙二醇單硬脂酸酯1.3-1.7份，去離子水880-950份。

所述的鍍鋅層無鉻鈍化劑，可以進一步優選為以重量組分計包括：硫酸氫鈉7份、三聚磷酸鈉4份，烷基苯磺酸鈉4份，醋酸銨12份，氧化鋁1.3份，淀粉3份，硫脲5份，亞硝酸二環己胺6份，甲基纖維素6份，尼泊金甲酯4份，乙二醇單硬脂酸酯1.6份，去離子水930份。

一種以上所述的鍍鋅層無鉻鈍化劑的制備方法，包括以下制備步驟：

步驟一，按照重量份稱取各組分；

步驟二，將硫酸氫鈉、三聚磷酸鈉、烷基苯磺酸鈉、醋酸銨和硫脲加入到去離子水中，室溫攪拌混合均勻，得到混合液一；

步驟三，將氧化鋁、淀粉、亞硝酸二環己胺、甲基纖維素、尼泊金甲酯和乙二醇單硬脂酸酯加入到重量份為200-300份無水乙醇中，加熱回流乙醇，回流30-50分鐘，過濾得固體混合物，再將固體混合物烘干，得到中間物一；