[發(fā)明專利]一種鍍鋅層用無鉻鈍化液及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510080210.0
• 申請日: 2015-02-14
• 公開（公告）號: CN104805422B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 壽華軍;何查里
• 申請（專利權(quán)）人: 上海德修化工有限公司
• 主分類號: C23C22/42
• 分類號: C23C22/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鍍鋅層的鈍化處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種鍍鋅層用無鉻鈍化液及其使用方法，屬于IPC分類號C23C。

背景技術(shù)

眾所周知，傳統(tǒng)的鋁合金表面防護(hù)處理工藝主要是鉻酸鹽鈍化，該鈍化工藝簡單、成本低、抗蝕性能好，具有自修復(fù)性能。但鉻酸鹽鈍化液含六價鉻，毒性大，環(huán)境污染嚴(yán)重，鍍件在生產(chǎn)和回收過程中容易對人體健康產(chǎn)生危害。隨著歐盟RoHS環(huán)保指令的實施，所有在歐盟市場上出售的電子電器設(shè)備必須禁止使用鉛、水銀、鎘、六價鉻等重金屬，與此同時國內(nèi)相應(yīng)的環(huán)保措施也逐步嚴(yán)格，因此研究開發(fā)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效并可適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的無鉻鈍化處理技術(shù)來代替現(xiàn)行的鉻酸鹽鈍化處理技術(shù)，具有十分重要的科學(xué)意義和實用價值。

分析傳統(tǒng)的鉻酸鹽鈍化機(jī)制不難發(fā)現(xiàn)，鉻酸鹽鈍化液通常是由六價鉻化合物、三價鉻化合物、導(dǎo)電鹽、絡(luò)合劑等組成。在鈍化膜形成的過程中，發(fā)生鋅的溶解、鉻酸鹽還原，以及三價鉻凝膠的析出，這些反應(yīng)形成了鈍化膜的骨架，隨后鉻酸鹽以堿式鹽的形式吸附于凝膠上形成面層，至此生成了完整的六價鉻鈍化層。當(dāng)鈍化層因外力而刮傷后，在潮濕的空氣中六價鉻化合物溶于水并與露出的鋅層起反應(yīng)，即再次進(jìn)行鈍化處理，從而使鈍化膜得到修復(fù)，鉻酸鹽的上述過程被成為六價鉻鈍化的“自愈”。概括地講，鉻酸鹽的鈍化機(jī)制為：三價鉻形成鈍化膜的骨架材料，六價鉻產(chǎn)生鈍化膜的“自愈”功能。

近幾年，有使用前景且效果較好的無鉻鈍化液主要是鋯鈦系、鉬酸鹽、稀土鈰鹽、三價鉻等。鋯鈦系鈍化液中存在氟化物等同樣污染環(huán)境的物質(zhì)。鉬與鉻同族，且鉬酸鹽低毒，在替代鉻酸鹽處理方面具有一定的優(yōu)勢，然而，在鉻酸鹽鈍化膜，由于六價鉻具有強(qiáng)氧化性、游動性，在鈍化膜破裂后可以進(jìn)行自修復(fù)，人們非常希望鉬酸鹽鈍化膜也具有這樣的性質(zhì)，但是由于六價鉬酸鹽的氧化性沒有六價鉻酸鹽的強(qiáng)，因此，鉬酸鹽鈍化不具備鉻酸鹽的自修復(fù)性能。

因此，有必要解決鉬酸鹽鈍化的自修復(fù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種鍍鋅層用無鉻鈍化液及其使用方法，該無鉻鈍化液具有鉻酸鹽類似的自修復(fù)性能。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

一種鍍鋅層用無鉻鈍化液及其使用方法，所述無鉻鈍化液包括以下重量百分比的原料：

水性醇酸樹脂 10~25%

鉬酸鹽 0.5~3%

碳酸鋯胺 0.5~3%

余量為水

磷酸調(diào)節(jié)pH至1~3

其中，所述水性醇酸樹脂是由水性單體、不飽和脂肪酸、多元醇和多元酸制備而得的。

在其中一個實施例中，所述無鉻鈍化液還包括占所述水性醇酸樹脂總質(zhì)量12~25%的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

在其中一個實施例中，所述水性醇酸樹脂為超支化醇酸樹脂，所述超支化醇酸樹脂是以三羥甲基丙烷、二羥甲基丙酸、亞麻酸、鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐為原料合成得到的，所述超支化醇酸樹脂的支化度為0.5~0.6，數(shù)均分子質(zhì)量M_n=4.68×10³g/mol，質(zhì)均分子質(zhì)量M_w=5.4×10³g/mol，多分散性指數(shù)M_w/M_n=1.15。

在其中一個實施例中，所述水性醇酸樹脂為超支化醇酸樹脂，所述超支化醇酸樹脂是以雙季戊四醇、二羥甲基丙酸、桐油酸、鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐為原料合成得到的，所述超支化結(jié)構(gòu)的支化度為0.5~0.6，數(shù)均分子質(zhì)量M_n=4.45×10³g/mol，質(zhì)均分子質(zhì)量M_w=5.2×10³g/mol，多分散性指數(shù)M_w/M_n=1.17。

在其中一個實施例中，所述水性單體為二羥甲基丙酸。

在其中一個實施例中，所述多元醇為甘油、三羥甲基丙烷、單季戊四醇、或雙季戊四醇。

在其中一個實施例中，所述多元酸為鄰苯二甲酸酐和順丁烯二酸酐的混合物，所述順丁烯二酸酐占所述多元酸總質(zhì)量的6~10%。

在其中一個實施例中，所述不飽和脂肪酸為亞油酸、亞麻酸或桐油酸。

在其中一個實施例中，所述鉬酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸鉀、鉬酸銨、或磷鉬酸銨。

本發(fā)明還提供了上述用于鍍鋅層用無鉻鈍化液的使用方法，在25℃~35℃、pH值為1~3的條件下，用滾涂、浸涂等方法將無鉻鈍化液涂覆于鍍鋅板表面，80℃以上溫度固化30s以上。