[發明專利]一種基于納米凹凸棒土的稀土鈍化液及其制備和鈍化工藝

有效

• 申請號: 201710473264.2
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107419254B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 陳東進
• 申請（專利權）人: 東莞市聯洲知識產權運營管理有限公司
• 主分類號: C23C22/48
• 分類號: C23C22/48;C23C22/53
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 連平

本發明提供一種基于納米凹凸棒土的稀土鈍化液及其制備和鈍化工藝，該基于納米凹凸棒土的稀土鈍化液中包括包覆稀土的天然膨潤土、納米凹凸棒土、硅烷偶聯劑、過氧化氫、硫酸、硝酸鈉和硫酸銅。制備方法為：將硅烷偶聯劑加入到乙醇水溶液中攪拌均勻后，加入納米凹凸棒土，攪拌均勻，形成納米凹凸棒土溶液；將天然膨潤土和稀土元素加入到蒸餾水中，室溫下磁力攪拌溶解形成包覆稀土的膨潤土溶液；將兩種溶液混合后，加入硅酸鋁和助劑，混合均勻，形成基于納米凹凸棒土的稀土鈍化液。本發明利用硅烷偶聯劑將稀土元素與納米凹凸棒土和天然膨潤土改性，再與硅酸鹽結合，制備的鈍化液穩定均一，鈍化工藝簡單，鈍化效果好，降低了稀土的用量，成本降低。

技術領域

本發明屬于鈍化液材料技術領域，具體涉及一種基于納米凹凸棒土的稀土鈍化液及其制備和鈍化工藝。

背景技術

鈍化處理屬一種化學轉化膜技術，它是通過化學或電化學等手段，改變了金屬的表面狀態，使金屬的電極電位大大向正方向躍進，而成為耐蝕的鈍態，從而顯示出耐腐燭的性能。

傳統六價絡酸鹽鈍化液因性能穩定，成本小，使用方便，抗蝕性能好，鈍化工藝簡單等特點而得到廣泛應用，但是六價絡毒性很高并且會引起致癌，對人體和環境的危害很大，近年來隨著環保意識的提高，世界各國都嚴格限制六價鉻的使用。目前，對于代替鉻酸鹽鈍化的工藝研究中，主要包括三價鉻和低鉻鈍化工藝，兩稀酸樹脂等有機物鈍化工藝，稀土鈍化、鉬酸鹽純化、硅酸鹽鈍化等無絡無機物純化工藝，以及無機和有機相結合的鈍化工藝。其中稀土無機鈍化工藝簡單，無毒，直接排放不會污染環境，且稀土鑭鹽和鈰鹽鈍化處理效果接近甚至優于重絡酸鹽鈍化處理效果，但是稀土無機鈍化工藝的成本較高，很難廣泛應用。

中國專利CN101519776B公開的一種清潔型稀土鹽鈍化液制備方法，將稀土硝酸亞鈰或者氯化亞鈰溶液與二硫酸鉀溶液、硅酸鈉溶液、硼酸溶液作為原料制備形成鈍化液，該鈍化液不含鉻，可顯著提高含鋅材料的耐腐蝕性能，實現清潔生產。中國專利CN104073854A公開的一種鍍錫層的稀土/鉬酸鹽鈍化處理液，將硝酸鈰或者氯化鈰與鉬酸鈉混合形成基礎液，再加入檸檬酸、酒石酸或者蘋果酸調成弱酸性，以適用于鍍錫層的電化學鈍化。由上述現有技術可知，通過將稀土鈰鹽與其他無機物相結合，可以在保證不降低鈍化效果的前提下，降低稀土無機鈍化工藝中稀土的用量，但是鈍化液的成本仍然達不到可廣泛應用的程度，因此還需要進行一步尋求替代工藝。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于納米凹凸棒土的稀土鈍化液及其制備和鈍化工藝，本發明利用硅烷偶聯劑將稀土元素與納米凹凸棒土和天然膨潤土改性，再與硅酸鹽結合，制備的鈍化液穩定均一，鈍化工藝簡單，鈍化效果好，降低了稀土的用量，成本降低。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種基于納米凹凸棒土的稀土鈍化液，其特征在于，所述基于納米凹凸棒土的稀土鈍化液包括包覆稀土的天然膨潤土、納米凹凸棒土、硅烷偶聯劑和助劑，所述助劑為過氧化氫、硫酸、硝酸鈉和硫酸銅。

作為上述技術方案的優選，所述硅烷偶聯劑為乙酰氧基環氧基硅烷。

本發明還提供一種基于納米凹凸棒土的稀土鈍化液的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)將硅烷偶聯劑加入到乙醇水溶液中攪拌均勻后，加入納米凹凸棒土，攪拌均勻，形成納米凹凸棒土溶液；

(2)將天然膨潤土和稀土元素加入到蒸餾水中，室溫下磁力攪拌溶解形成包覆稀土的膨潤土溶液；

(3)將步驟(2)制備的包覆稀土的膨潤土溶液中加入步驟(1)制備的納米凹凸棒土溶液，再加入硅酸鋁和助劑，混合均勻，形成基于納米凹凸棒土的稀土鈍化液。

作為上述技術方案的優選，所述步驟(1)中，硅烷偶聯劑與乙醇和水的比例為0.01-0.05:0.5:0.5。