[發明專利]一種無鉻鍍鋅金屬表面處理劑

有效

• 申請號: 201910606920.0
• 申請日: 2019-07-06
• 公開（公告）號: CN110144576B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 苗雪峰
• 申請（專利權）人: 安徽舜邦精細化工有限公司
• 主分類號: C23C22/34
• 分類號: C23C22/34;C23C2/26;C23C2/06
• 代理公司: 合肥超通知識產權代理事務所(普通合伙) 34136
• 代理人: 龔存云

本發明公開了一種無鉻鍍鋅金屬表面處理劑及其制備方法，該無鉻鍍鋅金屬表面處理劑包括下述重量份的原料：水性樹脂2?3，氟鋯酸鹽2?2.5，羧甲基纖維素?鈰離子納米復合物0.2?0.3，植酸0.15?0.25，有機硅烷0.1?0.15，水90?100。本發明制備的無鉻鍍鋅金屬表面處理劑有助于在鍍鋅件表面形成均勻、致密、機械性能高、緩蝕性好的涂膜，從而更好地改善其對鍍鋅件的表面防腐效果以及防腐耐久性。

技術領域

本發明涉及金屬表面處理技術領域，尤其涉及一種無鉻鍍鋅金屬表面處理劑。

背景技術

鍍鋅是指在除銹后的鋼、不銹鋼、鑄鐵等金屬構件的表面鍍一層鋅以起美觀、防銹等作用的表面處理技術，其主要實現方式是熱鍍鋅，是一種將金屬構件浸入500℃左右融化的鋅液中，使構件表面附著鋅層的一種工藝，能起到有效的金屬防銹作用，被廣泛地應用于各行業的金屬結構設施上。為了提高鍍鋅件的防腐性能，在鍍鋅后往往還需要用金屬表面處理劑進行防腐表面處理。

傳統的鍍鋅后表面處理使用的金屬表面處理劑通常以鉻酸和鉻酸鹽等作為主要成分，其經過處理后在鍍鋅件表面生成致密的鉻酸鹽轉化膜，從而提高鍍鋅件的耐蝕性。但是，由于鉻酸鹽類金屬表面處理劑在處理后排出的廢水對環境造成極大的污染，近年來已經逐步被淘汰。無鉻鍍鋅金屬表面處理劑成為必然的開發趨勢。無鉻鍍鋅金屬表面處理劑包括磷酸鹽、稀土鹽、硅烷以及樹脂混合處理劑等，其中樹脂混合處理劑以水性樹脂為主體，加入有防腐蝕作用的有機或無機填料以提高耐蝕效果，其性能較為完善，是目前備受關注的研究熱點。其主要存在的問題包括涂膜在形成過程中容易產生內部缺陷和裂紋、硬度和耐沖擊性不夠的問題，影響了其對鍍鋅件的表面防腐效果，因此還需要進一步的研究完善。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種無鉻鍍鋅金屬表面處理劑及其制備方法，其能在鍍鋅件表面形成均勻、致密、機械性能高的涂膜，有效提高其對鍍鋅件的表面防腐效果以及防腐耐久性。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種無鉻鍍鋅金屬表面處理劑，包括下述重量份的原料：

水性樹脂2-3，氟鋯酸鹽2-2.5，羧甲基纖維素-鈰離子納米復合物0.2-0.3，植酸0.15-0.25，有機硅烷0.1-0.15，水90-100。

所述水性樹脂選自水性丙烯酸樹脂、水性環氧樹脂、水性聚氨酯樹脂或者水溶性酚醛樹脂中的一種或者幾種的混合。

所述氟鋯酸鹽選自氟鋯酸鈉、氟鋯酸鉀、氟鋯酸銨中的一種或者幾種的混合。

所述羧甲基纖維素-鈰離子納米復合物的制備方法如下：將羧甲基纖維素水溶液和三價鈰鹽水溶液按體積比1：(0.2-0.3)混合均勻后，將pH調至6.8-7.2，在50-60℃條件下攪拌反應15-30min后離心，將得到的沉淀洗滌、真空干燥，即得。

所述羧甲基纖維素水溶液的質量分數為3-5％，三價鈰鹽水溶液的質量分數為1-1.5％。

所述三價鈰鹽為硝酸鈰或氯化鈰。

所述有機硅烷選自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-丙基三甲氧基硅烷、氨基硅烷中的一種或者幾種的混合。

一種無鉻鍍鋅金屬表面處理劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將氟鋯酸鹽加入30-35倍重量的水中攪拌直至完全溶解，然后加入植酸攪拌溶解，最后加入羧甲基纖維素-鈰離子納米復合物高速攪拌分散均勻，得混合液A；

(2)將有機硅烷和水性樹脂加入剩余的水中攪拌分散均勻，得混合液B；

(3)將混合液B在攪拌條件下緩慢加入混合液A中，常溫靜置15-30min后過濾，即得無鉻鍍鋅金屬表面處理劑。

本發明的優點是：