[發明專利]一種具有高耐蝕性能的批量熱鍍鋅用無鉻鈍化劑

有效

• 申請號: 202010541831.5
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111676472B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 詹洪;陸飚;羅曉鋒;郭文勇
• 申請（專利權）人: 武漢迪賽環保新材料股份有限公司
• 主分類號: C23C22/40
• 分類號: C23C22/40;C23C2/26;C23C2/06
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 余曉雪

本發明屬于金屬表面處理與腐蝕防護技術領域，具體公開了一種具有高耐蝕性能的批量熱鍍鋅用無鉻鈍化劑。該無鉻鈍化劑為由以下含量的組分組成的水溶液：有機磷酸20~200g/L、鉬酸銨5~40g/L、三乙醇胺硼酸酯10~50g/L、硝酸鈰1~10g/L、復合硅烷水解物100~500g/L、酸性鋁改性硅溶膠50~200g/L。本發明的無鉻鈍化劑具有優異的耐蝕性能及耐候性能。

技術領域

本發明屬于金屬表面處理與腐蝕防護技術領域，具體涉及到一種具有高耐蝕性能的批量熱鍍鋅用無鉻鈍化劑。

背景技術

一直以來，熱鍍鋅是目前國內外廣泛采用的鋼鐵防腐手段，可有效提高鋼鐵件的耐腐蝕性能。批量熱鍍鋅產品價格便宜，加工和使用性能優良。為了提高鍍鋅層的抗腐蝕性能，傳統工藝一般采用六價鉻鹽對鋅層表面進行鈍化處理。然而由于Cr⁶⁺的高毒性和高致癌性，已逐步被各國禁止使用。

隨著環保要求越來越嚴格，批量熱鍍鋅企業，特別是構件吊鍍企業對性能優異的無鉻鈍化液的需要顯得極為迫切。

替代六價鉻體系的環保鈍化技術有很多，主要有磷酸鹽體系、硅酸鹽體系、鉬酸鹽體系、鋯鈦體系、硅烷體系、有機材料體系以及有機無機復合體系。從國際上近十年的研究成果和應用實踐來看，以硅烷改性的有機無機復合體系因為耐蝕性能優、綜合性能好而占據主流。

專利文獻CN104911573公開了一種批量熱鍍鋅無鉻鈍化劑的制備方法，該方法包括球磨、剪切乳化、過濾等多種工藝，制備過程復雜，需要的設備多。且沒有表征得到的鈍化劑的耐候性。

專利文獻CN104018148公開了一種批量熱鍍鋅無鉻鈍化劑及其使用方法，該鈍化劑制備過程中使用較多表面活性劑，導致該鈍化劑在實際使用過程中容易起泡，造成工件表面鈍化膜不均勻，影響工件的外觀均勻性。

專利文獻CN109252150公開了一種溶劑法批量熱鍍鋅環保鈍化液及其制備和使用方法，該環保鈍化液有較好的耐蝕性能，但該鈍化劑噴涂或浸涂到工件表面后還需要進行烘干，烘干后還需要進行風冷。該鈍化液的使用過程復雜，在實際生產應用時不易實現。

發明內容

針對現有技術中存在的問題和缺點，本發明的目的是提供一種不含有毒重金屬、制備過程簡單、具有高耐蝕性及優異的耐候性、且適應批量熱鍍鋅實際使用工藝的無鉻鈍化劑。

為實現所述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種具有高耐蝕性能的批量熱鍍鋅用無鉻鈍化劑，該無鉻鈍化劑為由有機磷酸、鉬酸銨、三乙醇胺硼酸酯、硝酸鈰、復合硅烷水解物、酸性鋁改性硅溶膠和水組成的混合液；

所述混合液中各組分含量如下：

有機磷酸20～200g/L、鉬酸銨5～40g/L、三乙醇胺硼酸酯10～50g/L、硝酸鈰1～10g/L、復合硅烷水解物100～500g/L、酸性鋁改性硅溶膠50～200g/L。

所述有機磷酸選自植酸、氨基三甲叉膦酸、羥基乙叉二膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸中的一種或兩種以上。

所述復合硅烷水解物由以下方法制備得到：向反應容器內加入去離子水、冰乙酸，然后升溫至45-55℃，1h內滴加由γ-(2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、正硅酸四乙酯和正丙基三甲氧基硅烷組成的混合溶液，滴加完畢后繼續45-55℃攪拌至少1小時，然后冷卻至室溫，得到復合硅烷水解物；

其中，去離子水：冰乙酸：γ-(2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷：正硅酸四乙酯：正丙基三甲氧基硅烷質量比為(180-220)：2:30:10:10，優選為：200：2：30：10：10。