[發(fā)明專利]一種批量熱浸鍍鋅工件用耐黑變無鉻鈍化液及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011015979.1
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112064001A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊明文;金效齊;王永魁;馬曉雨;張勝強(qiáng);許聰
• 申請（專利權(quán)）人: 蚌埠學(xué)院
• 主分類號: C23C22/07
• 分類號: C23C22/07;C23C22/53;C23C2/06;C23C2/26
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 盧敏

本發(fā)明公開了一種批量熱浸鍍鋅工件用耐黑變無鉻鈍化液及其制備方法，其各原料按重量份的構(gòu)成為：去離子水100份，水性有機(jī)硅改性乳液10?40份，硅溶膠10?30份，有機(jī)緩蝕劑1?10份，有機(jī)硅改性金屬氧化物納米粒子分散液5?20份，助劑1?3份。本發(fā)明的鈍化液不含鉻酸鹽，耐蝕性和耐黑變性好，使用方便，可滿足實際工業(yè)生產(chǎn)所需。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬鋅表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐黑變無鉻鈍化液及其制備方法。

背景技術(shù)

熱浸鍍鋅廣泛應(yīng)用于鋼鐵板材、線材或工件表面的防腐蝕處理，但鋅層暴露在大氣或潮濕的環(huán)境中極容易與空氣中的水分、二氧化碳或其它微生物接觸發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生成白銹或黑斑，長時間甚至腐蝕到內(nèi)部的鋼鐵層出現(xiàn)紅銹，失去了應(yīng)有的防護(hù)效果。因此，必須對鋅層表面進(jìn)行鈍化處理，提高鋅層的耐腐蝕性。

目前熱浸鍍鋅工件表面鈍化處理采用的多為六價鉻鈍化工藝，工藝簡單、成本低廉、鈍化膜層耐蝕性好，且具有良好的自修復(fù)能力。但六價鉻是一種劇毒物質(zhì)，鈍化過程中產(chǎn)生的大量的酸霧及有毒廢水不僅傷害了操作工人的身體健康，而且造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。隨著人民環(huán)保意識增強(qiáng)及環(huán)保政策的日趨嚴(yán)格，六價鉻鈍化工藝已處于淘汰邊沿，無鉻且環(huán)境友好的熱浸鍍鋅工件用鈍化劑優(yōu)勢明顯。目前市場上也出現(xiàn)了一些熱浸鍍鋅工件用無鉻鈍化劑產(chǎn)品，但是與傳統(tǒng)的六價鉻鈍化膜相比還有較大差距，主要表現(xiàn)在鈍化膜層的耐腐蝕性差，容易發(fā)生黑斑或白銹等方面。

專利CN 201910570149.6公開了“一種鋼鐵件表面鍍鋅鈍化劑及其使用方法”，是以磷酸鈉和稀土氧化物或稀土鹽作為主要成膜物質(zhì)，這種無機(jī)鹽鈍化膜與磷化膜相似，干燥后膜層較脆且易出現(xiàn)大量不規(guī)則的裂紋，水汽和氧氣易透過膜層深入到鋅層表面造成鋅層腐蝕。CN201811128311.0公開了“一種環(huán)保無磷金屬表面鈍化液及其制備方法”，以硅溶膠和鋯鹽為主要成膜物質(zhì)，相比傳統(tǒng)磷化膜減少了磷對環(huán)境的污染，其鈍化膜類似于陶化膜，雖然膜層的后續(xù)涂裝性能優(yōu)異，但是膜層較薄，耐腐蝕性能較差。專利CN201811485588.9公開了“溶劑法批量熱鍍鋅環(huán)保鈍化液及其制備和使用方法”，以硅溶膠、水性有機(jī)樹脂和無機(jī)鹽為主要成膜劑，鈍化膜采用中性鹽霧進(jìn)行測試耐蝕性達(dá)到74h，但是對于高溫潮濕環(huán)境下長期放置的黑斑和白銹情況沒有說明。

因此，急需開發(fā)適合于批量鍍鋅工件表面使用的高耐蝕和耐黑變的鈍化液。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種不含鉻酸鹽、耐蝕性和耐黑變性好、使用方便、可滿足實際工業(yè)生產(chǎn)的熱浸鍍鋅工件用無鉻鈍化液。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：

一種批量熱浸鍍鋅工件用耐黑變無鉻鈍化液，各原料按重量份的構(gòu)成為：去離子水100份，水性有機(jī)硅改性乳液10-40份，硅溶膠10-30份，有機(jī)緩蝕劑1-10份，有機(jī)硅改性金屬氧化物納米粒子分散液5-20份，助劑1-3份。

所述水性有機(jī)硅改性乳液是采用硅烷偶聯(lián)劑等對樹脂進(jìn)行改性制備的乳液。作為優(yōu)選，所述水性有機(jī)硅改性乳液為水性有機(jī)硅改性聚氨酯乳液(可市場購得，如合肥欣思奇儀器設(shè)備有限公司提供的XQ-201901)、水性有機(jī)硅改性丙烯酸乳液(如合肥欣思奇儀器設(shè)備有限公司提供的XQ-201903)、水性有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂乳液(如合肥欣思奇儀器設(shè)備有限公司提供的XQ-201904)和水性有機(jī)硅改性聚酯乳液(如合肥欣思奇儀器設(shè)備有限公司提供的XQ-201905)中的一種或組合。

作為優(yōu)選，所述有機(jī)緩蝕劑為羥基乙叉二膦酸、多元醇磷酸酯、2-羥基膦酰基乙酸和2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述助劑為氧化聚乙烯蠟、高密度氧化聚乙烯蠟、脂肪醇聚氧乙烯醚、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和SXP自乳化復(fù)合消泡劑中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述有機(jī)硅改性金屬氧化物納米粒子分散液的制備方法，包括如下步驟：