[发明专利]环保型电镀锌无铬磷化封闭钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷轧钢板的表面处理技术，具体地说，本发明涉及一种环保型无铬封闭电镀锌磷化钢板及其制造方法。 

背景技术

钢铁材料的腐蚀每时每刻都在发生，每年约有10％的钢材因为腐蚀而被浪费。为了防止腐蚀，延长钢铁材料的使用寿命，采用的最常见的措施是表面镀层、磷化、钝化、涂漆等。 

电镀锌是一种提高冷轧钢板耐腐蚀能力的有效方法，但镀锌表面无处理的涂装性、加工性较差。为提高电镀锌钢板的涂装性、加工性，往往在电镀锌钢板表面实施形成磷化层的磷化处理，磷化层是一层覆盖在锌层表面的结晶膜，有很多空隙，其耐蚀性较差。为提高磷化层的耐蚀性，必须在磷化层表面再涂覆一层封闭磷化层空隙的封闭层，封闭处理通常采用含Cr⁶⁺的封闭液将这些空隙填补和封闭起来，该方法简单、成本低、耐蚀性能好，但含Cr⁶⁺有害物质。 

中国专利公开公报CN1399007公开了一种马氏体不锈钢钝化工艺，该工艺包括对马氏体不锈钢进行清洗、浸蚀、钝化、封闭处理，所用封闭液的成分为Na₂Cr₂O₇·2H₂O、Na₂CO₃和GH～713；中国专利公开公报CN1063129公开了一种热镀锌钢板表面钝化液，该钝化液由CrO₃、SiO₂、乳化稳定剂、分散剂、还原剂组成，适用于镀锌钢板的表面钝化；中国专利公开公报CN1141354公开了一种电镀锡薄钢板低铬表面膜的化学处理方法，所用钝化液的主要成分为Na₂Cr₂O₇·2H₂O，该钝化膜含铬量＜1.5mg/m²，适宜于诸如蘑菇罐口的包装使用。 

上述提到的这些钢板的表面处理方法中，均在处理液中加入了六价铬，众所周知，六价铬是严重污染环境的物质，长期接触将导致铬溃疡、糜烂性鼻炎、鼻中隔穿孔等，特别是近年来通过大量的研究证实其具有高致癌性。概括而言，电镀锌磷化封闭使用含Cr⁶⁺药剂进行封闭处理，具有三个方面的危害：第一是生产过程中工人与六价铬近距离接触，严重影响工人的身体健康；第二是生产过程中有大量含有六价铬的废液排 出，严重危害环境；第三是形成的磷化封闭膜中含有大量的六价铬，对使用者和环境都有不利影响。 

近年来，人们对环境污染的问题日益重视，欧盟ROHS指令和中国信息产业部颁发的电子信息产品污染防治管理办法都禁止使用Cr⁶⁺等有毒有害物质。在这一背景下，开发性能优良的环保型无铬封闭电镀锌磷化钢板是十分必要和紧迫的。 

中国专利公开公报CN1043962公开了一种处理钢铁表面的钝化液，其特点是将磷酸、酒石酸、N，N-二甲基酰胺、苯并三氮唑、聚乙二醇、水于常温常压反应而成，该钝化液不含铬盐、无重金属盐及亚硝基，但该公开文本中只提到适用于普通的钢铁工件，且对其耐蚀性、涂装性无具体说明。中国专利公开公报CN1326012公开了一种不锈钢表面钝化成膜技术，采用强氧化性的酸溶液HNO₃及稀土添加剂CeO₂组成的钝化液以替代铬酸盐钝化液。一般相类似的电镀锌磷化封闭钢板的锌层重量≥30g/m²、磷化层重量0.5～1g/m²、封闭层重量15～40mg/m²。JP 5247668公开了一种以丙烯酸为主要成分的无铬封闭液进行封闭处理的技术，该技术主要用以丙烯酸为主要成分的封闭液机械地将磷化层中的空隙填满和封闭起来达到取代Cr⁶⁺封闭处理的目的，而并非采用成膜技术。 

为了解决上述问题，本发明者采用一种不含Cr⁶⁺、Cr³⁺的封闭处理剂对电镀锌钢板表面的磷化层进行封闭处理，研究开发出了一种环保型无铬封闭电镀锌磷化钢板，从而完成了本发明。 

本发明的一个目的在于提供一种环保型无铬封闭电镀锌磷化钢板。 

本发明的另一个目的在于提供所述钢板的制造方法。 

发明内容

本发明的第一个方面提供一种环保型无铬封闭电镀锌磷化钢板，该钢板包括基板、锌层、磷化层和封闭层，其中所述封闭层采用封闭处理剂涂敷，所述封闭处理剂由下述化合物组成：：