[发明专利]一种用于镀锌板的无铬钝化液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无铬钝化技术领域。尤其涉及一种用于提高镀锌板耐蚀性的无铬钝化液及其制备方法。

背景技术

由于镀锌板的耐蚀性在一些特殊行业还不能完全达到要求，加上镀锌产品会在运输和储存过程中时间长而易表面变色，甚至出现白锈斑点，因此有必要对镀锌板进行钝化处理，来进一步提高钢板的耐蚀性，延长其使用寿命。

传统的钝化处理主要是以铬酸盐为主的六价铬钝化。铬酸盐钝化具有钝化膜耐蚀性好，技术成熟，成本低廉，使用操作简单，外观漂亮且有自修复能力等优点，而成为镀锌层的常规钝化处理方法。但由于六价铬毒性高且有致癌性，含六价铬的钝化废液的排放将受到越来越严格的控制。因此，采用环境友好型无铬钝化技术已受到人们的极大关注。

无铬钝化主要有无机盐钝化、有机物(盐)钝化、树脂和高分子聚合物钝化三大类。

目前，无机盐钝化的研究成果是钼酸盐钝化和硅酸盐钝化。这类单纯的无机盐钝化其耐蚀性都无法超过24h，完全达不到实际应用要求。如其一的钼酸盐钝化(郝建军，安成强，邵忠财，等.A3钢镀锌层钼酸盐钝化膜的组成和性能[J].材料研究学报，2006，20(4)：427～430)研究表明，经过24h NSS钼酸盐钝化试样腐蚀面积百分比为8.11％；另如其一硅酸盐的钝化(韩克平，叶向荣，方景礼.镀锌层表面硅酸盐防腐膜的研究[J].腐蚀科学与防护技术，1997，9(2)：167～170)研究表明，经过24h NSS硅酸盐钝化试样腐蚀面积百分比为5～10％；对钼酸盐钝化膜的改性研究(宫丽，卢燕萍.热镀锌钢板钼酸盐钝化膜的改性及耐蚀性[J].钢铁研究学报，2007，19(3)：88～92)在耐蚀性能方面仍然达不到实际应用要求。近年来，关于钛盐钝化的研究已有相关报道(朱立群，杨飞，黄慧洁，等.镀锌层无铬钛盐的蓝色钝化[J].江苏大学学报(自然科学版)，2007，28(2)：127～131)，所得蓝色钝化膜仍然在耐蚀性能方面达不到实际应用要求。

有机物钝化的研究成果是植酸钝化、单宁酸钝化和硅烷偶联剂钝化。关于植酸缓蚀性能的研究(张洪生，杨晓蕾，陈熹.植酸在金属防护中的应用[J].腐蚀科学与防护技术，2002，14(4)：242～245)和单宁酸钝化的研究(梁启民，张丽娜.镀锌层单宁酸钝化[J].电镀与精饰，1986(1)：31～33)，指出这类含有多个羟基的有机物在金属防腐蚀领域具有很大的应用前景。如关于硅烷偶联剂防腐蚀涂层的研究(吴海江，卢锦堂，陈锦虹.热镀锌钢表面硅烷膜耐蚀性能的初步研究[J].腐蚀与防护，2006，27(1)：14～17)表明硅烷偶联剂对镀锌板具有一定的保护性，但是仍达不到实际应用要求。

树脂和高分子聚合物钝化研究较多的是丙烯酸树脂类钝化。如一种利用丙烯酸树脂钝化的研究中(宫丽，卢燕平.纳米硅溶胶/丙烯酸复合防蚀薄膜的研究[J].材料保护，2005，38(1)：17～19)，同时添加纳米硅溶胶，虽能改善钝化膜的致密性，但其耐蚀性能仍然不能超过72h NSS。另如在丙烯酸树脂中添加钼酸盐的钝化研究中(陈锦虹，卢锦堂，许乔瑜，等.镀锌层有机物无铬钝化涂层的耐蚀性[J].材料保护，2002，35(8)：31～33)，经8h NSS腐蚀面积百分比达30％。

关于镀锌板无铬钝化的研究无论是单纯的无机盐钝化或是在高分子有机物中添加无机物的钝化技术，在耐腐蚀性能方面均不能完全达到实际应用要求，经过72hNSS试验后腐蚀面积百分比均大于5％。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种能提高耐蚀性、耐洗刷性和耐磨性的用于镀锌板的无铬钝化液及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：先将无机盐缓蚀剂溶解后加入搅拌釜中，边搅拌边加入分散剂、有机酸、封闭剂、硅丙乳液、水，再用无机酸或碱调节pH值至2.0～5.0，然后在20～30℃条件下搅拌1～2h；上述各组分的每升含量为：

无机盐缓蚀剂        10～55g；

分散剂              4～10g；

有机酸              5～20g；

封闭剂              5～30g；

硅丙乳液            100～300mL；

水                  余量。