[发明专利]一种镀锌工件表面钝化液

说明书

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，尤其涉及一种镀锌工件表面钝化液。

背景技术

工件在镀锌以后，锌层裸露在空气中，与空气中的氧气，水蒸气和酸性气体接触后，容易发生氧化反应，产生氧化物或碱式锌盐，而使工件原本光滑平整的表面形成一层白粉，严重影响工件的外观、防腐性能、涂装性能。解决此问题的办法就是在工件镀完锌层以后,用钝化剂使表面锌层钝化，形成一层致密的钝化膜,从而使工件锌层与空气和水蒸气,酸性气体隔绝，防止腐蚀的发生。

传统的六价铬钝化工艺，钝化效果好，但铬对环境污染严重，很多国家与行业都严格限制其使用。

现有的无铬钝化技术主要有无机物钝化和有机物钝化，两种钝化技术各自存在缺陷：无机物钝化主要有钼酸盐钝化和硅酸盐钝化，特点是工艺简单，抗盐雾性能好，但与涂层配套性能不够理想，其自愈性能不强；有机物钝化主要有有机磷酸和硅烷等钝化，特点是与涂层配套性能好，但其抗盐雾性能较差，不能自愈。

三价铬化合物得到的钝化膜，受到许多人的青睐。这是因为一方面三价铬在许多方面有着十分类似于六价铬的特性；另一方面，三价铬毒性较低，受到人们的重视和关注，而且，三价铬是基本的营养素。因此，三价铬钝化技术成为一种有效的，最有可能被接受的合适的替代品。

目前三价铬钝化，所得膜层的耐蚀性能已与通常的铬酸盐钝化膜相当。英国专利(GB1461244)公布的镀锌层三价铬钝化工艺，钝化液由可溶性三价铬盐，如Cr₂(SO₄)₃、Cr(NO₃)₃组成，获得最好三价铬盐的是将铬酸盐还原，有机还原剂有甲醇、乙醇、乙二醇、甲醛及对苯二酚，也可用无机还原剂(碱金属碘化物、亚铁盐、二氧化硫、碱金属亚硫酸盐)，目前应用较多的是硝酸作为可靠的还原剂。中国发明专利(91107218)提出的镀锌三价铬钝化工艺，配方是：铬酐10g/l，酒石酸钾钠10g/l，硝酸7ml/l和硫酸21ml/l的混合物，该钝化膜抗色变力和耐腐蚀性都比较高。然而，三价铬钝化膜没有“自愈能力”，一旦膜层被损伤，钝化层的耐腐蚀性能急剧下降。为此，对于不具备“自愈能力”的三价铬钝化膜，采取了封闭和后涂层处理。然而，封闭和后涂层处理，增加了钝化处理的工序和成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种镀锌工件表面钝化液，该钝化液用三价铬代替六价铬，克服六价铬的环境污染缺陷，同时采用该钝化液制备的钝化膜又具备良好的耐腐蚀性能，并且具备一定的自愈能力。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种镀锌工件表面钝化液，该钝化液的组成为：硫酸铬13-17g/L，次磷酸钠7-9g/L，氟化钠6-8g/L，过氧化钠5-7g/L，70%硫酸5.5-7.5g/L、硼酸4-6g/L，醋酸2-4g/L，丙烯酸树脂10-12g/L，水性聚氨酯5-7g/L，余量为水。

优选，该钝化液的组成为：硫酸铬15g/L，次磷酸钠8g/L，氟化钠7g/L，过氧化钠6g/L，70%硫酸6.5g/L、硼酸5g/L，醋酸3g/L，丙烯酸树脂11g/L，水性聚氨酯6g/L，余量为水。

本发明的有益效果是：

该工艺采用的钝化液完全消除了有毒的六价铬严重污染，用三价铬代替六价铬，克服六价铬的环境污染缺陷，同时采用该钝化液制备的钝化膜又具备良好的耐腐蚀性能，经盐雾(ISO3768)和电化学腐蚀试验均表明，其耐腐蚀性能接近Cr⁶⁺钝化，并且该钝化膜具备一定的自愈能力。

具体实施方式

实施例一

一种镀锌工件表面钝化液，该钝化液的组成为：硫酸铬13g/L，次磷酸钠9g/L，氟化钠6g/L，过氧化钠7g/L，70%硫酸5.5g/L、硼酸6g/L，醋酸2g/L，丙烯酸树脂12g/L，水性聚氨酯5g/L，余量为水。

实施例二

一种镀锌工件表面钝化液，该钝化液的组成为：硫酸铬17g/L，次磷酸钠7g/L，氟化钠8g/L，过氧化钠5g/L，70%硫酸7.5g/L、硼酸4g/L，醋酸4g/L，丙烯酸树脂10g/L，水性聚氨酯7g/L，余量为水。

实施例三

一种镀锌工件表面钝化液，该钝化液的组成为：硫酸铬15g/L，次磷酸钠8g/L，氟化钠7g/L，过氧化钠6g/L，70%硫酸6.5g/L、硼酸5g/L，醋酸3g/L，丙烯酸树脂11g/L，水性聚氨酯6g/L，余量为水。