[发明专利]一种热镀锌板陶化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶化剂，具体涉及一种用于热镀锌板涂装前表面处理的陶化剂。

背景技术

目前在热镀锌板涂装前表面处理的工艺中，有传统的磷化处理和还不成熟的陶化工艺，传统的磷化工艺由于含有磷、镍、锰等重金属离子，工艺中产生的磷化渣比较多，对生产及环境都有较大影响。而陶化工艺目前还不是很完善，现有技术中的陶化剂虽然对环境影响比较小，没有渣，但是在处理热镀锌板上，陶化膜的颜色不明显，导致在实际生产中热镀锌板在涂装之前无法辨别是否上了陶化膜；其次，陶化膜耐蚀性相对磷化膜差，500h中性盐雾不稳定。因此，在实际生产中要求生产一种陶化剂，能明显看出陶化膜，并且有良好的耐蚀性，能稳定通过500h中性盐雾实验。

发明内容

基于现有产品的不足，本发明提供了一种陶化剂，该陶化剂无磷、无毒，无挥发性有毒化学品，生产清洁环保。该陶化剂能在热镀锌板表面形成一种浅黄色陶化膜，在工艺生产中可以使喷前检查人员容易观察到陶化膜的存在，其次该产品有良好的耐蚀性能，涂装后500h盐雾实验性能稳定。

本发明的主要任务是提供一种陶化剂，该陶化剂按重量计组成如下：锆化物5-15％，酸10-20％，络合剂1-2％，硅烷偶联剂0.1-3％，成膜促进剂5-10％，稳定剂2-3％，着色剂2-5％，缓蚀剂2-3％，余量为水。

优选的，其中锆化物为四氯化锆、氧氯化锆、氟锆酸钠、碳酸锆和氢氧化锆中的一种或多种。

优选的，酸为氟锆酸、氟硅酸、氟钛酸、硫酸和硝酸中的一种或多种。

优选的，络合剂为酒石酸、酒石酸钾钠、柠檬酸钠和EDTA中的一种或多种。

优选的，硅烷偶联剂为KH-192、KH-560、KH-171和KH-570中的一种或多种。

优选的，成膜助剂为硫酸羟胺、硝酸钠、硝酸钾、硝基苯磺酸钠、吡啶和磺基水杨酸中的一种或多种。

优选的，稳定剂为硼酸钠、过硼酸钠、氟硼酸钠和硼酸中的一种或多种。

优选的，着色剂为硝酸铈、钒酸铵、钼酸钠、钼酸铵、钨酸钠和硝酸铌中的一种或多种。

优选的，缓蚀剂为邻位甲苯硫脲、对位甲苯硫脲、丙硫醚、二戊基胺、甲醛和对位硫甲酚中的一种或多种。

优选的，该陶化剂为无色或浅绿色，pH1-3。

本发明还提供一种制备上述陶化剂的方法，包括以下步骤：

1)按比重准确称取各种原料；

2)在占所有称取原料总重量2/3的水中缓慢加入锆化物搅拌至溶解；

3)在步骤2)制得的溶液中加入络合剂搅拌至溶解；

4)在步骤3)制得的溶液中加入酸，搅拌至均匀；

5)在步骤4)制得的溶液中加入硅烷偶联剂搅拌至溶解；

6)在步骤5)制得的溶液中加入成膜助剂搅拌至溶解；

7)在步骤6)制得的溶液中加入稳定剂搅拌至溶解；

8)在步骤7)制得的溶液中加入着色剂搅拌溶解；

9)在步骤8)制得的溶液中加入缓蚀剂搅拌溶解，并加入余量水搅拌均匀即制得本发明的陶化剂。

本发明还提供了一种上述陶化剂在处理工件中的使用方法，包括如下步骤：

(1)碱性脱脂

一般碱度为10-20点；

(2)水洗

溢流水洗，pH＝7；

(3)陶化处理

陶化工作液由陶化剂按25-30ml/L配制而成，pH4.5-5.5，喷淋压力0.08-0.12MPa，温度为常温，采用的喷淋方式处理时间为60-120s，浸泡时间为3-5min；

(4)水洗

溢流水洗，pH＝7。

由于在本发明陶化膜中添加着色剂使得先前的单纯的依靠硅烷和锆钛形成的陶化膜中耐蚀性金属种类及含量增加，并且由于缓蚀剂的存在使得膜层得到了巩固，形成了一层致密，稳定，耐蚀性佳的陶化膜,并且使得膜层显色。

陶化膜主要通过无机盐在金属表面沉积以及和硅烷化学吸附形成。在常温状态下，在成膜助剂的作用下，金属接触陶化液的表面发生氧化还原反应，表面pH急剧升高，陶化液中成膜物质在金属表面沉淀析出；而本发明中在现有的陶化剂基础上添加其他的金属离子，使溶液中金属离子浓度增高，金属离子种类多样化，并结合缓蚀剂，使得陶化液活性增高，沉积速度加快，能快速形成耐蚀性和稳定性均较好的完整陶化膜。