[发明专利]一种热镀锌钢板无铬钝化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于钢板表面处理技术领域，具体涉及一种热镀锌钢板无铬钝化剂及其制备方法。

背景技术

金属纯化处理是指使金属表面由于介质的作用，而转化为不易被氧化的状态，使金属的腐烛速度延缓的方法。金属的钝化也可能是自发的过程(如在金属的表面生成一层难溶解的化合物，即氧化物膜)。在工业上是用钝化剂(主要是氧化剂)对金属进行钝化处理，形成一层保护膜。

镀锌钢板是冷轧钢板重要的防护手段之一，其广泛应用于航空、电力、交通、建筑、机械等行业。镀锌工艺主要分为电键锌和热镀锌。其中尤其以热镀锌钢板的制造工艺相对简单，容易生产，因此热镀锌钢板在工业和日常的应用上也非常广泛。热镀锌钢板用于防腐己有二百多年的历史，至今仍然占有重要的地位。近年来，随着建筑业、汽车业及家电业的迅速发展，镀锌钢板得到了更加广泛的应用。同时也对热镀锌钢板的耐蚀性提出了更高的要求，但镀梓钢板易发生腐蚀，使镀锌层表面易形成灰暗色，在存贮过程中形成白诱或黑变，一般需要进行钝化处理以提高耐蚀性能。

尽管镀锌钢板已经具有较强的防腐蚀能力，但是在潮湿的环境中镀锌钢板还是容易发生腐烛，在其表面形成白色的腐蚀产物或变成灰暗色，影响了镀锌钢板的外观质量和镀层抗蚀性。因此,必须在镀锌工艺的后段工序中进行处理，提高钢板的耐蚀性，一般后处理包括：磷化、钝化或有机涂层处理。传统的热镀锌钢板，一般采用钝化后处理来提高其耐腐蚀性能，其常见的药剂都含有大量的六价铬，而从2000年9月始，ELV(end-of-life vehicle)的欧洲议会以及阁僚理事会指令(EU指令)规定汽车生产线的Pd、Hg、Cd、Cr⁶⁺的使用量得到限制，而关于电器电子产品的EU指令将于2003年1月釆纳实施：WEEE(waste electrical andelectronic equipment)和RoHS(restriction of hazardous substances)指令，要求于2006年7月以后的家电产品使用替代物质代替Cr⁶⁺。因此,使用在汽车和家电产品上的热镀锌钢板的钝化处理将不可以再使用含有的药剂，或使用量将得到限制，这就需要开发无络纯化药剂来满足市场和生产的需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种热镀锌钢板无铬钝化剂及其制备方法，该钝化剂不含铬，对环境友好，且通过其钝化的镀锌钢板具有更高的耐腐蚀性能和耐氧化性能。

一种热镀锌钢板无铬钝化剂，以重量份计包括：丙烯酸树脂3～8份，植酸1～4份，硅酸钠2～6份，氨基三甲叉膦酸1～5份，硫脲2～7份，三氯化钛盐酸溶液1～6份，单宁酸2～5份，丁二酸1～5份，辛烷磺酸钠2～6份，苯并噻唑1～4份，硅溶胶3～7份，苯基三乙氧基硅烷2～6份，羟乙叉基二膦酸1～5份，乙酰丙酮氧钒2～6份，聚乙烯亚胺3～7份，去离子水10～20份。

作为上述发明的进一步改进，所述热镀锌钢板无铬钝化剂，以重量份计包括：丙烯酸树脂7份，植酸2份，硅酸钠5份，氨基三甲叉膦酸4份，硫脲6份，三氯化钛盐酸溶液5份，单宁酸3份，丁二酸4份，辛烷磺酸钠4份，苯并噻唑2份，硅溶胶6份，苯基三乙氧基硅烷5份，羟乙叉基二膦酸3份，乙酰丙酮氧钒4份，聚乙烯亚胺6份，去离子水14份。

上述热镀锌板无铬钝化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将丙烯酸树脂、植酸、硅酸钠、氨基三甲叉膦酸和硫脲加入去离子水中，升温至70～90℃，搅拌均匀，放冷后，得到混合物I；

步骤2，在步骤1所得混合物I中加入三氯化钛盐酸溶液、单宁酸、丁二酸、辛烷磺酸钠和苯并噻唑，在60～80℃条件下保温搅拌，得到混合物II；

步骤3，在步骤2所得混合物II中加入硅溶胶、苯基三乙氧基硅烷和羟乙叉基二膦酸，在搅拌下于60～80℃保温2～5h，放冷后，得到混合物III；

步骤4，在步骤3所得混合物III中加入乙酰丙酮氧钒和聚乙烯亚胺，升温至50～70℃，搅拌均匀，放冷后，得到钝化剂。

作为上述发明的进一步改进，步骤1中搅拌速度为100～300rpm。

作为上述发明的进一步改进，步骤2中保温搅拌时间为1～3h。

作为上述发明的进一步改进，步骤3中在搅拌过程中向混合物II中通入CO₂。

作为上述发明的进一步改进，步骤4中搅拌过程的真空度为0.08～0.1MPa。

本发明的钝化剂不含铬，对环境友好，且通过其钝化的镀锌钢板具有更高的耐腐蚀性能和耐氧化性能。

具体实施方式