[发明专利]一种快速成膜的复合无铬钝化剂及制备方法

说明书

本发明提供了一种快速成膜的复合无铬钝化剂，包含水性树脂、硅烷偶联剂、二氧化硅、表面活性剂、腐蚀抑制剂、促进剂和水。本发明所提供的无铬钝化剂不含重金属、亚硝酸钠、磷酸等有毒有害成分，对环境友好，无污染，生产清洁，在耐蚀性和再加工性等综合性能方面接近于六价铬酸盐的钝化效果，钝化剂充分利用了有机高分子聚合物的多样性和无机盐快速成膜的特点，能为金属表面提供一种高性能的树脂和锆基氧化层复合涂层，复合钝化膜对金属表面防护具有双重保护作用，其中有机涂层对延缓金属表面初期腐蚀反应的发生具有明显优势，使金属表面具有优良的耐蚀性，也提高了涂料的附着力。

技术领域

本发明属于合金钝化技术领域，具体涉及一种快速成膜的复合无铬钝化剂及制备方法。

背景技术

金属材料与所处的环境发生反应造成了金属材料的腐蚀，不同的金属材料在不同的环境中腐蚀作用产生的机理不同，腐蚀状况也有所差别，因此有多种金属保护法，如合金化、电化学保护、隔离法等。钨、钼、铬金属元素都属于VI族，目前工业生产中已经大量将钼酸盐应用于有色金属和钢铁表面钝化领域，另外金属缓蚀剂也常常采用钨酸盐，所以国内外大量学者对其在无铬钝化中的应用做了研究。大量研究表明，单一的采用钼酸盐或钨酸盐虽然对金属表面防腐有一定的作用，但单独运用其中一种的钝化性能不如六价铬。近几十年来，我国一直使用六价铬酸盐钝化，六价铬酸盐钝化处理可以明显提高热浸锌及锌合金的耐蚀性，并且价格低廉，使用非常广泛，但铬酸盐钝化液中含有六价铬这种剧毒致癌物，严重影响人体健康及污染环境。目前世界各国都开始限制或禁止使用铬酸盐处理方法，如欧盟2006年7月就开始实施的无六价铬产品的ROHS环保法令，因此开发无毒环保、高效、低耗的无六价铬钝化技术，实现高品质、环境友好钢材表面处理，需求非常迫切。代替六价铬钝化技术的是三价铬钝化技术，三价铬的毒性仅为六价铬的1/100，三价铬钝化解决了环境污染的问题，但它毕竟含有毒的三价铬离子，工厂对含有三价铬离子的废水处理起来困难，耗能大，近些年来国家提倡节能、减排的相关政策，限制一些耗能大户，这对三价铬钝化提出了新的挑战，因此学者开始研究无铬钝化技术。无铬钝化主要分无机无铬钝化和有机无铬钝化。无机无铬钝化主要以钼酸盐、钨酸盐、硅酸盐、钛盐和稀土金属盐钝化剂为主；有机无铬钝化主要以单宁酸、植酸和有机硅烷钝化剂为主。