专利名称：热镀锌助镀剂用添加剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在热镀锌工艺中使用的助镀剂用添加剂，属金属材料镀覆技术领域。
技术背景目前，在批量热镀锌工艺中，大都采用溶剂法，其中助镀作为热浸镀锌前处理的一道工序， 是必不可少的。这道工序是将经酸洗漂洗后的制件浸入助镀剂，提出后在制件表面形成一层薄 的氯化锌铵盐膜的过程。助镀效果的好坏不仅直接影响镀层质量，还对锌耗成本有较大影响。 为了更好的解决助镀剂助镀中遇到的问题，人们进行了广泛的研发，如中国专利CN1476487A、 名称为"热浸渍镀锌用的熔剂和方法"中发明了一种热浸渍锌用的熔剂和方法，在助镀剂中添 加一种碱土金属作为流动性改进剂改善了助镀效果；又如中国专利CN1036045A、名称为"电解 活化助镀剂法热镀铝锌合金工艺"中给出了电解活化助镀剂法热镀铝锌合金工艺。这两项专利 虽对助镀工艺进行了改进，但均存在效果不理想、助镀剂后处理困难，操作繁琐等问题。为此， 研究一种新的助镀添加剂、使助镀剂与制件之间具有更好的界面润湿性，更好的相容性，提高 助镀剂活性和利用率，改善助镀效果，防止镀件漏镀、减少锌渣产生，是该领域技术人员面临 的新的攻关课题。 发明内容本发明用于克服上述己有技术的缺陷、提供一种能够加快助镀剂干燥、减少漏镀、减少锌 液飞溅、减少锌灰锌渣产生，提高镀锌制件表面质量的热镀锌助镀剂用添加剂。本发明所称问题是由以下技术方案解决的 一种热镀锌助镀剂用添加剂，它是一种去离子水溶液，内溶长链烷基的阳离子表面活性 剂和有机溶剂，所述长链烷基阳离子表面活性剂的含量为100 800g/1,其分子结构通式为<formula>formula see original document page 4</formula> 其中R,为d2 C,8的长链烷基，R2、 R3、 R为甲基、乙基、丙基、丁基、羟基、羟甲基、 羟乙基、羟丙基、二羟丙基、羧基、羧甲基、羧乙基、羧丙基、二羧丙基、苄基、椰油基或间 硝基基团；r为氟离子、氯离子、溴离子或硝酸根离子；所述有机溶剂为乙醇、异丙醇、丙酮 或N，N—二甲基甲酰胺中的一种，加入量为30 160g/1。上述热镀锌助镀剂用添加剂，所述R" Ra、 R4中至少有一个为甲基。上述热镀锌助镀剂用添加剂，所述添加剂中加入非离子表面活性剂，所述非离子表面活 性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类或烷基酚聚氧乙烯醚类，加入量为S0 120g/1。上述热镀锌助镀剂用添加剂，所述脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂的分子式为R0(CH2CH20) H其中，R为长链烷基，n的取值为l 35。上述热镀锌助镀剂用添加抓所述烷基酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂的分子式为-RCeH40(CH2CH20) H 其中，R为长链烷基，n的取值为l 35。上述热镀锌助镀剂用添加剂,所述添加剂中加入氯化盐类、氟酸盐类或氟化盐类，所述氯 化盐类为氯化铵、氯化钾、氯化钡、氯化钠或氯化锂；所述氟酸盐类为为氟锆酸钠或氟锆酸钾； 所述氟化盐类为氟化钾或氟化钠，添加量为10 100g/1。本发明给出的添加剂添加到助镀剂中以后，可使助镀剂与制件之间具有良好的界面润湿性和相容性，可提高助镀剂的活性和利用率，改善助镀效果，防止镀件漏镀；提高助镀剂的覆盖性，防止助镀后的镀件在空气中被二次氧化，减少锌渣产生，防止锌液飞溅，提高制件表面质量；它可利于助镀剂的干燥，有效提高助镀剂的稳定性，使PH值保持在适宜范围。另外，本发明给出的添加剂可直接加入到助镀剂中，搅拌均匀即可，操作简便，并不受助镀剂温度的限制，在室温条件下即可使用。
具体实施方式
本发明利用在添加剂中加入一种或一种以上的表面活性剂和有机溶剂来达到使热镀锌助 镀剂均匀附着的目的。除阳离子表面活性剂外，还加入了非离子型表面活性剂，通过加入脂肪 醇聚氧乙烯醚类或烷基酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂，使两大类表面活性剂协同作用，从 而提高了助镀效果，减少了助镀剂的用量。以下结合实施例对本发明作进一步详述。
实施例1:取十二烷基三甲基溴化铵500g、异丙醇100g、去离子水350g置于带有加温装置的反应 容器中，在50'C下保温搅拌二小时，降至室温用去离子水定容至1升，搅拌均匀即为本添加剂。取本添加剂5ml加入到500ml由30%氯化铵+40%氯化锌组成的助镀剂中，搅拌均匀，用干 净的玻璃片(40mm*60mm)在上述均匀的混合液中浸沾后取出。在玻璃片上会存在很均匀的附 着物而没有水珠状物，用电吹风吹干后会看到极为均匀的雪花状盐类附着层，而在没有添加本 添加剂的混合液中浸沾的玻璃片则不能形成均匀的液膜。本发明曾在热镀锌厂现场进行实验。取本发明添加剂8kg加入到600kg由35%氯化铵+45% 氯化锌组成的助镀剂中，充分搅拌均匀，将酸洗水洗过的。60咖*800咖钢管100kg分次浸入 上述未经加热的混合物中，提出后竖直悬挂片刻浸入镀锌锅中镀锌，未出现爆锌现象，从锌锅 中提出制件后可见形成的镀锌层表面质量良好，没有漏镀现象。实施例2:取十二烷基二甲基乙基溴化铵100g、异丙醇30g、脂肪醇聚氧乙烯(9)醚120g、去离子 水280g置于带有加温装置的反应容器中，在50'C下保温搅拌二小时，降至室温用去离子水定 容至1升，搅拌均匀制成添加剂。经热镀锌现场实验，添加本发明形成的镀锌层表面质量良好，未出现漏镀和爆锌现象。实施例3:取十六烷基三甲基溴化铵800g、异丙醇160g、烷基酚聚氧乙烯(10)醚80g、去离子水 400g置于带有加温装置的反应容器中，在50'C下保温搅拌二小时，降至室温用去离子水定容 至1升，搅拌均匀制成添加剂。经热镀锌现场实验，添加本发明形成的镀锌层表面质量良好，没有出现漏镀和爆锌现象， 镀锌层表面均匀，美观。实施例4:取十二/十四垸基三甲基溴化铵360g、异丙醇80g、脂肪醇聚氧乙烯(15)醚100g、氯化 铵100g、去离子水300g置于带有加温装置的反应容器中，在50。C下保温搅拌二小时，降至室 温用去离子水定容至1升，搅拌均匀制成添加剂。经热镀锌现场实验，添加本发明形成的镀锌层表面质量良好，没有出现爆锌和漏镀现象， 镀锌层表面均匀。
实施例5:取十四烷基二甲基苄基氯化铵630g、异丙醇120g、烷基酚聚氧乙烯(12)醚90g、氟锆酸 钾10g、去离子水300g置于带有加温装置的反应容器中，在50'C下保温搅拌二小时，降至室 温用去离子水定容至1升，搅拌均匀制成添加剂。热镀锌现场实验，经600mm*800mm*3mm试验钢板20片，使用本发明进行镀锌，在含有0. 3 %铝的锌铝合金液中进行镀锌，20片均未出现漏镀和爆锌现象，钢板表面锌层均匀、光滑。实施例6取十六烷基二甲基(2—羟基)乙基氯化铵500g、异丙醇100g、脂肪醇聚氧乙烯(35)醚 100g、氟化钠60g、去离子水300g置于带有加温装置的反应容器中，在5(TC下保温搅拌二小 时，降至室温用去离子水定容至1升，搅拌均匀制成添加剂。经热镀锌现场实验，80隱*80咖*1咖试验钢片20片，使用本发明进行镀锌，在含有0.3% 铝的锌铝合金液中进行镀锌，20片均未出现漏镀和爆锌现象，钢片表面锌层均匀、光滑。本发明在使用时直接加入到助镀剂中，搅拌均匀即可，它不受助镀剂温度的限制，在室温 条件下即可使用，温度高时效果更佳。添加剂在热镀锌助镀剂中的添加量为其质量百分比的 0.6 1.5。复配该添加剂时需在密闭装置中进行。
权利要求
1.一种热镀锌助镀剂用添加剂，其特征在于，它是一种去离子水溶液，内溶长链烷基的阳离子表面活性剂和有机溶剂，所述长链烷基阳离子表面活性剂的含量为100～800g/l，其分子结构通式为其中R1为C12～C18的长链烷基，R2、R3、R4为甲基、乙基、丙基、丁基、羟基、羟甲基、羟乙基、羟丙基、二羟丙基、羧基、羧甲基、羧乙基、羧丙基、二羧丙基、苄基、椰油基或间硝基基团；X-为氟离子、氯离子、溴离子或硝酸根离子；所述有机溶剂为乙醇、异丙醇、丙酮或N，N-二甲基甲酰胺中的一种，加入量为30～160g/l。
2. 根据权利要求1所述的热镀锌助镀剂用添加剂，其特征在于，所述&、 Ro、 R^中至少 有一个为甲基。
3. 根据权利要求1所述的热镀锌助镀剂用添加剂，其特征在于，所述添加剂中加入非离子 表面活性剂，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类或烷基酚聚氧乙烯醚类，加入量为 80 120g/l。
4. 根据权利要求3所述的热镀锌助镀剂用添加剂，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚 类的分子式为<formula>formula see original document page 2</formula>R0(CH2CH20)nH 其中，R为长链烷基，n取值l 35。
5. 根据权利要求3所述的热镀锌助镀剂用添加剂，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯醚类 的分子式为<formula>formula see original document page 2</formula>RC^CKCO^H 其中，R为长链烷基，n取值l 35。
6. 根据权利要求1、 2、 3、 4或5所述的热镀锌助镀剂用添加剂，其特征在于，所述添加剂中加入氯化盐类、氟酸盐类或氟化盐类，所述氯化盐类为氯化铵、氯化钾、氯化钡、氯化钠 或氯化锂；所述氟酸盐类为为氟锆酸钠或氟锆酸钾；所述氟化盐类为氟化钾或氟化钠，添加量 为10 100g/l。
全文摘要
一种热镀锌助镀剂用添加剂，属金属材料镀覆技术领域，用于解决助镀效果问题。其技术方案是，它是一种去离子水溶液，内溶长链烷基的阳离子表面活性剂和有机溶剂，所述长链烷基阳离子表面活性剂的含量为100～800g/l，所述有机溶剂为乙醇、异丙醇、丙酮或N，N-二甲基甲酰胺中的一种，加入量为30～160g/l。本发明可使助镀剂与制件之间具有良好的界面润湿性和相容性，提高其活性和利用率，改善助镀效果，防止镀件漏镀，防止助镀后的镀件在空气中被二次氧化，减少锌渣产生，防止锌液飞溅，提高制件表面质量。另外，本发明可直接加入到助镀剂中，搅拌均匀即可，操作简便，并不受助镀剂温度的限制，在室温条件下即可使用。
文档编号C23C2/06GK101126142SQ200710139349
公开日2008年2月20日 申请日期2007年9月7日 优先权日2007年9月7日
发明者刘汇玲, 李秀峰, 金向雷, 冬 陈 申请人:冬 陈