一种用于镀锌板、铜合金金属板的复合钝化剂的制作方法

本发明属于表面钝化处理技术领域，具体涉及一种用于镀锌板、铜合金金属板表面处理的复合钝化剂。

背景技术

镀锌板、铜合金金属板由于具有优良的物理、化学性能，广泛应用于建筑、家用电器、汽车制造、家具、运输和电子领域。但是锌和铜的化学性质较活泼，在生产、储存、运输和使用过程中，在潮湿环境、尤其是含氯离子环境中容易引起镀锌板、铜合金金属板的腐蚀，严重影响其表面质量。通常需要在镀锌板、铜合金金属板表面进行钝化处理，在其表面生成一层致密度、稳定性高的钝化膜，以进一步提高其耐腐蚀性、表面装饰性和使用寿命。传统的钝化工艺主要采用铬酸盐钝化处理，由于铬酸盐钝化处理过程中使用的六价铬毒性大，具有致癌作用，对人体有害，严重污染环境，所以铬酸盐钝化处理工艺受到了严格限制，因此，要求采用环保的钝化剂代替传统的六价铬钝化剂。

发明专利zl200710065901.9报道了以硅酸钠、硼酸、双氧水、硝酸和硫酸作为原料可以制备出用于镀锌板的无铬钝化剂。发明专利201310191990.7报道了一种镀锌板用无铬钝化剂，其主要成分为硼酸、双氧水、植酸及铈盐(氯化铈、溴化铈、硝酸铈、硫酸铈)。发明专利201610750106.2报道了采用苯骈三氮唑、无水乙醇、有机磷酸(二甲叉膦酸基甘氨酸、羟已叉基二膦酸、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷或羟基亚乙基二膦酸)、高分子树脂(丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、聚乙烯醇树脂)为主要原料可以制备出用于铜材的无铬钝化剂。发明专利201510322338.3报道了以丙酮、乙醇胺、乙酸、丁醇、苯骈三氮唑、十二烷基硫酸钠和水为原料可以制备出用于铜件的无铬钝化剂。镀锌板、铜合金板在钝化前，表面通常带有油脂等杂质，这些杂质会造成涂层开裂、起泡等现象，影响钝化层的质量，为了简化钝化过程，要求钝化剂可以直接在金属板表面钝化。钝化剂形成的钝化膜除了要求具有良好的耐腐蚀性能外，还需要具有良好的耐候性、耐水性、耐溶剂性、耐指纹性和润滑性等多种性能。然而，现有的钝化剂难以同时满足以上要求。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于镀锌板、铜合金金属板的复合钝化剂，以期使用前无需预处理，镀锌板、铜合金金属板经过该复合钝化剂钝化后具有良好的耐盐性、耐候性、耐水性、耐酸性、耐碱性、耐溶剂性、耐指纹性和润滑性。

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明所提供的一种用于镀锌板、铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：

本发明所述钴酸钼纳米棒的直径为10-80nm、长度为1.5-6μm。

本发明所提供的钴酸钼纳米棒的具体制备方法如下：

以硝酸钴、氯化钼作为原料，水为溶剂，其中硝酸钴和氯化钼的摩尔比为1:1，将硝酸钴、氯化钼与水均匀混合后置于反应容器内并密封，于温度150-200℃、保温36-96h，其中硝酸钴和氯化钼的重量不大于水重量的40％。

本发明所提供的一种用于镀锌板、铜合金金属板的复合钝化剂的具体制备方法如下：

按照质量比例分别称取聚氧乙烯烷基酚磷酸酯、1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、丙酸钙、月桂醇醚磺基琥珀酸单酯二钠、高碳醇脂肪酸酯复合物、十八烯酸二乙醇酰胺、钴酸钼纳米棒和水，然后在水中依次加入聚氧乙烯烷基酚磷酸酯、1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、丙酸钙、月桂醇醚磺基琥珀酸单酯二钠、高碳醇脂肪酸酯复合物、十八烯酸二乙醇酰胺和钴酸钼纳米棒，机械搅拌6-12h混合均匀。

本发明所提供的一种用于镀锌板、铜合金金属板的复合钝化剂的钝化工艺参数如下：

复合钝化剂成膜方式采用喷涂、浸涂或者辊涂方式，钝化温度20-40℃、钝化时间5-10s，固化温度50-90℃、固化时间5-20min，自然冷却。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、本发明以聚氧乙烯烷基酚磷酸酯、1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、丙酸钙、月桂醇醚磺基琥珀酸单酯二钠、高碳醇脂肪酸酯复合物、十八烯酸二乙醇酰胺、钴酸钼纳米棒和水作为原料，可以制备出用于镀锌板、铜合金金属板的复合钝化剂。聚氧乙烯烷基酚磷酸酯可以提高钝化膜在镀锌板、铜合金金属板表面的附着力，同时与月桂醇醚磺基琥珀酸单酯二钠、十八烯酸二乙醇酰胺的共同作用，可以保持钴酸钼纳米棒在钝化剂中的长期稳定。高碳醇脂肪酸酯复合物作为消泡剂可以消除钝化剂中的气泡。1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、丙酸钙和钴酸钼纳米棒作为缓蚀剂，与聚氧乙烯烷基酚磷酸酯、月桂醇醚磺基琥珀酸单酯二钠、高碳醇脂肪酸酯复合物和十八烯酸二乙醇酰胺在镀锌板、铜合金金属板表面形成致密的复合钝化层，在这些物质的协同作用下，能够阻止水分、腐蚀性气体和其他腐蚀性物质接触镀锌板、铜合金金属板表面，从而提高镀锌板、铜合金金属板的耐蚀性能。聚氧乙烯烷基酚磷酸酯、十八烯酸二乙醇酰胺也具有去除油脂和润滑作用，所以这种复合钝化剂使用前无需预处理，镀锌板、铜合金金属板表面经过此种复合钝化剂钝化后具有良好的耐盐性、耐候性、耐水性、耐酸性、耐碱性、耐溶剂性、耐指纹性和润滑性，在镀锌板、铜合金材料表面处理方面具有良好的应用。

2、本发明采用的钴酸钼纳米棒的耐腐蚀性强、稳定性好、无毒和无污染，聚氧乙烯烷基酚磷酸酯、1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、丙酸钙、月桂醇醚磺基琥珀酸单酯二钠、高碳醇脂肪酸酯复合物、十八烯酸二乙醇酰胺都是批量生产的原料，可以实现复合钝化剂的批量制备。

附图说明

图1为实施例1制备的复合钝化剂在镀锌板表面形成钝化膜的sem图像；

从图可以看出复合钝化剂在镀锌板表面形成的钝化膜由钴酸钼纳米棒和无规则颗粒构成，钴酸钼纳米棒的直径为10-80nm、长度为1.5-6μm。无规则颗粒是钝化剂中的聚氧乙烯烷基酚磷酸酯、1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、丙酸钙、月桂醇醚磺基琥珀酸单酯二钠、高碳醇脂肪酸酯复合物、十八烯酸二乙醇酰胺干燥后形成的，钴酸钼纳米棒与以上物质混合形成了由钴酸钼纳米棒和无规则颗粒构成的钝化膜。

具体实施方式

以下结合具体实施例详述本发明，但本发明不局限于下述实施例。

实施例1

确定用于镀锌板、铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：

实施例2

确定用于镀锌板、铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：

实施例3

确定用于镀锌板、铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：

实施例4

确定用于镀锌板、铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：

实施例5

确定用于镀锌板、铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：

实施例6

确定用于镀锌板、铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：

实施例7

确定用于镀锌板、铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：

实施例8

确定用于镀锌板、铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：

按照实施例1到实施例8配方制备出的复合钝化剂涂覆于镀锌板、铜合金金属板表面形成的钝化膜，其性能指标检测结果如下：

表1本发明复合钝化剂形成的钝化膜的性能指标