一种用于镀锌板、铝合金金属板的复合钝化剂的制作方法

本发明属于金属材料表面处理技术领域，具体涉及一种用于镀锌板、铝合金金属板表面处理的复合钝化剂。

背景技术

镀锌板中的镀锌层和铝合金中的铝在潮湿空气、含氯离子环境中容易发生腐蚀，从而影响镀锌板和铝合金金属板的表面质量。为了防止镀锌板、铝合金金属板被腐蚀，延长镀锌板和铝合金金属板的耐腐蚀性、表面装饰性和使用寿命，一般需要进行钝化处理，以便在镀锌板和铝合金金属板表面生成一层致密度、稳定性高的钝化膜。铬酸盐钝化处理是通常使用的方法，但是在铬酸盐钝化过程中，六价铬毒性大，具有致癌作用，严重污染环境，对人体有害。随着人们对环境保护意识的增强，六价铬的应用受到严格限制，所以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zl200580002127.6报道了采用含有过渡元素的含氧盐(高锰酸钾、硫酸氧钛或钼酸铵)、无机酸(硫酸、盐酸或硝酸)、络合剂(柠檬酸、酒石酸、焦磷酸的混合物或者焦磷酸和氨三乙酸、过氧化钠的混合物)可以制备出无铬钝化剂，可用于镀锌板的表面钝化处理。发明专利201110380924.5报道了以稀土盐(钒酸盐和铈盐的混合物)、无机盐(氯化钠或氯化钾)、硼酸、硝酸和水为原料可以制备出无铬钝化剂。发明专利201510433760.6报道了一种可用于铝件的无铬钝化剂，此种钝化剂的主要成分为氟化镁、氟化钠、氟硅酸钠、盐酸、硝酸、硝酸镁、氯化钙和水。

镀锌板、铝合金金属板在钝化前，表面往往带有油脂等杂质，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镀锌板和铝合金金属板表面钝化。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、铝合金金属板的复合钝化剂，以期使用前无需预处理，镀锌板、铝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、铝合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：

本发明所述碲酸铟纳米棒的直径为20-100nm、长度为1-5μm。

本发明所提供的碲酸铟纳米棒的具体制备方法如下：

以碲酸钠、氯化铟作为原料，水为溶剂，其中碲酸钠与氯化铟的摩尔比为1:1，将碲酸钠、氯化铟与水均匀混合后置于反应容器内并密封，于温度140-180℃、保温24-72h，其中碲酸钠与氯化铟的重量不大于水重量的60％。

本发明所提供的一种用于镀锌板、铝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烷基酚氧乙烯醚磷酸酯、1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、丙酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚葡糖苷、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、碲酸铟纳米棒和水，然后在水中依次加入烷基酚氧乙烯醚磷酸酯、1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、丙酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚葡糖苷、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和碲酸铟纳米棒，机械搅拌6-15h混合均匀。

本发明所提供的一种用于镀锌板、铝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5-20s，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、本发明以烷基酚氧乙烯醚磷酸酯、1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、丙酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚葡糖苷、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、碲酸铟纳米棒和水作为原料，可以制备出用于镀锌板、铝合金金属板的复合钝化剂。烷基酚氧乙烯醚磷酸酯可以提高钝化膜在镀锌板、铝合金金属板表面的附着力，同时与月桂醇聚氧乙烯醚葡糖苷的共同作用，可以保持碲酸铟纳米棒在钝化剂中的长期稳定。聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚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、丙酸钠、碲酸铟纳米棒和烷基酚氧乙烯醚磷酸酯作为缓蚀剂，与月桂醇聚氧乙烯醚葡糖苷和聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚在镀锌板、铝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、铝合金金属板表面，从而提高镀锌板、铝合金的耐蚀性能。月桂醇聚氧乙烯醚葡糖苷、烷基酚氧乙烯醚磷酸酯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要预处理，镀锌板、铝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、铝合金材料表面处理方面具有良好的应用。

2、本发明采用的碲酸铟纳米棒的耐腐蚀性强、稳定性好、无毒和无污染，烷基酚氧乙烯醚磷酸酯、1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、丙酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚葡糖苷和聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚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碲酸铟纳米棒和无规则颗粒构成，碲酸铟纳米棒的直径为20-100nm、长度为1-5μm。无规则颗粒是钝化剂中的烷基酚氧乙烯醚磷酸酯、1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、丙酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚葡糖苷和聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚干燥后形成的，碲酸铟纳米棒与以上物质混合形成了由碲酸铟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、铝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、铝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、铝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、铝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、铝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、铝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、铝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、铝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、铝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

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