一种批量热镀锌无铬钝化剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钢板的表面处理技术领域，具体涉及一种批量热镀锌无铬钝化剂的制 备方法。
【背景技术】
[0002] 金属材料很长时间以来一直被广泛地应用于社会生产和生活的各个方面。为了改 善其性能、提高金属材料的表面质量以及延长其使用寿命，一般都要对其进行适当的表面 处理。镀锌处理费用低，具有良好的耐腐蚀性、漆涂性、可塑性以及可焊性，并且持久耐用， 镀层的初性强等优点，被广泛地用作建筑和汽车制造业、家电以及钢材的防腐处理。另外， 在交通与冶金、建筑与机械以及电力和航空的领域，镀锌层钝化都得到了广泛的应用。镀锌 层除了具有保护铁基的作用，对煤油、汽油以及润滑油等油脂类也能起到非常好的耐腐蚀 作用，因此，镀锌层可以用来保护在一定工业大气条件或者气候条件下工作的零部件，经过 镀锌处理后的零件耐蚀性能明显地增强，在一定程度上提高了钢铁制品的耐腐蚀性能。
[0003] 镀锌主要分为热镀锌和电镀锌两种，据统计：热镀锌板与电键锌板的比例大约是 70:30,随着生产技术水平的提高，热镀锌机组能生产出更薄、更均匀的镀层，品质与电镀锌 相当，但价格却低很多。因此，镀锌板的用户对热镀锌板代替电镀锌板的要求非常强烈，使 用热镀锌板的比例逐年提高。目前世界范围内对电镀锌的需求量已基本饱和，尤其是欧美 等已完成工业化进程的国家电镀锌板需求已相当稳定。由于锌自身的化学性质非常活拨， 随着使用时间的延长，因遭受环境介质的腐蚀而使表面粗糙变暗，甚至失去保护作用。对镀 锌层进行化学钝化处理是大幅度提高镀锌板耐蚀性的有效方法。化学钝化既能提高锌的腐 蚀防护能力，又能提高与随后的有机涂层的结合力。
[0004] 目前广泛使用镀锌层铬酸盐钝化处理，该工艺简单，成本低，耐腐烛效果优良，铬 酸盐钝化膜具有修复能力。但是含有铬酸盐的钝化液中含有大量的六价铬，六价铬是一种 剧毒、致癌物质，在纯化的过程中产生的废水以及气雾对生物体及环境都有特别严重的伤 害。因此，各国的政府已经开始对含有六价铬的产品在市场上的流通采取了严格的措施，对 含有六价铬的镀液以及废水的排放也制定了非常严格的控制标准。欧盟第L37期《官方公 报》公布了欧洲议会和欧盟部长理事会共同批准的《报废电子电气设备指令》和《关于在电 气电子设备中禁止使用某些有害物质指令》中都明确规定和禁止了含有重金属汞、铅以及 六价铬材料的使用。中国和美国也陆续制定了相关法律法规，禁止含有重金属的材料的使 用。为了使产品的安全性和环保性满足要求，彻底解决六价络的各种污染问题，开发并研宄 代替六价铬的钝化工艺，摈弃以往传统的铬酸盐钝化工艺，已经是各国在钝化技术方面发 展的大势所趋。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种批量热镀锌无铬钝化剂的制备 方法，所得钝化剂钝化效果较好，不含对环境和人体健康有较大危害的重金属铬，应用前景 广阔。
[0006] -种批量热镀锌无铬钝化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0007] 步骤1，以重量份计，将氨丙基三甲氧基硅烷3~7份、乳酸2~6份、硝酸溶液1~ 5份、钼酸钠4~8份、无水乙醇5~9份、硫酸氧钛2~5份、单宁酸1~7份和去离子水 8~15份加入到搅拌釜中，混合，得混合物A ;
[0008] 步骤2,以重量份计，将步骤1所得混合物A装入球磨罐中，加入苯基三乙氧基硅烷 0. 8~2. 5份和羟基亚乙基二膦酸1~3份，以氧化铝瓷球为球磨介质进行球磨，得混合物 B ；
[0009] 步骤3,以重量份计，将六偏磷酸钠2~7份、聚亚胺酯1~5份、羟基亚乙基二膦 酸3~6份、正硅酸乙酯1~4份、硅酸钙2~6份和去离子水3~9份加到步骤2所得混 合物B中，用剪切乳化机进行搅拌，过滤，即得。
[0010] 作为上述发明的进一步改进，步骤1中搅拌Il的搅拌速度为300~500rpm，搅拌时 间为15~30min。
[0011] 作为上述发明的进一步改进，步骤2中球磨时间为1~3h。
[0012] 作为上述发明的进一步改进，步骤2中球磨时在球磨罐内通入C02。
[0013] 作为上述发明的进一步改进，步骤2中球磨罐的真空度为0. 08~0.1 MPa。
[0014] 作为上述发明的进一步改进，步骤3中剪切乳化机转速为1000~3000rpm，搅拌时 间为10~20min。
[0015] 作为上述发明的进一步改进，步骤3中过滤采用板框过滤器或陶瓷膜。
[0016] 本发明所得钝化剂钝化效果好，不含对环境和人体健康有较大危害的重金属铬， 应用前景广阔。
【具体实施方式】
[0017] 实施例1
[0018] 一种批量热镀锌无铬钝化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0019] 步骤1，以重量份计，将氨丙基三甲氧基硅烷3份、乳酸2份、硝酸溶液1份、钼酸 钠4份、无水乙醇5份、硫酸氧钛2份、单宁酸1份和去离子水8份加入到搅拌釜中，混合， 得混合物A ;
[0020] 步骤2,以重量份计，将步骤1所得混合物A装入球磨罐中，加入苯基三乙氧基硅烷 〇. 8份和羟基亚乙基二膦酸1份，以氧化铝瓷球为球磨介质进行球磨，得混合物B ;
[0021] 步骤3,以重量份计，将六偏磷酸钠2份、聚亚胺酯1份、羟基亚乙基二膦酸3份、正 硅酸乙酯1份、硅酸钙2份和去离子水3份加到步骤2所得混合物B中，用剪切乳化机进行 搅拌，过滤，即得。
[0022] 步骤1中搅拌釜的搅拌速度为300rpm，搅拌时间为30min。
[0023] 步骤2中球磨时间为1~3h ;步骤2中球磨时在球磨罐内通入CO2，球磨罐的真空 度为 0. 08MPa。
[0024] 步骤3中剪切乳化机转速为1000 rpm，搅拌时间为20min ;过滤采用板框过滤器。
[0025] 实施例2
[0026] 一种批量热镀锌无铬钝化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0027] 步骤1，以重量份计，将氨丙基三甲氧基硅烷5份、乳酸4份、硝酸溶液2份、钼酸钠 7份、无水乙醇8份、硫酸氧钛3份、单宁酸6份和去离子水12份加入到搅拌釜中，混合，得 混合物A;
[0028] 步骤2,以重量份计，将步骤1所得混合物A装入球磨罐中，加入苯基三乙氧基硅烷 1. 4份和羟基亚乙基二膦酸2份，以氧化铝瓷球为球磨介质进行球磨，得混合物B ;
[0029] 步骤3,以重量份计，将六偏磷酸钠5份、聚亚胺酯2份、羟基亚乙基二膦酸4份、正 硅酸乙酯3份、硅酸钙5份和去离子水6份加到步骤2所得混合物B中，用剪切乳化机进行 搅拌，过滤，即得。
[0030] 步骤1中搅拌釜的搅拌速度为400rpm，搅拌时间为20min。
[0031] 步骤2中球磨时间为2h ;步骤2中球磨时在球磨罐内通入CO2，球磨罐的真空度为 0.1 MPa0
[0032]