一种高效环保无铬钝化液及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钝化技术领域，特别是涉及一种高效环保无铬钝化液及其制备方法。
【背景技术】
[0002]镀锌钢板广泛应用于建筑、家电和汽车等领域。金属锌电极电位较低，在潮湿的环境下发生腐蚀时，作为阳极对钢铁基体进行电化学保护。然而，锌层只有在干燥无腐蚀性气氛的条件下，才能对钢铁基体提供可靠的防护。在实际的储存使用条件下，锌层表面会产生结露，引起生锈或变色。因此，必须对镀锌层进行钝化处理，以提高其耐腐蚀能力。
[0003]采用铬酸盐钝化是镀锌板钝化的常用方法，具有工艺简单，钝化效果好，耐辅腐蚀性能优异等特点。但是，由于Cr6+对包括人体在内的生物体具有致命的毒害性，是环境污染的头号杀手，被国际上广泛限制使用。WES和R0HS指令明确提出了限制六价铬的使用。
[0004]现有国内无铬钝化液有无机物钝化、有机物钝化和有机无机复合物钝化三种类型。无论哪种钝化类型，仍存在耐腐蚀性远达不到铬酸盐钝化的效果，且成本较高。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题是提供一种高效环保无铬钝化液及其制备方法，能够解决现有无铬钝化液存在的上述问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种高效环保无铬钝化液，包括如下组分:钼磷酸盐35?40g/L、钒酸钠10?20g/L、钨酸钠8?12g/L、植酸10?100g/L、酒石酸3?30g/L、单宁酸5?50g/L、聚三甲基乙氧基改性环氧树脂10?50g/L、缓蚀阻垢剂6?8g/L、封孔剂3?6g/L、成膜剂10?15g/L、抗氧性添加剂0.5?3g/L、三聚磷酸铝3?7g/L。
[0007]在本发明一个较佳实施例中，所述钼磷酸盐为质量比为1:2?3的钼磷酸钠和钼磷酸的混合物。
[0008]在本发明一个较佳实施例中，所述成膜剂为硅酸钠、氟硅酸钠和硫酸钠以2?3:1?2:1的质量比混合的混合物。
[0009]在本发明一个较佳实施例中，所述封孔剂为正硅酸。
[0010]在本发明一个较佳实施例中，所述抗氧性添加剂为对，对一二异辛基二苯胺和矿物油以1:1的比例混合的混合物。
[0011]为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是:提供一种高效环保无铬钝化液的制备方法，包括如下步骤:
(1)按配方称取聚三甲基乙氧基改性环氧树脂、植酸、抗氧性添加剂加入去离子水中，加热搅拌至完全溶解，得到第一混合物；
(2)向步骤(1)中的第一混合物中加入配方量的酒石酸、单宁酸、缓蚀阻垢剂和封孔剂，加热并混合搅拌，得到第二混合物；
(3)向步骤(2)中的第二混合物中加入配方量的钼磷酸盐、钒酸钠、钨酸钠和三聚磷酸铝，加热并混合搅拌，得到第三混合物；
(4)向步骤(3)中的第三混合物中加入配方量的成膜剂，加热并混合搅拌后，恒温放置1?3h，冷却后，得到所述无铬钝化液；
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤(1)中，所述加热温度为70?80°C，搅拌速率为30 ?50r/min。
[0012]在本发明一个较佳实施例中，所述步骤(2)?(4)中，所述加热温度为40?60°C，搅拌速率为50?200r/min。
[0013]本发明的有益效果是:本发明一种高效环保无铬钝化液的制备方法简便，容易实现，其通过合理的配方设计，使钝化液不含任何价态的铬离子，具备安全环保的特色，同时该钝化液还具备优异的钝化性能、成模性和防锈性，赋予镀锌层综合高效防腐性能；本发明从配方到制备工艺均具备成本低廉的特色，开发应用前景广阔。
【具体实施方式】
[0014]下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0015]本发明实施例包括:
实施例1
一种高效环保无铬钝化液，包括如下组分:钼磷酸盐35g/L、钒酸钠10g/L、钨酸钠8g/L、植酸10g/L、酒石酸30g/L、单宁酸50g/L、聚三甲基乙氧基改性环氧树脂10g/L、缓蚀阻垢剂6g/L、封孔剂3g/L、成膜剂10g/L、抗氧性添加剂0.5g/L、三聚磷酸铝3g/L ;其中，所述钼磷酸盐为质量比为1 '2的钼磷酸钠和钼磷酸的混合物；所述成膜剂为硅酸钠、氟硅酸钠和硫酸钠以2:1:1的质量比混合的混合物；所述封孔剂为正硅酸；所述抗氧性添加剂为对，对一二异辛基二苯胺和矿物油以1:1的比例混合的混合物。
[0016]上述高效环保无铬钝化液的制备方法步骤如下:
(1)按配方称取聚三甲基乙氧基改性环氧树脂、植酸、抗氧性添加剂加入去离子水中，加热至70°C，以50r/min的速率搅拌至完全溶解，得到第一混合物；
(2)向步骤(1)中的第一混合物中加入配方量的酒石酸、单宁酸、缓蚀阻垢剂和封孔剂，加热至40°C，并以200r/min的速率混合搅拌lOmin，使之混合均匀，得到第二混合物；
(3)向步骤(2)中的第二混合物中加入配方量的钼磷酸盐、钒酸钠、钨酸钠和三聚磷酸铝，加热至40°C，并以200r/min的速率混合搅拌lOmin，使之混合均匀，得到第三混合物；
(4)向步骤(3)中的第三混合物中加入配方量的成膜剂，加热至40°C，并以200r/min的速率混合搅拌均匀后，恒温静置放置3h，冷却后，得到所述无铬钝化液。
[0017]实施例2
一种高效环保无铬钝化液，包括如下组分:钼磷酸盐40g/L、钒酸钠20g/L、钨酸钠12g/L、植酸100g/L、酒石酸3g/L、单宁酸5g/L、聚三甲基乙氧基改性环氧树脂50g/L、缓蚀阻垢剂8g/L、封孔剂6g/L、成膜剂15g/L、抗氧性添加剂3g/L、三聚磷酸铝7g/L ;其中，所述钼磷酸盐为质量比为1:3的钼磷酸钠和钼磷酸的混合物；所述成膜剂为硅酸钠、氟硅酸钠和硫酸钠以3:2:1的质量比混合的混合物；所述封孔剂为正硅酸；所述抗氧性添加剂为对，对一二异辛基二苯胺和矿物油以1:1的比例混合的混合物。
[0018]上述高效环保无铬钝化液的制备方法步骤如下:
(1)按配方称取聚三甲基乙氧基改性环氧树脂、植酸、抗氧性添加剂加入去离子水中，加热至80°C，以50r/min的速率搅拌至完全溶解，得到第一混合物；
(2)向步骤(1)中的第一混合物中加入配方量的酒石酸、单宁酸、缓蚀阻垢剂和封孔剂，加热至60°C，并以50r/min的速率混合搅拌30min，使之混合均匀，得到第二混合物；
(3)向步骤(2)中的第二混合物中加入配方量的钼磷酸盐、钒酸钠、钨酸钠和三聚磷酸铝，加热至60°C，并以50r/min的速率混合搅拌30min，使之混合均匀，得到第三混合物；
(4)向步骤(3)中的第三混合物中加入配方量的成膜剂，加热至60°C，并以50r/min的速率混合搅拌均匀后，恒温静置放置lh，冷却后，得到所述无铬钝化液。
[0019]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种高效环保无铬钝化液，其特征在于，包括如下组分:钼磷酸盐35?40g/L、钒酸钠10?20g/L、钨酸钠8?12g/L、植酸10?100g/L、酒石酸3?30g/L、单宁酸5?50g/L、聚三甲基乙氧基改性环氧树脂10?50g/L、缓蚀阻垢剂6?8g/L、封孔剂3?6g/L、成膜剂10?15g/L、抗氧性添加剂0.5?3g/L、三聚磷酸铝3?7g/L。2.根据权利要求1所述的高效环保无铬钝化液，其特征在于，所述钼磷酸盐为质量比为1:2?3的钼磷酸钠和钼磷酸的混合物。3.根据权利要求1所述的高效环保无铬钝化液，其特征在于，所述成膜剂为硅酸钠、氟硅酸钠和硫酸钠以2?3:1?2:1的质量比混合的混合物。4.根据权利要求1所述的高效环保无铬钝化液，其特征在于，所述封孔剂为正硅酸。5.根据权利要求1所述的高效环保无铬钝化液，其特征在于，所述抗氧性添加剂为对，对一二异辛基二苯胺和矿物油以1:1的比例混合的混合物。6.一种如权利要求1所述的高效环保无铬钝化液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)按配方称取聚三甲基乙氧基改性环氧树脂、植酸、抗氧性添加剂加入去离子水中，加热搅拌至完全溶解，得到第一混合物； (2)向步骤(1)中的第一混合物中加入配方量的酒石酸、单宁酸、缓蚀阻垢剂和封孔剂，加热并混合搅拌，得到第二混合物； (3)向步骤(2)中的第二混合物中加入配方量的钼磷酸盐、钒酸钠、钨酸钠和三聚磷酸铝，加热并混合搅拌，得到第三混合物； (4)向步骤(3)中的第三混合物中加入配方量的成膜剂，加热并混合搅拌后，恒温放置1?3h，冷却后，得到所述无铬钝化液； 根据权利要求6所述的高效环保无铬钝化液的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述加热温度为70?80°C，搅拌速率为30?50r/min。7.根据权利要求6所述的高效环保无铬钝化液的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)?(4)中，所述加热温度为40?60°C，搅拌速率为50?200r/min。
【专利摘要】本发明公开了一种高效环保无铬钝化液及其制备方法，包括如下组分：钼磷酸盐35～40g/L、钒酸钠10～20g/L、钨酸钠8～12g/L、植酸10～100g/L、酒石酸3～30g/L、单宁酸5～50g/L、聚三甲基乙氧基改性环氧树脂10～50g/L、缓蚀阻垢剂6～8g/L、封孔剂3～6g/L、成膜剂10～15g/L、抗氧性添加剂0.5～3g/L、三聚磷酸铝3～7g/L。本发明通过合理的配方设计，使钝化液不含任何价态的铬离子，具备安全环保的特色，同时该钝化液还具备优异的钝化性能、成模性和防锈性，赋予镀锌层综合高效防腐性能；本发明从配方到制备工艺均具备成本低廉的特色，开发应用前景广阔。
【IPC分类】C23C22/42
【公开号】CN105256298
【申请号】CN201510725271
【发明人】赵月华, 尤为
【申请人】常熟风范电力设备股份有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月2日