一种高耐蚀环保型镀锌液的制作方法
【专利说明】一种高耐蚀环保型镀锌液
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于化学化工技术领域，尤其涉及镀锌工艺技术。
【背景技术】
[0003]镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。对钢铁基体来说，锌镀层属于阳极性镀层，它主要用于防止钢铁的腐蚀，其防护性能的优劣与镀层厚度关系甚大。目前常规镀锌工艺都是经过化学除油、电解除油、酸活化、电镀锌、出光、钝化、烘干等步骤得到2?20微米厚的镀锌保护层，经过蓝钝或白钝钝化，耐蚀性通常可达中性盐雾试验72h，对于耐蚀性要求更高的环境难以满足；而经过六价铬彩色钝化的耐蚀性更高，但环境污染大不够环保。作为功能装饰件，镀锌保护层还要求光亮、无挂痕。
【发明内容】
[0004]发明目的:针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种高耐蚀环保型镀锌液，镀液稳定，能获得光亮银色镀层，中性盐雾试样72h可达9级。
[0005]技术方案:为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案:一种高耐蚀环保型镀锌液，由以下组分构成:180?250g/L的氯化钾、50?80g/L的氯化锌、30?45g/L的硼酸、20?50g/L的邻苯二甲酸二辛酯DEHP、15?30ml/L的稳定剂、0.5?2ml/L的光亮剂、30?70ml/L的柔软剂、0.5?2ml/L聚乙二醇600。
[0006]作为优选，所述稳定剂以草酰胺或六甲基磷酰三胺为溶质，并以EDTA为溶剂得到100ml浓度为100g/L的稳定剂溶液，然后继续加纯水到1000ml，即可。
[0007]作为优选，所述柔软剂以糖精钠、烟酸或磺胺基酰胺为溶质，并以EDTA为溶剂得到100ml浓度为200g/L的稳定剂溶液，然后继续加纯水到1000ml，即可。
[0008]作为优选，所述光亮剂是以双酚A聚氧乙烯醚BMP、邻苯二甲酸二乙酯DEP、苄叉丙酮中的一种或多种的混合物为溶质，并以Η)ΤΑ为溶剂得到100ml浓度为100g/L的溶液，然后继续加纯水到1000ml，S卩可。
[0009]有益效果:与现有技术相比，本发明。
【具体实施方式】
[0010]下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0011]实施例1
首先，将六甲基磷酰三胺溶于m)TA中得到100ml的100g/L的溶液，然后再加纯水至1000ml得到稳定剂；同样将双酚A聚氧乙烯醚和苄叉丙酮按照1:3的质量比溶于EDTA中得到100g/L的溶液，取100ml加纯水稀释至1000ml得到柔软剂；接着，将双酚A聚氧乙烯醚和苄叉丙酮按照1:3的质量比溶于EDTA中得到总重量为100g/L的光亮剂浓缩液，然后再取100ml浓缩液加纯水稀释至1000ml得到光亮剂。
[0012]镀液配制:在镀槽中先加入400L的纯水，加热至50°C左右，然后依次加入220g/L的氯化钾、40g/L的硼酸、60g/L的氯化锌、30g/L的DEHP，并溶解搅拌均匀，然后通过小电流电解12h以上；接着加入25ml/L的稳定剂，以及30ml/L的柔软剂、2ml/L的光亮剂和1ml/L的聚乙二醇600。
[0013]配制好的镀液经过过滤搅拌2h以上，温度控制在10?30°C之间，并进行试镀。铁工件经过除油活化水洗后，浸入镀槽接上电源负极，在阴极以4?10m/min的速度移动摇摆，阴极电流密度为1?2A/dm2，电镀5?lOmin，然后经过流动水水洗。接着经过出光，出光的方法包括以下步骤:(1)出光液配制:在100L纯水中，依次加入1?4L浓度为65%的硝酸、1?5Kg的草酸铵、0.2?5Kg的乌洛托品和20?100ml的润湿剂，然后搅拌均匀，备用；(2)将镀锌后的工件经过多次水洗后，浸入出光液中1?10s，取出后再经过多次水洗；最后经过钝化，并在50?80°C下进行烘干。经过中性盐雾试验72h后，腐蚀评级为9级。
[0014]实施例2
首先，将草酰胺溶于Η)ΤΑ中得到100ml的100g/L的溶液，然后再加纯水至1000ml得至幟定剂；同样将双酚A聚氧乙烯醚、邻苯二甲酸二乙酯和苄叉丙酮按照1:1:5的质量比溶于EDTA中得到100g/L的溶液，取100ml加纯水稀释至1000ml得到光亮剂；接着，将将烟酸和糖精钠按照1:2的质量比溶于EDTA中得到总重量为100g/L的柔软剂浓缩液，然后再取100ml浓缩液加纯水稀释至1000ml得到柔软剂。
[0015]镀液配制:在镀槽中先加入400L的纯水，加热至50°C左右，然后依次加入220g/L的氯化钾、40g/L的硼酸、60g/L的氯化锌、30g/L的DEHP，并溶解搅拌均匀，然后通过小电流电解12h以上；接着加入30ml/L的稳定剂，以及50ml/L的柔软剂、2ml/L的光亮剂和1ml/L的聚乙二醇600。
[0016]配制好的镀液经过过滤搅拌2h以上，温度控制在10?30°C之间，并进行试镀。铁工件经过除油活化水洗后，浸入镀槽接上电源负极，在阴极以4?10m/min的速度移动摇摆，阴极电流密度为1?2A/dm2，电镀5?lOmin，然后经过流动水水洗。接着经过出光，出光的方法包括以下步骤:(1)出光液配制:在100L纯水中，依次加入1?4L浓度为65%的硝酸、1?5Kg的草酸铵、0.2?5Kg的乌洛托品和20?100ml的润湿剂，然后搅拌均匀，备用；(2)将镀锌后的工件经过多次水洗后，浸入出光液中1?10s，取出后再经过多次水洗；最后经过钝化，并在50?80°C下进行烘干。经过中性盐雾试验72h后，腐蚀评级为9级。
[0017]实施例3
首先，将草酰胺溶于Η)ΤΑ中得到100ml的100g/L的溶液，然后再加纯水至1000ml得到稳定剂；同样将邻苯二甲酸二乙酯和苄叉丙酮按照1:1的质量比溶于Η)ΤΑ中得到100g/L的溶液，取100ml加纯水稀释至1000ml得到光亮剂；接着，将烟酸溶于Η)ΤΑ中得到总重量为100g/L的柔软剂浓缩液，然后再取100ml浓缩液加纯水稀释至1000ml得到柔软剂。
[0018]镀液配制:在镀槽中先加入400L的纯水，加热至50°C左右，然后依次加入220g/L的氯化钾、40g/L的硼酸、60g/L的氯化锌、40g/L的DEHP，并溶解搅拌均匀，然后通过小电流电解12h以上；接着加入20ml/L的稳定剂，以及40ml/L的柔软剂、2ml/L的光亮剂和1ml/L的聚乙二醇600。
[0019]配制好的镀液经过过滤搅拌2h以上，温度控制在10?30°C之间，并进行试镀。铁工件经过除油活化水洗后，浸入镀槽接上电源负极，在阴极以4?10m/min的速度移动摇摆，阴极电流密度为1?2A/dm2，电镀5?lOmin，然后经过流动水水洗。接着经过出光，出光的方法包括以下步骤:(1)出光液配制:在100L纯水中，依次加入1?4L浓度为65%的硝酸、1?5Kg的草酸铵、0.2?5Kg的乌洛托品和20?100ml的润湿剂，然后搅拌均匀，备用；(2)将镀锌后的工件经过多次水洗后，浸入出光液中1?10s，取出后再经过多次水洗；最后经过钝化，并在50?80°C下进行烘干。经过中性盐雾试验72h后，腐蚀评级为9级。
[0020]实施例4
首先，将草酰胺溶于Η)ΤΑ中得到100ml的100g/L的溶液，然后再加纯水至1000ml得到稳定剂；同样将苄叉丙酮溶于EDTA中得到100g/L的溶液，取100ml加纯水稀释至1000ml得到光亮剂；接着，将烟酸溶于Η)ΤΑ中得到总重量为100g/L的柔软剂浓缩液，然后再取100ml浓缩液加纯水稀释至1000ml得到柔软剂。
[0021]镀液配制:在镀槽中先加入400L的纯水，加热至50°C左右，然后依次加入220g/L的氯化钾、40g/L的硼酸、60g/L的氯化锌、20g/L的DEHP，并溶解搅拌均匀，然后通过小电流电解12h以上；接着加入20ml/L的稳定剂，以及40ml/L的柔软剂、2ml/L的光亮剂和1ml/L的聚乙二醇600。
[0022]配制好的镀液经过过滤搅拌2h以上，温度控制在10?30°C之间，并进行试镀。铁工件经过除油活化水洗后，浸入镀槽接上电源负极，在阴极以4?10m/min的速度移动摇摆，阴极电流密度为1?2A/dm2，电镀5?lOmin，然后经过流动水水洗。接着经过出光，出光的方法包括以下步骤:(1)出光液配制:在100L纯水中，依次加入1?4L浓度为65%的硝酸、1?5Kg的草酸铵、0.2?5Kg的乌洛托品和20?100ml的润湿剂，然后搅拌均匀，备用；(2)将镀锌后的工件经过多次水洗后，浸入出光液中1?10s，取出后再经过多次水洗；最后经过钝化，并在50?80°C下进行烘干。镀锌后得到的镀层为带白雾的半光亮银白色镀层(由于苄叉丙酮一般作为初级光亮剂，在未复配光亮剂的情形下镀层光亮度有限)，由于光亮度不够不能作为装饰性镀层，一般作为电子插接件等功能性镀层。经过中性盐雾试验72h后，腐蚀评级为9级。
[0023]本发明中，以草酰胺和六甲基磷酰胺三胺等为主稳定剂络合，防止镀层烧焦，另外DEHP还兼具次级光亮剂的作用的同时也具有金属络合能力，尤其针对铁离子，避免镀层中铁含量过高造成耐蚀性下降；添加柔软剂目的是提高镀层的走位能力，获得更宽的电镀电流密度范围，作为优选烟酸和糖精钠；光亮剂的作用为提高镀层整平光亮的作用，其中苄叉丙酮是用于锡锌的主光亮剂(初级光亮剂)，本发明还创新的将BMP和DEP与苄叉丙酮进行复配，使得原本应用于镀铜和镀镍的光亮剂应用到本发明，获得的镀层表面光亮，可焊性好。同时本发明合金镀层并通过缓蚀出光，避免镀层过度腐蚀，提高了镀层的耐蚀性。本发明经过大量试验:在出光液中引入草酸铵和乌洛托品，能起到缓蚀作用，同时草酸铵还具有络合作用，将带入的金属离子进行络合避免在镀层上形成花痕(尤其是烘干后更明显)；同时引入聚乙二醇表面活性剂，降低了表面张力，进一步防止花痕出现。
【主权项】
1.一种高耐蚀环保型镀锌液，其特征在于，由以下组分构成:180?250g/L的氯化钾、50?80g/L的氯化锌、30?45g/L的硼酸、20?50g/L的邻苯二甲酸二辛酯DEHP、15?30ml/L的稳定剂、0.5?2ml/L的光亮剂、30?70ml/L的柔软剂、0.5?2ml/L聚乙二醇600。2.根据权利要求1所述高耐蚀环保型镀锌液，其特征在于，所述稳定剂以草酰胺或六甲基磷酰三胺为溶质，并以Η)ΤΑ为溶剂得到100ml浓度为100g/L的稳定剂溶液，然后继续加纯水到1000ml，即可。3.根据权利要求1所述高耐蚀环保型镀锌液，其特征在于，所述柔软剂以糖精钠、烟酸或磺胺基酰胺为溶质，并以Η)ΤΑ为溶剂得到100ml浓度为200g/L的稳定剂溶液，然后继续加纯水到1000ml，即可。4.根据权利要求1所述高耐蚀环保型镀锌液，其特征在于，所述光亮剂是以双酚A聚氧乙烯醚BMP、邻苯二甲酸二乙酯DEP、苄叉丙酮中的一种或多种的混合物为溶质，并以EDTA为溶剂得到100ml浓度为100g/L的溶液，然后继续加纯水到1000ml，即可。
【专利摘要】本发明公开了一种高耐蚀环保型镀锌液，由以下组分构成：180～250g/L的氯化钾、50～80g/L的氯化锌、30～45g/L的硼酸、20～50g/L的邻苯二甲酸二辛酯DEHP、15～30ml/L的稳定剂、0.5～2ml/L的光亮剂、30～70ml/L的柔软剂、0.5～2ml/L聚乙二醇600。本发明镀液稳定，能获得光亮银色镀层，中性盐雾试样72h可达9级。
【IPC分类】C25D3/22
【公开号】CN105369300
【申请号】CN201510789685
【发明人】丁恩松
【申请人】扬州市佳佳镀锌有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月17日