专利名称：：镀锡板无铬钝化液的制作方法
技术领域：
：本发明涉及对镀锡板进行钝化处理工艺，特别是对镀锡板进行钝化处理工艺中使用的钝化液。
背景技术：
：镀锡板经电镀、软熔后，为了提高镀锡板的耐蚀性能、抗氧化性能和抗硫化变黑性能，要对镀锡板进行钝化处理，目前国内外工业生产中对镀锡板的钝化都是采用含6价铬的络酸盐进行钝化，由于6价铬是一种剧毒物质，对人体及环境都有很大危害，特别是镀锡板的用途一般是用作食品饮料的包装材，所以对人体的危害更大。
发明内容本发明所要解决的技术问题是为了减少6价铬对人体及环境的危害，提供一种不含6价铬的镀锡板无铬钝化液。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是镀锡板无铬钝化液，钝化液含有磷酸三钠、硫酸钴、水；磷酸三钠、硫酸钴、水的重量份配比为磷酸三钠2070份、硫酸钴0.54份、水1000份；钝化液还含有pH值调节剂，钝化液的pH值为35，pH值调节剂为磷酸。上述方案中，磷酸三钠、硫酸钴、水的最佳重量份配比为磷酸三钠4060份、硫酸钴12份、水1000份。本发明钝化液的优点在于1、本发明钝化液不含6价铬，不会对人体及环境造成危害。2、经使用本发明钝化液的钝化处理工艺处理的镀锡板，其耐蚀性能、抗氧化性能和抗硫化变黑等性能，均接近或达到使用含6价铬的铬酸盐钝化处理工艺处理的镀锡板水平。3、由于用磷酸三钠和硫酸钴组成的溶液呈碱性，pH值太高，钝化反应速度慢；而pH值太低时溶液酸性太强，会引起镀锡板表面锡层溶解，加入磷酸以后溶液由碱性变为酸性，用磷酸调整的pH值一般在35为宜。4、采用磷酸作为pH值调节剂，还可以增加无铬钝化液中磷的含量，有利于提高无铬钝化镀锡板的耐腐蚀性能和抗氧化性能。本发明钝化液可用于各种电镀锡板或热镀锡板的化学钝化及电化学阴极钝化。具体实施例方式本发明镀锡板无铬钝化液实施例1:钝化液含有磷酸三钠、硫酸钴、水；磷酸三钠、硫酸钴、水的重量份配比为磷酸三钠50g、硫酸钴2g、水1000g。钝化液还含有pH值调节剂，钝化液的pH值为35，pH值调节剂为磷酸。本发明镀锡板无铬钝化液实施例1的制备方法为将磷酸三钠、硫酸钴加入水中搅拌混合，向混合溶液中加入pH值调节剂——磷酸(约2024mL)，使得钝化液的pH值为35。本发明镀锡板无铬钝化液实施例2:钝化液含有磷酸三钠、硫酸钴、水；磷酸三钠、硫酸钴、水的重量份配比为磷酸三钠40g、硫酸钴1.5g、水薩g。钝化液还含有pH值调节剂，钝化液的pH值为35,pH值调节剂为磷酸。本发明镀锡板无铬钝化液实施例3:钝化液含有磷酸三钠、硫酸钴、水；磷酸三钠、硫酸钴、水的重量份配比为磷酸三钠60g、硫酸钴lg、水1000g。钝化液还含有pH值调节剂，钝化液的pH值为35,pH值调节剂为磷酸。本发明镀锡板无铬钝化液实施例4:钝化液含有磷酸三钠、硫酸钴、水；磷酸三钠、硫酸钴、水的重量份配比为磷酸三钠40g、硫酸钴2g、水1000g。钝化液还含有pH值调节剂，钝化液的pH值为35，pH值调节剂为磷酸。本发明镀锡板无铬钝化液实施例5:钝化液含有磷酸三钠、硫酸钴、水；磷酸三钠、硫酸钴、水的重量份配比为磷酸三钠70g、硫酸钴0.5g、水1000g;钝化液还含有pH值调节剂，钝化液的pH值为35，pH值调节剂为磷酸。本发明镀锡板无铬钝化液实施例6:钝化液含有磷酸三钠、硫酸钴、水；磷酸三钠、硫酸钴、水的重量份配比为磷酸三钠20g、硫酸钴4g、水1000g;钝化液还含有pH值调节剂，钝化液的pH值为35，pH值调节剂为磷酸。试验对比试验试样采用从冷轧厂生产现场取回的镀锡板，试验时同一批试样采用相同锡层厚度的镀锡板，试样尺寸100X50X0.22mm。由于现场生产的镀锡板都是经过铬酸盐钝化的，为了除去生产时在镀锡板表面产生的铬酸盐钝化膜，试样在进行无铬钝化前采用丙酮除油，然后用水冲洗，将清洗干净的试样采用电化学法脱去铬酸盐钝化膜。采用本发明无铬钝化液工作温度6075'C;钝化时间1020秒；钝化方式电化学阴极钝化或化学钝化。试验结果及分析1、耐蚀性试验——盐雾腐蚀试验镀锡板进行钝化的目的主要是提高镀锡板的耐蚀性和镀锡板表面锡层的抗氧化性，而盐雾试验能较快地检验出钝化膜的耐蚀性能，所以，采用盐雾试验对钝化膜的耐蚀性能进行初步评定。由于镀锡板一般是用于食品罐头等容器，而且所镀的锡层一般都较薄，为此，采用1%的低浓度NaCl溶液对钝化膜进行盐雾加速腐蚀试验。试验结果初步采用同批次同一锡层厚度的镀锡板试样在相同的腐蚀条件下进行对比的方法评定。盐雾试验的条件如下NaCl溶液浓度1%试样摆放角度30°盐雾箱控制温度36±2°C对单面镀锡量为5.6/5.6g/m2的镀锡板，盐雾试验共进行了66小时，试验结果见表l。表l:四种试样的耐盐雾试验结果镀锡板试样盐雾试验结果经无铬钝化液实施例1-6钝化试样中部只有12个针孔状腐蚀点对比样(铬酸盐钝化试样)中部只有12个针孔状腐蚀点对比样(无钝化试样)均匀腐蚀，腐蚀面积1015%从盐雾试验结果可以看出，用本发明无铬钝化液钝化的镀锡板经66小时的盐雾试验后，试样中部基本没有腐蚀，与用铬酸盐钝化的镀锡板的盐雾试验结果进行比较可知，用该无铬钝化配方钝化的镀锡板的耐盐雾腐蚀性能良好，基本达到了用铬酸盐钝化的镀锡板的耐蚀性水平。而无钝化的镀锡板试样的耐盐雾腐蚀性比钝化的镀锡板试样差。2、涂层附着性能试验试验采用214涂料，将用本发明无铬钝化液实施例16钝化处理后的镀锡板试样称重，涂上214涂料，放入烘箱中，在18(TC温度下烘烤1520分钟，然后对带涂膜的试样进行称重，求出试样上所涂涂膜的重量。再用QFZ—II型漆膜附着力试验仪在试样上划出螺距为1.5誦，直径为10mm的螺旋，然后用宽度为15mm，粘结力为15±2g/mm的粘胶带粘在涂膜划痕上，用笔头橡皮压牢，再将粘胶带快速地从漆膜上撕下，看涂膜是否脱落，试验结果见表2。表2:涂层附着力试验结果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>从表2可以看出，涂料涂布量在10.012,0g/m2范围内，符合GB8230—87标准中的A类厚度，试验后涂层均未脱落，其附着力达到I级，说明此无铬钝化配方的钝化膜对镀锡板的涂层附着力没有影响。3、抗冲击性试验抗冲击试验的试样的钝化膜种类、涂料种类和涂布后的烘烤工艺同涂层附着性能试验，再将制好的试样用Q153—3K型漆膜冲击器进行冲击，冲击器重锤(冲头)落下高度为50cm。试样经冲击后将冲击部位放入5y。CuSO4溶液中浸30分钟，冲洗后观察有无腐蚀现象，试验结果见下表3。表3:涂层的抗冲击试验结果用本发明无铬钝化液实施例l6钝化处理后的镀锡板试样编号涂料涂布量(g/m2)有无腐蚀<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>从表3中可以看出，经冲击后的试样在5。/。CuS04溶液中浸30分钟后无腐蚀，说明无铬钝化膜对镀锡板的涂层抗冲击性能没有影响，涂层的抗冲击性能良好。4、锡层的抗高温氧化性试验将用本发明无铬钝化液实施例16钝化处理后的6个镀锡板试样在烘箱中用18(TC的温度烘烤1520分钟，以使用不同钝化方式钝化的镀锡板试样表面在高温下产生一层较多的锡氧化膜。试样经烘烤处理后用肉眼观察，6个镀锡板试样经18(TC的高温烘烤后，试样表面颜色没有发生明显的变化(镀锡板的锡层如果氧化严重时表面会发黄)，说明试样虽经180'C的高温烘烤，表面的镀锡层氧化并不严重。5、多硫化物试验当镀锡板用于制作鱼、肉、青豆等硫性很强的食品罐时，这类食品产生的硫会与镀锡板发生反应，使镀锡板变色(产生云纹)，从而污染内容物。如果镀锡板表面钝化膜连续致密，就可以防止镀锡板表面的锡和基体铁与硫发生反应。多硫化物试验是将2克硫化钾和2克氢氧化钠溶于400毫升水中(新鲜溶液)，将钝化好的镀锡板试样放入9(TC的上述溶液中浸泡30秒，取出试样用水冲洗干净并干燥，试验结果分为4级，分别为无云纹0级；云纹痕迹l级；轻度云纹3级；强度云纹9级。试验用本发明无铬钝化液实施例16钝化处理后的镀锡板试样，对比样为实验室铬酸盐钝化的镀锡板试样和冷轧厂现场生产的铬酸盐钝化镀锡板试样。试验结果用本发明无铬钝化液钝化的镀锡板的多硫化物试验为0级，镀锡板试样经试验后表面没有产生云纹；而用铬酸盐钝化试样和现场机组生产的镀锡板试样表面经试验后生成了一层轻度的云纹，结果为3级，说明用本发明无铬钝化液钝化的镀锡板的抗硫化变黑性很好。以上试验证明，采用本发明无铬钝化液实施例16钝化的镀锡板的耐蚀性等各项性能已接近或达到用铬酸盐钝化的镀锡板的水平。另外，由于磷酸三钠低于20g/L时，钝化膜的耐蚀性会下降，高于70g/L后耐蚀性能没有明显的提高；硫酸钴在无铬钝化液的浓度太低钝化膜的耐蚀性会下降，太高时镀锡板表面的镜面光泽影响太大，镀锡板的商品价值下降。因此，本发明实施例1-4为最佳实施方案，即磷酸三钠、硫酸钴、水的重量份配比为磷酸三钠4060份、硫酸钴12份、水IOOO份最佳。权利要求1、镀锡板无铬钝化液，其特征在于钝化液含有磷酸三钠、硫酸钴、水；磷酸三钠、硫酸钴、水的重量份配比为磷酸三钠20～70份、硫酸钴0.5～4份、水1000份；钝化液还含有pH值调节剂，钝化液的pH值为3～5，pH值调节剂为磷酸。2、如权利要求1所述的镀锡板无铬钝化液，其特征在于磷酸三钠、硫酸钴、水的重量份配比为磷酸三钠4060份、硫酸钴12份、水1000份。全文摘要本发明涉及镀锡板无铬钝化液，钝化液含有磷酸三钠、硫酸钴、水；磷酸三钠、硫酸钴、水的重量份配比为磷酸三钠20～70份、硫酸钴0.5～4份、水1000份；钝化液还含有pH值调节剂，钝化液的pH值为3～5，pH值调节剂为磷酸。本发明钝化液的优点在于1.不会对人体及环境造成危害。2.经使用本发明钝化液的钝化处理工艺处理的镀锡板，其耐蚀性能、抗氧化性能和抗硫化变黑等性能，均接近或达到使用含6价铬的铬酸盐钝化处理工艺处理的镀锡板水平。本发明钝化液可用于各种电镀锡板或热镀锡板的化学钝化及电化学阴极钝化。文档编号C23C22/05GK101104932SQ20071005292公开日2008年1月16日申请日期2007年8月9日优先权日2007年8月9日发明者柳长福,涂元强,郭玉华申请人:武汉钢铁(集团)公司