专利名称：一种用于镀锌板表面处理的无铬转化液及其使用方法
技术领域：
本发明涉及镀锌板表面处理的转化液及其使用方法，具体涉及一种用于镀锌板表面处理 的无铬转化液及其使用方法。
背景技术：
铬酸盐钝化工艺可在镀锌板表面形成一层含有&3+和Cr"的双氧化态致密具有自修复效 应、耐蚀性优良的钝化膜层，而且原料来源广泛、价格低廉，但钝化液中含有六价铬酸盐属 于极毒且致癌性物质，具有诱变作用。钝化处理过程中产生的气雾及生产中的废水排放对生 物体及环境都有严重危害。自从2003年欧盟颁布了《有害物质限制指令》和《报废电子电器 设备指令》两项环保指令后，各国都致力于镀锌板无格钝化技术的开发与应用。
目前，为了取代铬化学转化处理工艺，研究人员提出了各种各样的无铬处理方法。如美 国专利6,596,835Bl公布的"无铬转化膜"中，使用双-三乙氧基硅乙垸(BTSE)与Y-氨丙基三 乙氧基硅烷(Y -APS)混合配成处理液，溶液的PH在酸性范围。
对于美国专利6,596,835B1公布的"无铬处理液"中，有不含铬的优点，但该处理液存在 稳定性较差，配制工艺较复杂而且大量醇的使用，含量超过90%以上，这样会产生有机物挥 发大的问题，造成污染环境。
发明内容
本发明的目的是针对已有技术存在的问题，提供一种镀锌板表面处理的无铬转化液及其 使用方法，其配制方法简单，处理液稳定性高，同时通过增加转化液中水量，降低挥发性有 机物排放量，减少对环境的污染。
实现本发明目的的技术方案是
镀锌板无铬转化液，按体积百分比计，其成分为
双-[Y -(三乙氧基硅)丙基]四硫化物 3 ~6vol.%
醇 77~85 vol.%
纳米级氧化物 30~50ppm
非还原性酸 调节溶液的PH在3~5范围
上述的醇是甲醇或乙醇中。
上述的纳米级氧化物是纳米氧化铝、纳米氧化硅或纳米氧化锆。 上述的非还原性酸是乙酸、甲酸、硝酸或硫酸。
上述用于镀锌板无铬转化液的使用方法，按如下步骤进行
(1) 先将镀锌板表面碱洗脱脂；
(2) 再将镀锌板水洗、吹干；
(3) 对镀锌板表面进行转化处理，先按如下体积百分比浓度计配制转化液-双-[Y -(三乙氧基硅)丙基]四硫化物 3 ~6vol.%
醇 77~85 vol.%
纳米级氧化物 30~50ppm 非还原性酸 调节溶液的PH在3~5范围
然后将步骤(1)、 (2)处置好的镀锌板浸入温度为20 3(TC上述配好的转化液中，接触 时间为5~10秒；
(4) 最后将处理后的镀锌板吹干，固化，固化温度为90 110'C，固化时间为30-50分钟。 上述的醇是甲醇或乙醇。
上述的纳米级氧化物是纳米氧化铝、纳米氧化硅或纳米氧化锆。 上述的非还原性酸是乙酸、甲酸、硝酸或硫酸。 本发明相对于现有技术，其优点及其产生的积极效果是 本发明转化液由于不含铬(络酸盐或重铬酸盐)，大大降低了对环境的污染。 本发明转化液由于组成比较简单及硅烷浓度低，成本大幅度降低。
本发明转化液含有的微量纳米级氧化物，在提高耐腐蚀性能的同时，在一定程度上提高 了机械性能。
本发明转化液降低了溶剂醇的浓度， 一定程度的降低了挥发性有机物的排放，不仅提高 了现场操作的安全性，而且减少了对环境的污染。
本发明所生成的保护膜为有机膜，不仅耐蚀性优越，可以作为永久性保护膜，而且提高 了与底漆的附着力。
具体实施例方式
实施例1:
5cmX8cm的试验试样，经碱性脱脂剂脱脂，水洗，吹干 如下所有实施例均采用该试样 标准。
将经过上述处理的镀锌板置于含双-[Y -(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(BTESPT)浓度3 vol.%，甲醇浓度85 vol.%,纳米级氧化硅浓度50ppm，用乙酸调节PH值为3，温度为 2(TC的溶液中进行处理，处理时间为5秒，最后将处理试样于90'C固化50分钟。耐中性盐雾性能超过100小时。
实施例2:
将经过实施例1中处理的镀锌板置于含双-[y-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(BTESPT)浓度 4 vol.%，乙醇浓度77 vol.%，纳米级氧化铝浓度30ppm，用硫酸调节为PH值为4，温度为 30'C的溶液中进行处理，处理时间为8秒，最后将处理试样于10(TC固化40分钟。耐中性盐 雾性能超过100小时。
实施例3:
将经过实施例1中处理的镀锌板置于含双-[Y-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(BTESPT)浓度 5vol.%，乙醇浓度80vo1.。/。，纳米氧化锆浓度40ppm，用硝酸调节PH值为5，温度为25'C的 溶液中进行处理，处理时间为10秒，最后将处理试样于ll(TC固化30分钟。耐中性盐雾性 能超过100小时。
实施例4:
转化液配制中用甲酸调节PH值为3，其它均与例l相同。
权利要求
1、一种用于镀锌板表面处理的无铬转化液，其特征在于转化液按体积百分比浓度计，其成分为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物3～6vol.％醇 77～85vol.％纳米级氧化物30～50ppm非还原性酸调节溶液的PH在3～5范围。
2、 根据权利要求1所述的用于镀锌板表面处理的无铬转化液，其特征在于所述的醇是 甲醇或乙醇。
3、 根据权利要求1所述的用于镀锌板表面处理的无铬转化液，其特征在于所述的纳米 级氧化物是纳米氧化铝、纳米氧化硅或纳米氧化锆。
4、 根据权利要求1所述的用于镀锌板表面处理的无铬转化液，其特征在于所述的非还原性酸是乙酸、甲酸、硝酸或硫酸。
5、 一种用于镀锌板表面处理的无铬转化液的使用方法，其特征在于按如下步骤进行(1) 先将镀锌板表面碱洗脱脂；(2) 再将镀锌板水洗、吹干；(3) 对镀锌板表面进行转化处理，先按如下体积百分比浓度计配制转化液双-[，(三乙氧基硅)丙基]四硫化物3 ~6vol.% 醇 77~85 vol.%纳米级氧化物 30~50ppm 非还原性酸 调节溶液的PH在3 5范围然后将步骤(1)、 (2)处置好的镀锌板浸入温度为20 3(TC上述配好的转化液中，接触 时间为5~10秒；(4) 最后将处理后的镀锌板吹干，固化，固化温度为90~110°C，固化时间为30~50分钟。
6、 根据权利要求5所述的用于镀锌板表面处理的无铬转化液的使用方法，其特征在于 所述的醇是甲醇或乙醇；
7、 根据权利要求5所述的用于镀锌板表面处理的无铬转化液的使用方法，其特征在于 所述的纳米级氧化物是纳米氧化铝、纳米氧化硅或纳米氧化锆。
8、 根据权利要求5所述的用于镀锌板表面处理的无铬转化液的使用方法，其特征在于 所述的非还原性酸是乙酸、甲酸、硝酸或硫酸。
全文摘要
本发明涉及一种用于镀锌板表面处理的无铬转化液及其使用方法，转化液以体积浓度计，组分是硅烷选用双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物3～6vol.％，醇77～85vol.％，纳米级氧化物30～50ppm，非还原性酸调节溶液pH值为3～5。该转化液使用时，先将镀锌板经碱洗脱脂、水洗、吹干后，再将镀锌板置于温度为20～30℃的转化液中，处理5～10秒，最后将镀锌板吹干，固化，固化温度为90～110℃，时间为30～50分钟。本发明的特点是转化液不含金属离子，挥发性有机物含量也很低，不仅降低了成本，而且减少了对环境的污染，并且易于成膜，处理后的镀锌板耐蚀性优越。
文档编号C23F11/04GK101191228SQ20071015927
公开日2008年6月4日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者刘常升, 单凤君, 陈岁元 申请人:东北大学