一种镀锌层无铬钝化剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及金属表面处理【技术领域】，它公开了一种镀锌层无铬钝化剂及其制备方法，包括以下原料：含钼酸钠10—28g/L，硅酸钠10—18g/L，氟化镁48—55g/L，柠檬酸15—30g/L，乙烯基三乙酰氧基硅烷10—25g/L，钨酸盐8—13g/L，丙烯酸树脂8—12g/L，缓蚀剂5—15g/L，硝酸5—10g/L，余量为水。本发明配方合理，不含铬，无毒环保高效，结合钼酸盐和钨酸盐的优点，共同配制钝化剂，有效增加了钝化膜的防腐性能，钝化膜表面结构致密、无明显裂纹，附着力较好，满足产品性能的要求；经本发明钝化后的金属零部件93小时盐雾试验腐蚀面积只有3.2％，符合标准要求的小于5％。
【专利说明】一种镀锌层无铬钝化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属表面处理【技术领域】，尤其涉及到一种镀锌层无铬钝化剂及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 在金属零部件基体上，镀锌作为防护镀层是电镀工业中最广泛的电镀品种之一。 由于锌的标准电极电势比铁负，金属零部件基体上的镀层通常需要进行钝化处理形成致密 的钝化膜才能作为防护性镀层。传统镀锌层主要采用铬酸盐溶液进行钝化处理，由于铬酸 盐溶液中的六价铬是一种有毒物质并具有致癌作用，欧美国家出台了系列相关法律限制六 价铬的使用。
[0003] 环保型的钝化主要采用三价铬和无铬钝化两个方向。无铬钝化体系有钛酸盐、钥 酸盐、钨酸盐、稀土、硅酸盐，目前这些无铬体系钝化膜无毒环保，近年来耐蚀性和外观都有 很大的提高，满足了普通五金件电镀要求，所以无铬钝化工艺在工业上有广泛的应用前景。 无铬钝化相对于以上提到的两种钝化处理方法，具有无毒环保、高效、低耗等特点。无铬钝 化包括无机盐类钝化、有机物钝化和有机无机复合钝化。无机盐类钝化包括钥酸盐、鹤酸 盐、硅酸盐和稀土金属盐等无机盐类钝化。有机物钝化包括单宁酸、植酸、油酸、有机硅烷等 有机物钝化。有机无机复合钝化即无铬复合钝化包括植酸和磷酸盐等的复合钝化、硅烷偶 联剂处理、涂覆处理等复合钝化方法。早期无机盐类和有机物无铬钝化的耐蚀性不如六价 铬钝化，无机盐类钝化形成的钝化膜不像六价铬钝化膜具有自修复能力，在膜破损情况下， 膜无法修复，造成钝化膜耐蚀性下降。有机物钝化虽然耐蚀性比无机盐类钝化好，但膜存在 缺陷，耐蚀性不如六价铬钝化剂。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种环保无毒，耐腐蚀性好的镀锌层无铬钝化 剂及其制备方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0006] -种镀锌层无铬钝化剂，其特征在于，包括以下原料：含钥酸钠10 - 28g/L，硅酸 钠10 - 18g/L，氟化镁48- 55g/L，柠檬酸15 - 30g/L，乙烯基三乙酰氧基硅烷10 - 25g/L， 钨酸盐8 - 13g/L，丙烯酸树脂8 - 12g/L，缓蚀剂5 - 15g/L，硝酸5 - 10g/L，余量为水。
[0007] 优选的，所述镀锌层无铬钝化剂，包括以下原料：含钥酸钠16 - 28g/L，硅酸钠 13 - 18g/L，氟化镁48-55g/L，柠檬酸25-30g/L，乙烯基三乙酰氧基硅烷15-25g/L，钨酸 盐8- 13g/L，丙烯酸树脂8- 12g/L，缓蚀剂5- 10g/L，硝酸5- 10g/L，余量为水。
[0008] 优选的，所述缓蚀剂为1-羟基亚乙基二膦酸、次氮基三甲膦酸、乙二胺四亚甲基 膦酸盐的其中一种或两种。
[0009] 优选的，所述钨酸盐为钨酸钠，钨酸钙的其中一种或两种。
[0010] 一种镀锌层无铬钝化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： toon] (1)将计算量的钥酸钠、硅酸钠和钨酸盐加入一半计算量的水中，搅拌使其溶解；
[0012] (2)将计算量的氟化镁和缓蚀剂加入（1)所得的混合液中，充分搅拌使其溶解； (3)将计算量的柠檬酸、乙烯基三乙酰氧基硅烷加入（2)所得的混合液中，充分搅拌，冷却 至室温后边搅拌边加入丙烯酸树脂，用计算量的水定容后，用硝酸调pH至1. 5 - 2. 5。
[0013] 本发明配方合理，不含铬，无毒环保高效，结合钥酸盐和钨酸盐的优点，共同配制 钝化剂，有效增加了钝化膜的防腐性能，钝化膜表面结构致密、无明显裂纹，附着力较好，满 足产品性能的要求；经本发明钝化后的金属零部件93小时盐雾试验腐蚀面积只有3. 2%， 符合标准要求的小于5%。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步具体说明。
[0015] 实施例一：
[0016] 一种镀锌层无铬钝化剂，包括以下原料：含钥酸钠28g/L，硅酸钠18g/L，氟化镁 48g/L，柠檬酸25g/L，乙烯基三乙酰氧基硅烷25g/L，钨酸盐13g/L，丙烯酸树脂12g/L，1-羟 基亚乙基二膦酸10g/L，硝酸10g/L，余量为水。其制备方法包括以下步骤：
[0017] (1)将计算量的钥酸钠、硅酸钠和钨酸盐加入一半计算量的水中，搅拌使其溶解；
[0018] (2)将计算量的氟化镁和缓蚀剂加入（1)所得的混合液中，充分搅拌使其溶解；
[0019] ⑶将计算量的柠檬酸、乙烯基三乙酰氧基硅烷加入⑵所得的混合液中，充分搅 拌，冷却至室温后边搅拌边加入丙烯酸树脂，用计算量的水定容后，用硝酸调pH至2. 5。经 本发明钝化后的金属零部件93小时盐雾试验腐蚀面积只有3. 2%，符合标准要求的小于 5%。
[0020] 实施例二：
[0021] 一种镀锌层无铬钝化剂，包括以下原料：含钥酸钠25g/L，硅酸钠16g/L，氟化镁 52g/L，柠檬酸28g/L，乙烯基三乙酰氧基硅烷17g/L，钨酸盐10g/L，丙烯酸树脂8g/L，次氮 基三甲膦酸5g/L，硝酸5g/L，余量为水。其制备方法包括以下步骤 ：
[0022] (1)将计算量的钥酸钠、硅酸钠和钨酸盐加入一半计算量的水中，搅拌使其溶解；
[0023] (2)将计算量的氟化镁和次氮基三甲膦酸加入（1)所得的混合液中，充分搅拌使 其溶解；
[0024] (3)将计算量的柠檬酸、乙烯基三乙酰氧基硅烷加入（2)所得的混合液中，充分搅 拌，冷却至室温后边搅拌边加入丙烯酸树脂，用计算量的水定容后，用硝酸调pH至1. 5。经 本发明钝化后的金属零部件93小时盐雾试验腐蚀面积只有3. 2%，符合标准要求的小于 5%。
[0025] 实施例三：
[0026] -种镀锌层无铬钝化剂，包括以下原料：含钥酸钠23g/L，硅酸钠15g/L，氟化镁 55g/L，柠檬酸30g/L，乙烯基三乙酰氧基硅烷20g/L，钨酸盐1 lg/L，丙烯酸树脂1 lg/L，乙二 胺四亚甲基膦酸盐7g/L，硝酸7g/L，余量为水。其制备方法包括以下步骤：
[0027] (1)将计算量的钥酸钠、娃酸钠和钨酸盐加入一半计算量的水中，搅拌使其溶解；
[0028] (2)将计算量的氟化镁和乙二胺四亚甲基膦酸盐加入（1)所得的混合液中，充分 搅拌使其溶解；
【权利要求】
1. 一种镀锌层无铬钝化剂，其特征在于，包括以下原料：含钥酸钠10 - 28g/L，硅酸钠 10 - 18g/L，氟化镁48-55g/L，柠檬酸15-30g/L，乙烯基三乙酰氧基硅烷10-25g/L，钨酸 盐8- 13g/L，丙烯酸树脂8- 12g/L，缓蚀剂5- 15g/L，硝酸5- 10g/L，余量为水。
2. 根据权利要求1所述的镀锌层无铬钝化剂，其特征在于，包括以下原料：含钥酸钠 16-28g/L，硅酸钠13 - 18g/L，氟化镁48-55g/L，柠檬酸25-30g/L，乙烯基三乙酰氧基硅 烷15 - 25g/L，钨酸盐8 - 13g/L，丙烯酸树脂8 - 12g/L，缓蚀剂5 - 10g/L，硝酸5 - 10g/L， 余量为水。
3. 根据权利要求1所述的镀锌层无铬钝化剂，其特征在于，所述缓蚀剂为1-羟基亚乙 基二膦酸、次氮基三甲膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸盐的其中一种或两种。
4. 根据权利要求1所述的镀锌层无铬钝化剂，其特征在于，所述钨酸盐为钨酸钠，钨酸 钙的其中一种或两种。
5. -种权利要求1至4之一所述的镀锌层无铬钝化剂的制备方法，其特征在于，包括以 下步骤： (1) 将计算量的钥酸钠、硅酸钠和钨酸盐加入一半计算量的水中，搅拌使其溶解； (2) 将计算量的氟化镁和缓蚀剂加入（1)所得的混合液中，充分搅拌使其溶解； (3) 将计算量的柠檬酸、乙烯基三乙酰氧基硅烷加入（2)所得的混合液中，充分搅拌， 冷却至室温后边搅拌边加入丙烯酸树脂，用计算量的水定容后，用硝酸调pH至1. 5 - 2. 5。
【文档编号】C23C22/44GK104060257SQ201410226675
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】余昌国, 李红杰 申请人:安徽红桥金属制造有限公司