一种镀镍板无铬钝化剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种镀镍板无铬钝化剂及其制备方法，按以下原料重量份数配比制成：植酸12-35份、溴酸钠8-25份、碳酸钠6-20份、醋酸5-16份、磷酸4-13份、水溶性丙烯酸树脂1-9份、钼酸钠4-13份、硝酸钠2-11份、磺基水杨酸1-7份、水25-55份。本发明所述钝化剂能够在常温下钝化，钝化时间短，环保无污染；形成的钝化膜增强了镀镍板的耐腐蚀性。
【专利说明】一种镀镍板无铬钝化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种钝化剂，尤其涉及一种镀镍板无铬钝化剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近几十年来，我国一直使用六价铬酸盐钝化，六价铬酸盐钝化处理明显提高了合 金的耐腐蚀性，生成的钝化膜具有自我修复作用，并且价格低廉，使用非常广泛，但铬酸盐 钝化液中含有六价铬这种剧毒致癌物，严重影响人体健康及污染环境。目前世界各国都开 始限制或禁止使用铬酸盐处理方法。因此开发无毒环保、高效、低耗的无六价铬钝化技术， 实现高品质、环境友好的钢材表面钝化剂的需求非常迫切。
[0003]此外，许多工厂采用三价铬酸盐来替代六价铬酸盐制备钢材表面钝化剂，但是三 价铬依然具有一定的毒性，工厂对三价铬离子的废水处理较为困难，且成本较高。因此，开 发无铬钝化剂越来越受到人们的重视。
[0004]目前，国内外采用较多的方法是无机-有机复合钝化体系。现有的钝化体系在生 产过程中均采用常温常压条件，如中国专利CN102732869A-种有机硅烷为主要成分的镀 锌板无铬钝化剂及其制备方法，其在制备钝化剂过程中采用的是常温常压的条件。这样的 制备方法虽然满足低能耗、低成本的要求，但是在生产过程中由于多数原料均为具有挥发 性的有机酸，在常温常压条件下搅拌会造成有机酸的挥发而影响工作人员的健康。因此，研 发一种既能低成本生产无铬钝化剂又能降低有机酸挥发对工作人员造成损伤的无铬钝化 剂生产方法显得尤为迫切。
【发明内容】
[0005]解决的技术问题：
[0006]为了降低无铬钝化剂的生产成本，降低无铬钝化剂在生产过程中具有挥发性的有 机酸对人体造成的伤害，本发明提供了一种镀镍板无铬钝化剂及其制备方法。
[0007]技术方案：
[0008]-种镀镍板无铬钝化剂，按以下原料重量份数配比制成：植酸12-35份、溴酸钠 8-25份、碳酸钠6-20份、醋酸5-16份、磷酸4-13份、水溶性丙烯酸树脂1-9份、钥酸钠4-13 份、硝酸钠2-11份、磺基水杨酸1-7份、水25-55份。
[0009]作为本发明的一种优选方案，按以下原料重量份数配比制成镀镍板无铬钝化剂： 植酸15-30份、溴酸钠11-23份、碳酸钠8-17份、醋酸7-15份、磷酸5-11份、水溶性丙烯酸 树脂2-7份、钥酸钠5-11份、硝酸钠3-9份、磺基水杨酸2-5份、水35-50份。
[0010] 作为本发明的一种优选方案，按以下原料重量份数配比制成镀镍板无铬钝化剂： 植酸18-29份、溴酸钠12-21份、碳酸钠9-15份、醋酸9-13份、磷酸6-10份、水溶性丙烯酸 树脂3-7份、钥酸钠6-10份、硝酸钠4-8份、磺基水杨酸3-5份、水40-50份。
[0011] 一种镀镍板无铬钝化剂的制备方法，按以下步骤制成：
[0012] (1)将植酸、溴酸钠、碳酸钠、醋酸、磷酸和水倒入反应釜中，在温度为14-22°c、压 强为0. 04-0.IMPa条件下搅拌20-35分钟，搅拌器转速为400-550转/分钟，搅拌完成后将pH调至3-5之间；
[0013] (2)将钥酸钠、硝酸钠加入水中，在温度为45-60°C、压强为0. 1-0. 25MPa条件下磁 力搅拌溶解，完全溶解后待溶液温度降至22-26°C时，向其中加入磺基水杨酸，充分搅拌混 匀；
[0014] (3)将步骤（2)得到的溶液加入步骤（1)获得的溶液中，流速为0.05-0. 35m/s，反 应釜内温度为15-24°C，压强为0. 04-0.IMPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为400-550转/分 钟；待将步骤（2)所获得的溶液完全加入步骤（1)获得的溶液中后，搅拌器继续搅拌30-45 分钟；
[0015] (4)向步骤⑶获得的溶液中加入水溶性丙烯酸树脂，反应釜内温度为35-50°C， 压强为〇. 05-0.IMPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为450-600转/分钟。
[0016] 作为本发明的一种优选技术方案，步骤（1)中将植酸、溴酸钠、碳酸钠、醋酸、磷酸 和水倒入反应釜中，在温度为16-21 °C、压强为0. 05-0. 08MPa条件下搅拌14-32分钟，搅拌 器转速为450-520转/分钟，搅拌完成后将pH调至3-5之间。
[0017] 作为本发明的一种优选技术方案，步骤（2)中将钥酸钠、硝酸钠加入水中，在温 度为48-56°C、压强为0. 14-0. 22MPa条件下磁力搅拌溶解，完全溶解后待溶液温度降至 22-24°C时，向其中加入磺基水杨酸，充分搅拌混匀；
[0018] 作为本发明的一种优选技术方案，在步骤（3)中，将步骤（2)得到的溶液加入步骤 (1)获得的溶液中，流速为〇. 08-0. 28m/s，反应釜内温度为15-22°c，压强为0. 04-0. 08MPa， 边加入边搅拌，搅拌器转速为480-550转/分钟；待将步骤（2)所获得的溶液完全加入步骤 (1)获得的溶液中后，搅拌器继续搅拌35-45分钟。
[0019] 作为本发明的一种优选技术方案，在步骤（4)中，向步骤（3)获得的溶液中加入水 溶性丙烯酸树脂，反应釜内温度为38-50°C，压强为0. 05-0. 08MPa，边加入边搅拌，搅拌器 转速为500-600转/分钟。
[0020] 有益效果
[0021] 本发明所述一种镀镍板无铬钝化剂及其制备方法采用以上技术方案具有以下技 术效果：第一、本发明制备的镀镍板无铬钝化剂耐腐蚀性能与六价铬钝化剂性能接近；第 二、本发明获得的钝化剂对环境不造成污染；第三、本发明所述镀镍板无铬钝化剂的制备方 法避免挥发性酸对工作人员造成伤害。
【具体实施方式】
[0022] 实施例1 :
[0023] -种镀镍板无铬钝化剂，按以下原料重量份数配比制成：植酸12份、溴酸钠8份、 碳酸钠6份、醋酸5份、磷酸4份、水溶性丙烯酸树脂1份、钥酸钠4份、硝酸钠2份、磺基水 杨酸1份、水25份。
[0024] -种镀镍板无铬钝化剂的制备方法，按以下步骤制成：
[0025] (1)将植酸、溴酸钠、碳酸钠、醋酸、磷酸和水倒入反应釜中，在温度为14°C、压强 为0. 04MPa条件下搅拌20分钟，搅拌器转速为400转/分钟，搅拌完成后将pH调至3 ;
[0026] (2)将钥酸钠、硝酸钠加入水中，在温度为45°C、压强为0·IMPa条件下磁力搅拌溶 解，完全溶解后待溶液温度降至22°C时，向其中加入磺基水杨酸，充分搅拌混匀；
[0027] (3)将步骤⑵得到的溶液加入步骤⑴获得的溶液中，流速为0. 05m/s，反应釜 内温度为15°C，压强为0. 04MPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为400转/分钟；待将步骤（2) 所获得的溶液完全加入步骤（1)获得的溶液中后，搅拌器继续搅拌30分钟；
[0028] (4)向步骤⑶获得的溶液中加入水溶性丙烯酸树脂，反应釜内温度为35°C，压强 为0. 05MPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为450转/分钟。
[0029] 实施例2 :
[0030] -种镀镍板无铬钝化剂，按以下原料重量份数配比制成：植酸15份、溴酸钠10份、 碳酸钠8份、醋酸7份、磷酸6份、水溶性丙烯酸树脂2份、钥酸钠5份、硝酸钠3份、磺基水 杨酸2份、水30份。
[0031] 一种镀镍板无铬钝化剂的制备方法，按以下步骤制成：
[0032] (1)将植酸、溴酸钠、碳酸钠、醋酸、磷酸和水倒入反应釜中，在温度为16°C、压强 为0. 05MPa条件下搅拌23分钟，搅拌器转速为450转/分钟，搅拌完成后将pH调至3;
[0033] (2)将钥酸钠、硝酸钠加入水中，在温度为45°C、压强为0·15MPa条件下磁力搅拌 溶解，完全溶解后待溶液温度降至23°C时，向其中加入磺基水杨酸，充分搅拌混匀；
[0034] (3)将步骤⑵得到的溶液加入步骤⑴获得的溶液中，流速为0.lm/s，反应釜内 温度为17°C，压强为0. 05MPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为450转/分钟；待将步骤（2)所 获得的溶液完全加入步骤（1)获得的溶液中后，搅拌器继续搅拌30分钟；
[0035] (4)向步骤⑶获得的溶液中加入水溶性丙烯酸树脂，反应釜内温度为35°C，压强 为0. 05MPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为450转/分钟。
[0036] 实施例3:
[0037] -种镀镍板无铬钝化剂，按以下原料重量份数配比制成：植酸20份、溴酸钠12份、 碳酸钠10份、醋酸9份、磷酸8份、水溶性丙烯酸树脂4份、钥酸钠7份、硝酸钠5份、磺基 水杨酸4份、水35份。
[0038] -种镀镍板无铬钝化剂的制备方法，按以下步骤制成：
[0039] (1)将植酸、溴酸钠、碳酸钠、醋酸、磷酸和水倒入反应釜中，在温度为18°C、压强 为0. 06MPa条件下搅拌25分钟，搅拌器转速为500转/分钟，搅拌完成后将pH调至4;
[0040] ⑵将钥酸钠、硝酸钠加入水中，在温度为50°C、压强为0· 2MPa条件下磁力搅拌溶 解，完全溶解后待溶液温度降至23°C时，向其中加入磺基水杨酸，充分搅拌混匀；
[0041] (3)将步骤⑵得到的溶液加入步骤⑴获得的溶液中，流速为0. 15m/s，反应釜 内温度为20°C，压强为0. 06MPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为450转/分钟；待将步骤（2) 所获得的溶液完全加入步骤（1)获得的溶液中后，搅拌器继续搅拌35分钟；
[0042] (4)向步骤（3)获得的溶液中加入水溶性丙烯酸树脂，反应釜内温度为40°C，压强 为0. 06MPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为500转/分钟。
[0043] 实施例4:
[0044] 一种镀镍板无铬钝化剂，按以下原料重量份数配比制成：植酸25份、溴酸钠17份、 碳酸钠15份、醋酸12份、磷酸11份、水溶性丙烯酸树脂6份、钥酸钠9份、硝酸钠7份、磺 基水杨酸5份、水45份。
[0045]一种镀镍板无铬钝化剂的制备方法，按以下步骤制成：
[0046] (1)将植酸、溴酸钠、碳酸钠、醋酸、磷酸和水倒入反应釜中，在温度为20°C、压强 为0. 07MPa条件下搅拌30分钟，搅拌器转速为500转/分钟，搅拌完成后将pH调至4 ;
[0047] (2)将钥酸钠、硝酸钠加入水中，在温度为55°C、压强为0· 2MPa条件下磁力搅拌溶 解，完全溶解后待溶液温度降至23°C时，向其中加入磺基水杨酸，充分搅拌混匀；
[0048] (3)将步骤（2)得到的溶液加入步骤（1)获得的溶液中，流速为0.2m/s，反应釜内 温度为22°C，压强为0. 08MPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为500转/分钟；待将步骤（2)所 获得的溶液完全加入步骤（1)获得的溶液中后，搅拌器继续搅拌40分钟；
[0049] (4)向步骤（3)获得的溶液中加入水溶性丙烯酸树脂，反应釜内温度为45°C，压强 为0. 08MPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为550转/分钟。
[0050] 实施例5 :
[0051] 一种镀镍板无铬钝化剂，按以下原料重量份数配比制成：植酸35份、溴酸钠25份、 碳酸钠20份、醋酸16份、磷酸13份、水溶性丙烯酸树脂9份、钥酸钠13份、硝酸钠11份、 磺基水杨酸7份、水55份。
[0052] -种镀镍板无铬钝化剂的制备方法，按以下步骤制成：
[0053] (1)将植酸、溴酸钠、碳酸钠、醋酸、磷酸和水倒入反应釜中，在温度为22°C、压强 为0.IMPa条件下搅拌35分钟，搅拌器转速为550转/分钟，搅拌完成后将pH调至5 ;
[0054] (2)将钥酸钠、硝酸钠加入水中，在温度为60°C、压强为0· 25MPa条件下磁力搅拌 溶解，完全溶解后待溶液温度降至26°C时，向其中加入磺基水杨酸，充分搅拌混匀；
[0055] (3)将步骤（2)得到的溶液加入步骤（1)获得的溶液中，流速为0· 35m/s，反应釜 内温度为24°C，压强为0.IMPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为550转/分钟；待将步骤（2) 所获得的溶液完全加入步骤（1)获得的溶液中后，搅拌器继续搅拌45分钟；
[0056] (4)向步骤⑶获得的溶液中加入水溶性丙烯酸树脂，反应釜内温度为50°C，压强 为0.IMPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为600转/分钟。
[0057] 参照国家标准对本发明的镀镍板无铬钝化膜和传统铬酸盐钝化膜的涂层配套进 行性能对比测试，结果如下表：
[0058]
【权利要求】
1. 一种镀镍板无铬钝化剂，其特征在于，按以下原料重量份数配比制成：植酸12-35 份、溴酸钠8-25份、碳酸钠6-20份、醋酸5-16份、磷酸4-13份、水溶性丙烯酸树脂1-9份、 钥酸钠4-13份、硝酸钠2-11份、磺基水杨酸1-7份、水25-55份。
2. 根据权利要求1所述一种镀镍板无铬钝化剂，其特征在于，按以下原料重量份数配 比制成：植酸15-30份、溴酸钠11-23份、碳酸钠8-17份、醋酸7-15份、磷酸5-11份、水溶 性丙烯酸树脂2-7份、钥酸钠5-11份、硝酸钠3-9份、磺基水杨酸2-5份、水35-50份。
3. 根据权利要求1所述一种镀镍板无铬钝化剂，其特征在于，按以下原料重量份数配 比制成：植酸18-29份、溴酸钠12-21份、碳酸钠9-15份、醋酸9-13份、磷酸6-10份、水溶 性丙烯酸树脂3-7份、钥酸钠6-10份、硝酸钠4-8份、磺基水杨酸3-5份、水40-50份。
4. 权利要求1所述一种镀镍板无铬钝化剂的制备方法，其特征在于，按以下步骤制成： (1) 将植酸、溴酸钠、碳酸钠、醋酸、磷酸和水倒入反应釜中，在温度为14_22°C、压强为 0. 04-0. IMPa条件下搅拌20-35分钟，搅拌器转速为400-550转/分钟，搅拌完成后将pH调 至3-5之间； (2) 将钥酸钠、硝酸钠加入水中，在温度为45-60°C、压强为0. 1-0. 25MPa条件下磁力搅 拌溶解，完全溶解后待溶液温度降至22-26°C时，向其中加入磺基水杨酸，充分搅拌混匀； (3) 将步骤（2)得到的溶液加入步骤（1)获得的溶液中，流速为0. 05-0. 35m/s，反应釜 内温度为15_24°C，压强为0. 04-0. IMPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为400-550转/分钟； 待将步骤（2)所获得的溶液完全加入步骤（1)获得的溶液中后，搅拌器继续搅拌30-45分 钟； (4) 向步骤（3)获得的溶液中加入水溶性丙烯酸树脂，反应釜内温度为35-50°C，压强 为0. 05-0. IMPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为450-600转/分钟。
5. 根据权利要求4所述一种镀镍板无铬钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1) 中将植酸、溴酸钠、碳酸钠、醋酸、磷酸和水倒入反应釜中，在温度为16-21 °C、压强为 0. 05-0. 08MPa条件下搅拌14-32分钟，搅拌器转速为450-520转/分钟，搅拌完成后将pH 调至3-5之间。
6. 根据权利要求4所述一种镀镍板无铬钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2)中将 钥酸钠、硝酸钠加入水中，在温度为48-56°C、压强为0. 14-0. 22MPa条件下磁力搅拌溶解， 完全溶解后待溶液温度降至22-24°C时，向其中加入磺基水杨酸，充分搅拌混匀。
7. 根据权利要求4所述一种镀镍板无铬钝化剂的制备方法，其特征在于，在步骤（3) 中，将步骤（2)得到的溶液加入步骤（1)获得的溶液中，流速为0. 08-0. 28m/s，反应釜内温 度为15-22°C，压强为0. 04-0. 08MPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为480-550转/分钟；待将 步骤（2)所获得的溶液完全加入步骤（1)获得的溶液中后，搅拌器继续搅拌35-45分钟。
8. 根据权利要求4所述一种镀镍板无铬钝化剂的制备方法，其特征在于，在步骤（4) 中，向步骤（3)获得的溶液中加入水溶性丙烯酸树脂，反应釜内温度为38-50°C，压强为 0. 05-0. 08MPa，边加入边搅拌，搅拌器转速为500-600转/分钟。
【文档编号】C23C22/42GK104357820SQ201410650666
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】尤为 申请人:无锡伊佩克科技有限公司