本发明涉及金属钝化剂技术领域,尤其涉及一种热镀锌钢板用钝化剂及制备方法。
背景技术:
钢铁作为日常生产中用量最大的金属材料,却存在着易被腐蚀的缺陷,这一缺陷给生产厂家带来了极大的经济损失,也显著了降低了钢铁建筑及产品的使用性能和缩短了其使用寿命。随着现代化工业的迅猛发展,在钢铁及其他金属的表面镀锌,从而提高钢铁及金属材料的耐腐蚀性能得到了广泛的关注。热镀锌钢板已广泛应用于建材、、航空、汽车、家电等不同领域,是我国近几年来产量增长最快的钢材品种之一。
传统的用于热镀锌钢板的六价铬钝化工艺具有成熟稳定、价格低廉、品种多样、高的耐蚀性和钝化膜的自修复能力等优点得到广泛的应用。但是由于六价铬有较高的毒性,属强致癌物质,其在生产和使用过程中,会对环境与人体健康会造成严重危害。因此,六价铬的使用和排放量受到了环保法规的限制。在铬化物中,只有三价铬和六价铬的性能最为稳定,且三价铬低毒,符合环保法规限定标准。然而,现有技术中的三价铬钝化剂由于配方和工艺的局限性,存在消耗量大,钝化效率低,所得钝化膜致密性和硬度不达标等等缺陷。基于上述陈述,本发明提出了一种热镀锌钢板用钝化剂及制备方法。
技术实现要素:
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种热镀锌钢板用钝化剂及制备方法。
一种热镀锌钢板用钝化剂,包括以下重量份的原料:三价铬化物25~48份、次磷酸钠12~24份、硫酸钠8~18份、氟硅酸钠6~10份、氯化钴18~25份、硼酸10~15份、有机羧酸20~30份、十二烷基苯磺酸钠1~3份、丙三醇10~20份、去离子水40~60份。
优选的,所述的一种热镀锌钢板用钝化剂,包括以下重量份的原料:三价铬化物28~45份、次磷酸钠15~20份、硫酸钠10~16份、氟硅酸钠7~9
份、氯化钴20~24份、硼酸11~14份、有机羧酸22~28份、十二烷基苯磺酸钠1.5~2.5份、丙三醇12~18份、去离子水45~55份。
优选的,所述的一种热镀锌钢板用钝化剂,包括以下重量份的原料:三价铬化物35份、次磷酸钠18份、硫酸钠12份、氟硅酸钠8份、氯化钴22份、硼酸12份、有机羧酸25份、十二烷基苯磺酸钠2份、丙三醇15份、去离子水50份。
优选的,所述三价络合物为质量比为1~1.8:2~3:0.8~1.2的氯化铬、硝酸铬和重铬酸钾的混合物。
优选的,所述有机羧酸为质量比为2~5:1~1.5:1的乙二酸、2-甲基丁二酸和癸二酸酐的混合物。
本发明还提出了一种热镀锌钢板用钝化剂的制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的三价铬化物、次磷酸钠、硝酸钠和氯化钴加入到去离子水中,在80~110℃的环境下,搅拌混合20~30min,溶解得混合液A;
S2、将所述比重的氟硅酸钠、硼酸和有机羧酸共同加入到搅拌机中,常温搅拌混合20~30min,溶解得混合液B;
S3、将步骤S1中所得的混合液A和步骤S2中所得的混合液B共同加入到研磨机中,加入所述比重的丙三醇,充分研磨3次,每次研磨7~10min,得研磨液C;
S4、将步骤S3中所得研磨液C和十二烷基苯磺酸钠共同加入到分散机中,分散混合1~2h,即得所需的热镀锌钢板用钝化剂。
本发明提出的一种热镀锌钢板用钝化剂,其具有良好的稳定性和分散均匀性,用于热镀锌钢板的钝化,使用方法,钝化效率高,所得钝化膜结合力强、表面光滑、致密性好,厚度可达5~12mg/m2,其硬度高,耐磨性强,相比于现有技术,本发明采用符合环保限定的三价铬化合物为主要原料,完全不含六价铬化合物,绿色环保、符合国家安全环保的理念,其制备方法简单,无需大型设备投入,制备成本低,适合工业化生产,值得推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种热镀锌钢板用钝化剂,包括以下重量份的原料:三价铬化物28份、次磷酸钠15份、硫酸钠10份、氟硅酸钠8份、氯化钴18份、硼酸10份、有机羧酸22份、十二烷基苯磺酸钠1份、丙三醇12份、去离子水40份,其中,三价络合物为质量比为1.2:2:0.8的氯化铬、硝酸铬和重铬酸钾的混合物;有机羧酸为质量比为3:1.2:1的乙二酸、2-甲基丁二酸和癸二酸酐的混合物。
其制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的三价铬化物、次磷酸钠、硝酸钠和氯化钴加入到去离子水中,在85℃的环境下,搅拌混合30min,溶解得混合液A;
S2、将所述比重的氟硅酸钠、硼酸和有机羧酸共同加入到搅拌机中,常温搅拌混合30min,溶解得混合液B;
S3、将步骤S1中所得的混合液A和步骤S2中所得的混合液B共同加入到研磨机中,加入所述比重的丙三醇,充分研磨3次,每次研磨8min,得研磨液C;
S4、将步骤S3中所得研磨液C和十二烷基苯磺酸钠共同加入到分散机中,分散混合1h,即得所需的热镀锌钢板用钝化剂。
实施例二
本发明提出的一种热镀锌钢板用钝化剂,包括以下重量份的原料:三价铬化物45份、次磷酸钠22份、硫酸钠16份、氟硅酸钠10份、氯化钴25份、硼酸14份、有机羧酸28份、十二烷基苯磺酸钠3份、丙三醇20份、去离子水55份,其中,三价络合物为质量比为1.6:2.8:1的氯化铬、硝酸铬和重铬酸钾的混合物;有机羧酸为质量比为4:1.5:1的乙二酸、2-甲基丁二酸和癸二酸酐的混合物。
其制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的三价铬化物、次磷酸钠、硝酸钠和氯化钴加入到去离子水中,在105℃的环境下,搅拌混合20min,溶解得混合液A;
S2、将所述比重的氟硅酸钠、硼酸和有机羧酸共同加入到搅拌机中,常温搅拌混合20min,溶解得混合液B;
S3、将步骤S1中所得的混合液A和步骤S2中所得的混合液B共同加入到研磨机中,加入所述比重的丙三醇,充分研磨3次,每次研磨10min,得研磨液C;
S4、将步骤S3中所得研磨液C和十二烷基苯磺酸钠共同加入到分散机中,分散混合2h,即得所需的热镀锌钢板用钝化剂。
实施例三
本发明提出的一种热镀锌钢板用钝化剂,包括以下重量份的原料:三价铬化物32份、次磷酸钠18份、硫酸钠12份、氟硅酸钠9份、氯化钴22份、硼酸12份、有机羧酸25份、十二烷基苯磺酸钠2份、丙三醇15份、去离子水48份,其中,三价络合物为质量比为1.4:2.2:1的氯化铬、硝酸铬和重铬酸钾的混合物;有机羧酸为质量比为4:1.4:1的乙二酸、2-甲基丁二酸和癸二酸酐的混合物。
其制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的三价铬化物、次磷酸钠、硝酸钠和氯化钴加入到去离子水中,在95℃的环境下,搅拌混合25min,溶解得混合液A;
S2、将所述比重的氟硅酸钠、硼酸和有机羧酸共同加入到搅拌机中,常温搅拌混合25min,溶解得混合液B;
S3、将步骤S1中所得的混合液A和步骤S2中所得的混合液B共同加入到研磨机中,加入所述比重的丙三醇,充分研磨3次,每次研磨8min,得研磨液C;
S4、将步骤S3中所得研磨液C和十二烷基苯磺酸钠共同加入到分散机中,分散混合1.5h,即得所需的热镀锌钢板用钝化剂。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。