一种自封闭型三价铬蓝白钝化剂的制作方法

文档序号:14379606阅读:603来源:国知局
本发明涉及金属表面处理
技术领域
,具体涉及一种自封闭型三价铬蓝白钝化剂。
背景技术
:为了提高钢铁零件的耐腐蚀性,通常在钢铁零件表面电镀锌或热镀锌。由于镀锌层在潮湿的环境下很容易形成白锈,严重影响其外观装饰性及使用寿命。为进一步提高其装饰性和防腐蚀性能,镀锌层必须进行钝化处理。传统采用六价铬对其行钝化处理,虽然六价铬钝化工艺成熟稳定,耐蚀性高,具有修复耐蚀性的自愈能力,原料来源广泛且价廉,但六价铬具有高毒性和致癌性,对环境造成严重污染。现电镀行业越来越多的采用三价铬钝化工艺替代六价铬钝化工艺,但是大部分的三价铬蓝白钝化剂存在产品品质不稳定、钝化液寿命低、钝化过程不易控制、耐蚀性较差等缺陷。通常还需要通过后续的封闭处理技术,才能弥补以上缺陷,提高耐蚀性能。常用的封闭处理工艺通常为单一的封闭体系,包括硅酸盐封闭、有机漆封闭、硅烷基封闭、以及树脂封闭。这些封闭技术无法兼顾很多问题,且需要后续处理,增加处理工序。cn201310717816.1在常规钝化液体系中加入1-20%的复合封闭剂(特种无机纳米颗粒和特种有机化合物)来解决钝化过程中的封闭技术,提高了其耐蚀性能,同时提高了抗湿热性能以及耐水、耐油性能。但是,大量的添加封闭剂,会影响镀锌层与三价铬反应成膜,形成的膜均匀性变差,甚至出现结合力问题。技术实现要素:针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种高效的自封闭型三价铬蓝白钝化剂,可以在镀锌层表面形成一层均匀的三价铬钝化层,通过高效封闭剂来对形成的钝化层表面进行封闭及平整处理,使处理后的钝化膜更加平整、颜色更加均匀、耐蚀性能更加优秀。为达到上述目的,本发明提出以下技术方案:一种自封闭型三价铬蓝白钝化剂,其组分及其含量如下:其中,所述的三价铬金属盐为六水氯化铬、九水硝酸铬中的一种或两种。所述的金属盐为硝酸盐、硫酸盐中的一种或多种。所述的络合剂可选自柠檬酸盐、草酸盐、次氮基三乙酸盐中的一种或多种。所述的高效封闭剂为氟锆酸、氟硅酸与氧化铬纳米颗粒的复配物。所述氟锆酸、氟硅酸与氧化铬纳米颗粒的比例为10∶1。所述氧化铬纳米颗粒的粒径为1-10nm。所述的ph调节剂为硝酸。硝酸可以调节体系的稳定性,同时提供高效封闭剂的活性环境。本发明在体系中加入高效复配封闭剂,可以将形成的钝化膜表面的微孔进行填充并粘合,达到更好的封闭、防腐效果。并且,本发明中的封闭剂添加量较小,不会影响膜层的形成和效果,避免了大量添加封闭剂带来的成膜问题。本发明的自封闭型三价铬蓝白钝化剂是一种高效的自封闭钝化剂,可以在镀锌层表面形成一层耐腐蚀性较强的三价铬钝化膜;本发明的三价铬蓝白钝化剂,使用周期长,钝化膜中不含六价铬,易于废水处理,是一种环保型的钝化剂,且浓度低,生产成本低,经济实用;本发明在镀锌钢件表面得到的钝化膜,外观蓝白光亮稳定不泛彩,结构致密,具有亲水性,上涂涂装附着性良好,长时间保持蓝白光亮,不变色,具有优异耐蚀性。具体实施方式下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。一种自封闭型三价铬蓝白钝化剂,其组分及其含量如下:其中,所述的三价铬金属盐为六水氯化铬、九水硝酸铬中的一种或两种。所述的金属盐为硝酸盐、硫酸盐中的一种或多种。所述的络合剂可选自柠檬酸盐、草酸盐、次氮基三乙酸盐中的一种或多种。所述的高效封闭剂为氟锆酸、氟硅酸与氧化铬纳米颗粒的复配物。所述氟锆酸、氟硅酸与氧化铬纳米颗粒的比例为10∶1。所述氧化铬纳米颗粒的粒径为1-10nm。所述的ph调节剂为硝酸。实施例1一种自封闭型三价铬蓝白钝化剂,其各组分及其含量为:六水氯化铬9%,九水硝酸铬12%;硝酸钠12%;硫酸钠5%;七水硫酸钴3%;柠檬酸钠10%;次氮基三乙酸钠2%;高效封闭剂1%;65%硝酸1%,余量为去离子水。其中,高效封闭剂为氟锆酸、氟硅酸与氧化铬纳米颗粒的复配物,氟锆酸、氟硅酸与氧化铬纳米颗粒的比例为10∶1,氧化铬纳米颗粒的粒径为1-10nm。实施例2一种自封闭型三价铬蓝白钝化剂,其各组分及其含量为:六水氯化铬10%,九水硝酸铬13%;硝酸钠8%;硫酸钠4%;七水硫酸钴3%;柠檬酸钠10%;草酸钠6%;高效封闭剂0.5%;65%硝酸2%,余量为去离子水。其中,高效封闭剂为氟锆酸、氟硅酸与氧化铬纳米颗粒的复配物,氟锆酸、氟硅酸与氧化铬纳米颗粒的比例为10∶1,氧化铬纳米颗粒的粒径为1-10nm。实施例3一种自封闭型三价铬蓝白钝化剂,其各组分及其含量为:六水氯化铬8%,九水硝酸铬17%;硝酸钠6%;硫酸钠3%;七水硫酸钴2%;柠檬酸钠10%;草酸钠8%;次氮基三乙酸钠2%;高效封闭剂0.1%;65%硝酸3%,余量为去离子水。其中,高效封闭剂为氟锆酸、氟硅酸与氧化铬纳米颗粒的复配物,氟锆酸、氟硅酸与氧化铬纳米颗粒的比例为10∶1,氧化铬纳米颗粒的粒径为1-10nm。制备方法:将六水氯化铬、九水硝酸铬、硝酸钠、七水硫酸钴、硫酸钠、柠檬酸钠、草酸钠、次氮基三乙酸钠加入反应釜中,再加入去离子水溶解搅拌;溶解完全后,在70-80℃螯合3小时后,冷却至常温,再加入65%硝酸、高效封闭剂和去离子水稀释至规定体积,即可。分别将上述各实施例中得到的钝化剂用于钝化工件,钝化后的工件水洗烘干后,进行150℃高温老化处理、中性盐雾测试,结果如下:实施例1实施例2实施例3150℃加热1小时无黄变无黄变无黄变中性盐雾72小时无明显腐蚀无明显腐蚀无明显腐蚀中性盐雾96小时无明显腐蚀无明显腐蚀无明显腐蚀中性盐雾120小时微量腐蚀无明显腐蚀微量腐蚀本发明的自封闭型三价铬蓝白钝化剂具有较好的耐黄变、耐腐蚀性能,中性盐雾可以达到正常型材的使用需求。控制好使用条件,本发明能够在镀锌钢件表面得到稳定的淡蓝色(不泛彩)钝化膜,该钝化膜结构致密,具有亲水性,上涂涂装附着性良好,长时间保持蓝白光亮,不变色,具有优异耐蚀性,中性盐雾可达120小时。本发明的钝化剂可以在镀锌层表面形成一层均匀的三价铬钝化层,通过高效封闭剂来对形成的钝化层表面进行封闭及平整处理,使处理后的钝化膜更加平整、颜色更加均匀、耐蚀性能更加优秀。除上述实施例以外,本发明还可以有其他方式实现,在不脱离本
发明内容的前提下,任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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