[发明专利]用于机械镀锌层的复合钝化液

说明书

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，具体地说，涉及一种用于处理机械镀锌层的复合钝化液。

背景技术

机械镀锌层主要是用于防止大气腐蚀，以保护钢铁件。但是机械镀锌层在湿热空气中，容易遭受腐蚀形成“白锈”和灰暗物，不仅损害产品外观，而且被腐蚀部位还会向横向和纵向不断延伸，进而腐蚀钢铁工件，生成铁锈。为提高机械镀锌层的耐蚀性，必须对机械镀锌工件进行镀后的钝化处理。

现有的钝化工艺，一般采用铬酸盐和无机钝化剂来对机械镀锌层进行钝化。但是采用铬酸盐钝化后的废液处理十分困难，且废液中含有有毒的六价铬，对人体和环境危害很大。市场上现有的无机钝化剂虽然不含铬，不存在六价铬的污染问题，但是其成膜效果较差，稳定性差，钝化效果不好。虽然可以添加成膜剂在促进成膜、提高成膜效果，但是成膜剂的价格昂贵，且制备工艺繁琐，不利于无机钝化剂的推广使用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于机械镀锌层的复合钝化液，其成膜效果好、稳定性高，且制作成本低、制备工艺简单。

本发明的技术方案是：用于机械镀锌层的复合钝化液，包括组分A和组分B，组分A为水性聚氨酯，其在所述复合钝化液中所占的重量百分比为8-18％；组分B为无机钝化剂，其在所述复合钝化液中所占的重量百分比为2.4-11.5％；余量为去离子水；复合钝化液的pH值通过质量分数为98％的硫酸调节为6-9。

所述无机钝化剂包括以下组分，其在上述复合钝化液中各自所占的重量百分数分别为：钼酸钠1.0-3.0％、硫酸钛0.1-1.5％、硅酸钠0.1-1.5％、硝酸铈1.0-3.0％、苯并三氮唑0.1-1.0％，植酸0.1-1.5％。

所述水性聚氨酯为阳离子型水性聚氨酯、阴离子型水性聚氨酯、非离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯与非离子型水性聚氨酯的混合物、或阴离子型水性聚氨酯与非离子型水性聚氨酯的混合物。

本发明将水性有机聚合物用作复合钝化液的主要成膜物质，再加入无机钝化剂，使钝化剂与有机物产生交联，并构成屏蔽层，活化锌层活性，增加导电性，使钝化膜具有自愈能力，有效地提高了机械镀锌工件的抗蚀能力。

其制备方法为：将水性聚氨酯与无机钝化剂在水中混合后，用质量分数为98％的硫酸调节pH值在6-9之间即可。

钝化涂敷工艺如下：首先将机械镀锌工件表面清洗干净，热风烘干，然后用浸涂、喷涂、滚涂等方法将本发明的钝化液均匀涂在清洁的机械镀锌工件上，待溶液自然干燥后，即生成一层具有抗“白锈”能力的保护膜，烘干亦可。

本发明的有益效果在于：

1、本发明对机械镀锌工件的钝化作用较好，通过高分子聚氨酯和无机缓蚀剂共同与金属基体相结合，可构成致密的屏蔽层，从而增强了膜的抗蚀性，能达到机械镀锌工件耐腐蚀性能的要求；

2、避免六价铬对环境的污染；

3、具有成膜光亮透明，耐磨、柔软性好，具有一定的机械性能，且耐水、耐化学溶剂性能好，耐盐雾时间长，膜层具有自修复功能，划伤或水浸泡干燥后能够进行自我修复，使膜层保持完整和连续性；

4、本发明稳定性高，溶液稳定性高达6个月之久；

5、成本低廉，制备工艺简单，使用方法简单。

具体实施方式

以下结合实施例具体说明本发明。

取均匀的钢板，等分为6块，在其表面形成机械镀锌层，分别命名为板A、板B、板C、板D、板E及板F。

实施例1

1、制备复合钝化液的原料及含量：

阳离子型水性聚氨酯8g，钼酸钠3g、硫酸钛0.1g、硅酸钠1.5g、硝酸铈2.5g、苯并三氮唑0.1g，植酸1.5g，去离子水83.3g。

2、制备方法为：将上述原料混合后，使用质量分数为98％的硫酸调整水溶液的pH值到8。

取板A，进行以下试验：

（1）六价铬含量检测

根据GB/T 9758.5-1988《色漆和清漆“可溶性”金属含量的测定第5部分：液体色漆的颜料部分或粉末状色漆中六价铬含量的测定二苯卡巴肼分光光度法》进行可溶性六价铬含量检测。

（2）中性盐雾腐蚀试验（NSS）

采用FQY025型盐雾箱，根据GB/T 10125-1997《人造气氛腐蚀试验-盐雾试验》。进行人造气氛盐雾腐蚀，以试样表面产生白锈的面积评定耐腐蚀效果。

（3）耐溶剂（80％乙醇和丁酮）检测试验

根据HG/T 3792-2005《交联型氟树脂涂料》进行耐溶剂（80％乙醇和丁酮）检测试验，擦拭次数大于15次，观察涂膜变化。