[发明专利]一种热镀锌无铬钝化剂及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于热镀表面钝化处理的化学处理剂，是一种能够替代传统铬酸盐钝化的新型环保钝化剂，尤其涉及一种热镀锌无铬钝化剂。属于金属表面处理领域。

本发明还涉及一种热镀锌无铬钝化剂的生产工艺。

背景技术

由于钢铁在空气、水或土壤中很容易生锈，甚至完全损坏，每年因腐蚀造成的钢铁损失约占整个钢铁产量的1/10，所以，需要采用涂，镀保护层的办法来保护钢铁，免受腐蚀，热镀锌就是其中的一种方法。镀锌是提高钢铁抗大气腐蚀的有效方法，但在潮湿环境中，镀锌层容易发生腐蚀，表面形成白色疏松的腐蚀性物质或变成灰暗的颜色，严重影响镀锌件的性能。因此镀锌层要进行钝化处理从而在锌层表面覆盖一层保护膜。

传统的钝化处理多采用铬酸盐钝化。铬酸盐钝化分为六价铬钝化与三价铬钝化，其中六价铬钝化由于价格低，性能好，应用最广泛。但六价铬是剧毒物质，而且会致癌。从保护环境及人类健康的角度出发，目前世界各国都开始限制甚至禁止使用六价铬进行钝化，如欧盟从2006年7月开始实施无六价铬的ROHS环保法令。铬酸盐钝化的另一种钝化工艺是三价铬钝化，三价铬的毒性大约是六价铬的1/100，但还是具有很强的毒性，使用三价铬钝化的钝化膜抗腐蚀性能比六价铬差，而且三价铬钝化膜不具有自修复性能。因此，开发一种无毒、环保、高效无铬钝化剂的需求非常迫切。

发明内容

本发明根据目前镀锌行业对钝化剂的环保要求，目的是提供一种不含铬等有毒有害物质的一种热镀锌无铬钝化剂。

本发明的另一个目的提供一种简单易操作的热镀锌无铬钝化剂的生产工艺。

一种热镀锌无铬钝化剂，该钝化剂由以下质量百分含量的成分组成：

磷钨杂多酸                     20～40％；

羟基乙叉二磷酸                 5～15％；

硝酸钠                         3～5％；

水性硅烷偶联剂                 0.1～0.2％；

聚乙二醇                       5～10％；

水                             余量。

优选的，所述磷钨杂多酸由磷酸二氢钠与钨酸钠在酸性水溶液中反应生成。

优选的，所述磷钨杂多酸反应生成所使用的磷酸二氢钠与钨酸钠质量比为1:1、1:2、1:3中的任意一种比例。

一种热镀锌无铬钝化剂的生产工艺，在酸性水溶液中，按质量比1:1、1:2、1:3中的任意一种比例加入磷酸二氢钠和钨酸钠，加热反应生成磷钨杂多酸，将得到的磷钨杂多酸与羟基乙叉二磷酸、硝酸钠、水性硅烷偶联剂和聚乙二醇混合后定容得到。

本发明的优点：

1、不含六价铬、三价铬等有毒有害物质，符合欧盟实行的ROHS环保法令—禁止使用六价铬。

2、本发明钝化剂生产工艺简单易操作，在锌层表面形成钝化膜具有优良的物理性能及抗腐蚀性能。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

一种热镀锌无铬钝化剂，该钝化剂由以下质量百分含量的成分组成：

磷钨杂多酸                     20％；

羟基乙叉二磷酸                 5％；

硝酸钠                         3％；

水性硅烷偶联剂                 0.1％；

聚乙二醇                       5％；

水                             余量。

上述所说的磷钨杂多酸由磷酸二氢钠与钨酸钠在酸性水溶液中反应生成；其中，磷酸二氢钠与钨酸钠质量比为1:1。                                 

实施例2

一种热镀锌无铬钝化剂，该钝化剂由以下质量百分含量的成分组成：

磷钨杂多酸                     30％；

羟基乙叉二磷酸                 10％；

硝酸钠                         4％；

水性硅烷偶联剂                 0.15％；