[发明专利]用于镀锌材料的基于复合封闭技术的钝化液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于镀锌材料的钝化液及其制备方法，尤其是涉及一种用于镀锌材料的基于复合封闭技术的钝化液及其制备方法。

背景技术

作为钢材防腐蚀方法中最普遍和有效的工艺措施，镀锌技术经过数十年的发展已经演变成一种工艺成熟，技术先进的工艺技术。然而由于在潮湿的环境中，镀锌层容易腐蚀，产生白锈，影响外观。因此，通常需要对镀锌层进行钝化处理。

传统的六价铬钝化工艺，尽管具有操作简单、成本低廉等优点。但由于其毒性以及欧盟WEEE、RoSH环境体系指令的实施（指令规定：进入欧洲市场的电子电器设备中，禁止或限制使用RoHS指令中所提到的有害物质，如铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯及多溴联苯醚），作为六价铬钝化的替代品，环保型的三价铬钝化成为开发的重点，并已广泛应用于家用电器、电子零部件以及汽车零部件等方面。

应用于三价铬钝化技术中的封闭处理技术，不但弥补了三价铬钝化液无法进行自我修复的缺陷，还可显著提高三价铬钝化膜在中性盐雾中的耐蚀性能，此外有机型的封闭处理剂更可显著改善膜层的加工性能，进一步扩大三价铬钝化技术的应用范围。

常用的封闭处理工艺均为单一封闭体系，主要包括：硅酸盐封闭、有机漆封闭、硅烷基封闭以及树脂封闭。但是现有的单一封闭技术无法同时兼顾在中性盐雾中的耐蚀性能，所形成的钝化膜的抗湿热性能、耐水性以及耐油性等综合性能。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种用于镀锌材料的基于复合封闭技术的、性能稳定、综合性能良好和加工性优良的环保三价铬钝化液，采用更有效的复合封闭技术以达到较现有单一封孔技术的更优越的综合特性。

本发明的另一个目的还在于提供了一种上述钝化液的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的一种用于镀锌材料的基于复合封闭技术的钝化液，该钝化液的配方如下：

上述的一种用于镀锌材料的基于复合封闭技术的钝化液，其中，所述三价铬酸盐可选用硝酸铬、硫酸铬、氯化铬和铬矾中的至少一种。

上述的一种用于镀锌材料的基于复合封闭技术的钝化液，其中，所述金属盐可选用锰盐，锆盐和镍盐中的至少一种。

上述的一种用于镀锌材料的基于复合封闭技术的钝化液，其中，所述络合剂可选用草酸、柠檬酸和酒石酸中的至少一种。

上述的一种用于镀锌材料的基于复合封闭技术的钝化液，其中，所述复合封闭剂为特种无机纳米颗粒物和特种有机化合物按1:0.1-10的重量比复合制得，其中，特种有机纳米颗粒物可选用pH在4.0-6.0范围内，粒径在10-20nm范围内的二氧化钛、二氧化硅和二氧化锆中的至少一种，所述特种有机化合物可选用水性聚氨酯、水性纯丙乳液、水性苯丙乳液中的至少一种。

上述的一种用于镀锌材料的基于复合封闭技术的钝化液，其中，所述功能性添加剂可选用表面活性剂、润滑添加剂和消泡剂中的至少一种。

本发明还提供了一种用于镀锌材料的基于复合封闭技术的钝化液的制备方法，包括以下步骤：

（1）称取计量的三价铬盐、金属盐、络合剂、复合封闭剂，用少许去离子水将三价铬盐溶解并搅拌均匀；

（2）将金属盐和络合剂加入三价铬盐溶液中，搅拌至完全溶解；

（3）再以1滴/5秒的速率将复合封闭剂向上述步骤（2）所得的混合溶液中滴加，并将其充分搅拌至分散均匀；

（4）将功能性添加剂加入上述步骤（3）所得的混合溶液中，搅拌均匀；

（5）用去离子水将步骤（4）所得的溶液稀释至计算体积；

上述步骤均在常温、常压下进行。

本发明钝化液的使用方法可以将钝化液喷淋在镀锌材料表面，或者用橡胶辊将钝化液涂覆在镀锌材料表面。使用方法优选用橡胶辊将钝化液涂覆在镀锌材料表面的方法。

其使用条件为：

（1）去除镀锌材料表面的油渍；

（2）用弱碱性清洗剂活化表面，清洗洗净，吹干待用；

（3）常温下，用橡胶辊，将一定量的钝化液均匀地涂覆在镀锌材料表面；

（4）将其放入烘箱中，在板温不低于80摄氏度的条件下，烘干10s，得到用上述钝化液所处理的镀锌材料。

本发明钝化液，较单一封闭技术的钝化液具有更好的耐中性盐雾性能，可达到至少72小时中性盐雾无锈蚀。

上述中性盐雾性能测试采用国际通用标准ASTM B117方法进行测试。测试时间72小时是行业三价铬产品的统一测试标准。