[发明专利]一种镀锌层无铬钝化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属镀层钝化剂制备技术领域，具体涉及一种镀锌层无铬钝化剂及其制备方法。

背景技术

在金属零部件基体上，镀锌作为防护镀层是电镀工业中最广泛的电镀品种之一。由于锌的标准电极电势比铁负，金属零部件基体上的镀层通常需要进行钝化处理形成致密的钝化膜才能作为防护性镀层。传统镀锌层主要采用铬酸盐溶液进行钝化处理，由于铬酸盐溶液中的六价铬是一种有毒物质并具有致癌作用，欧美国家出台了系列相关法律限制六价铬的使用。

环保型的钝化主要采用三价铬和无铬钝化两个方向。无铬钝化体系有钛酸盐、钥酸盐、钨酸盐、稀土、硅酸盐，目前这些无铬体系钝化膜无毒环保，近年来耐蚀性和外观都有很大的提高，满足了普通五金件电镀要求，所以无铬钝化工艺在工业上有广泛的应用前景。无铬钝化相对于以上提到的两种钝化处理方法，具有无毒环保、高效、低耗等特点。无铬钝化包括无机盐类钝化、有机物钝化和有机无机复合钝化。无机盐类钝化包括钼酸盐、钨酸盐、硅酸盐和稀土金属盐等无机盐类钝化。有机物钝化包括单宁酸、植酸、油酸、有机硅烷等有机物钝化。有机无机复合钝化即无铬复合钝化包括植酸和磷酸盐等的复合钝化、硅烷偶联剂处理、涂覆处理等复合钝化方法。早期无机盐类和有机物无铬钝化的耐蚀性不如六价铬钝化，无机盐类钝化形成的钝化膜不像六价铬钝化膜具有自修复能力，在膜破损情况下，膜无法修复，造成钝化膜耐蚀性下降。有机物钝化虽然耐蚀性比无机盐类钝化好，但膜存在缺陷，耐蚀性不如六价铬钝化剂。

申请号为201410226675.8的中国专利公开了一种镀锌层无铬钝化剂及其制备方法，其中无铬钝化剂含钼酸钠10-28g/L，硅酸钠10-18g/L，氟化镁48-55g/L，柠檬酸15-30g/L，乙烯基三乙酰氧基硅烷10-25g/L，钨酸盐8-13g/L，丙烯酸树脂8-12g/L，缓蚀剂5-15g/L，硝酸5-10g/L，余量为水。达到了钝化膜表面结构致密、无明显裂纹，附着力较好，满足产品性能的要求。申请号为201310121351.3的中国专利公开了一种镀锌层无铬钝化剂，其包括作为氧化剂的过硫酸盐和作为封闭剂的硅酸锂；过硫酸盐的质量百分含量优选为2％-20％，更优选为6％，硅酸锂的质量百分含量优选为0.4％-3％，更优选为1％；过硫酸盐优选为过硫酸铵或过硫酸钾。其制备方法相对简单，进行镀锌层钝化，防护效果好。工艺过程彻底摒除铬污染，具有很好的经济效益和环境效益。以上公开的镀锌层无铬钝化剂，虽然都达到了一定的防护效果，但是其钝化膜的性能仍然不能满足需要，需要更进一步提高钝化膜的性质，因此还需要进一步研究开发一种性能更为优越的钝化剂。

发明内容

本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种镀锌层无铬钝化剂及其制备方法，大大提高钝化层的结合能力以及稳定性能。

本发明是通过以下技术手段实现的：

一种镀锌层无铬钝化剂，以重量组分计包括：硫酸氢钠5-10份、三聚磷酸钠2-6份，烷基苯磺酸钠1-5份，醋酸铵8-14份，氧化铝0.5-2份，淀粉1-4份，硫脲2-7份，亚硝酸二环己胺3-8份，甲基纤维素2-7份，尼泊金甲酯1-6份，乙二醇单硬脂酸酯0.8-2份，去离子水800-1000份。

所述的镀锌层无铬钝化剂，可以优选为以重量组分计包括：硫酸氢钠6-8份、三聚磷酸钠3-5份，烷基苯磺酸钠3-5份，醋酸铵10-13份，氧化铝0.8-1.5份，淀粉2-4份，硫脲4-6份，亚硝酸二环己胺5-7份，甲基纤维素5-7份，尼泊金甲酯3-5份，乙二醇单硬脂酸酯1.3-1.7份，去离子水880-950份。

所述的镀锌层无铬钝化剂，可以进一步优选为以重量组分计包括：硫酸氢钠7份、三聚磷酸钠4份，烷基苯磺酸钠4份，醋酸铵12份，氧化铝1.3份，淀粉3份，硫脲5份，亚硝酸二环己胺6份，甲基纤维素6份，尼泊金甲酯4份，乙二醇单硬脂酸酯1.6份，去离子水930份。

一种以上所述的镀锌层无铬钝化剂的制备方法，包括以下制备步骤：

步骤一，按照重量份称取各组分；

步骤二，将硫酸氢钠、三聚磷酸钠、烷基苯磺酸钠、醋酸铵和硫脲加入到去离子水中，室温搅拌混合均匀，得到混合液一；

步骤三，将氧化铝、淀粉、亚硝酸二环己胺、甲基纤维素、尼泊金甲酯和乙二醇单硬脂酸酯加入到重量份为200-300份无水乙醇中，加热回流乙醇，回流30-50分钟，过滤得固体混合物，再将固体混合物烘干，得到中间物一；