[发明专利]一种新型高效环保金属钝化液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属的表面处理技术领域，特别是涉及一种新型高效环保金属钝化液及其制备方法。

背景技术

金属直接暴露于空气中，在酸和水汽的作用下很容易发生氧化，即锈蚀，通常为了提高其抗腐蚀性及美观性能，需要对其表面进行电镀或热镀处理。但由于镀层没有进行封孔处理，在存储运输过程当中或使用时暴露在空气里，由于空气湿度及温度的变化，会在镀层表面形成结露，导致金属生锈或变色，影响产品外表的防锈性能。因此，为了防止镀层的这种锈蚀，通常要对其进行钝化处理，以提高其耐腐蚀能力。但现有钝化液存在成膜性差、钝化层封闭性差、在高温喷涂过程中抗氧化性能差等缺点，而且大多钝化液使用有毒有害的高价金属盐，其钝化废水处理困难，排放后对环境产生污染。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种新型高效环保金属钝化液及其制备方法，能够解决现有钝化液在使用中存在的上述缺点。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种多功能金属钝化液，包括如下组分：成膜剂5～8g/L、封闭剂5～8g/L、硝酸钠10～15g/L、钼磷酸钠6～10g/L、钼磷酸铵15～20g/L、磷酸铵8～15g/L、氟锆酸锌5～8g/L、氯化氧锆8～13g/L、水杨酸3～8g/L、缓蚀剂10～15g/L、表面活性剂0.5～1g/L、抗氧性添加剂3～5g/L；所述成膜剂为氟硅酸钠；所述封闭剂为正硅酸。

在本发明一个较佳实施例中，所述缓蚀剂为膦羧酸。

在本发明一个较佳实施例中，所述抗氧性添加剂为胺类抗氧剂丁基辛基二苯胺和对,对一二异辛基二苯胺以1：1～2的质量比的混合物。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种多功能金属钝化液的制备方法，包括如下步骤：

（1）制备成膜剂：取适量硅酸钠，并在搅拌状态下向其中加入稀盐酸，调节pH值为1～3，然后加入一定量的氟化钠，搅拌反应至晶体析出，过滤、洗涤、干燥，得到所述成膜剂氟硅酸钠；

（2）制备封闭剂：取适量硅酸钠，并在搅拌状态下向其中加入稀盐酸，调节pH值为5～7，边搅拌边生成白色胶状沉淀，经过滤、洗涤得到所述封闭剂正硅酸；

（3）原料溶解：按配方称取步骤（1）中得到的氟硅酸钠、硝酸钠、钼磷酸钠、钼磷酸铵、磷酸铵和抗氧性添加剂加入到去离子水中，加热搅拌至完全溶解；

（4）反应：向步骤（3）中得到的溶液中加入配方量的氟锆酸锌、氯化氧锆、水杨酸和缓蚀剂，加热搅拌使之反应，冷却至室温；

（5）终产品：向步骤（4）中的反应混合物中加入配方量的表面活性剂，搅拌均匀后即得所述多功能金属钝化液。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述氟化钠与硅酸钠的摩尔比为6～7：1。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）和（2）中，所述稀盐酸的浓度为2～4.5mol/L。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述搅拌速度为55～65转/min，温度为60～70℃。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中，所述条件为：温度80～105℃，搅拌速率80～100r/min，反应时间1.5～2h。

本发明的有益效果是：本发明一种多功能金属钝化液的制备方法简便，容易实现，其通过合理的配方设计，使所制备的金属钝化液具有优异的膜性、封闭性及高温喷涂过程中抗氧化性能，干燥固化速度快，性能稳定。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

实施例1

本发明揭示了一种多功能金属钝化液含有如下组分：成膜剂5g/L、封闭剂5g/L、硝酸钠10g/L、钼磷酸钠6g/L、钼磷酸铵15g/L、磷酸铵8g/L、氟锆酸锌5g/L、氯化氧锆8g/L、水杨酸3g/L、缓蚀剂膦羧酸10g/L、表面活性剂0.5g/L、抗氧性添加剂3g/L；所述成膜剂为氟硅酸钠；所述封闭剂为正硅酸；其中，所述抗氧性添加剂为胺类抗氧剂丁基辛基二苯胺和对,对一二异辛基二苯胺以1：1的质量比的混合物。

一种多功能金属钝化液的制备方法步骤如下：