[发明专利]一种锌铝镁钢板环保钝化剂及制备使用方法

说明书

本发明涉及一种锌铝镁钢板环保钝化剂及制备使用方法，按重量份数由以下原料组成：苹果酸铬5‑30份；酒石酸铬1‑15份；柠檬酸铬1‑15份；苹果酸1‑5份；锰锌的无机盐2‑20份；纯水60‑80份。优点是：本发明适用于镀锌铝镁钢板的钝化，其结合强度、防锈性、耐老化性等耐盐雾时间达到192小时，钝化效果优于有毒的六价铬，更优于有机高分子树脂形成的钝化膜。同时适用于锌铝镁和镀锌钢板，钝化效果优于六价铬，更优于有机高分子树脂形成的钝化膜。

技术领域

本发明涉及镀锌铝镁钢板及镀锌钢板钝化剂，尤其涉及一种锌铝镁钢板环保钝化剂及其制备使用方法。

背景技术

随着钢铁材料及涂镀技术的发展，人们对镀层钢材耐蚀性提出了更高要求，传统的热镀锌镀层(纯锌镀层)钢材已经不能满足应用要求，高耐蚀的55％Al-Zn、Zn-5％Al和锌铝镁(Zn-Al-Mg)合金镀层成为镀层材料发展的重点。尤其是Zn-Al-Mg合金镀层，由于具有高耐蚀性和端口耐蚀保护等特点，成为目前镀层钢板的最优选择。锌铝镁镀层钢板具有超强的抗腐蚀性、耐磨性、耐涂装性和良好的焊接加工性能，可适应各种恶劣环境，是一种新型的环保节能型钢板；其切口及打孔位置具有自愈功能，无需后处理，这一特殊性能克服了传统镀层板的先天缺陷，综合性价比高，可代替普通镀锌板、彩钢、不锈钢及铝板等材料。主要应用于光能光伏产业、装备制造业、家电制造、高铁、大型变电站及汽车制造等多种领域。

已有文献研究发现Mg含量较低时，耐腐蚀能力有限；当Mg质量分数为2％时，耐蚀性较好；Mg质量分数的为3％时，耐蚀性最好。因此当Mg≤3％锌铝镁镀层腐蚀后会形成致密、稳定的腐蚀产物，使锌铝镁在表面、切边、焊点具有高耐蚀性以及具备电泳后膜下耐扩蚀性。镀层的腐蚀产物会逐渐覆盖到破损处或切口表面，将钢基保护起来，这就是锌铝镁镀层的自愈性，使镀层具有切边高耐蚀性。自愈性现象与MgZn₂存在有关，低镁的锌铝镁中MgZn₂相、Zn/MgZn₂共晶与Zn/Al/MgZn₂共晶组织体积分数较大，含有MgZn₂含量较多，在切边有致密均匀的富Mg腐蚀产物，自愈性能最佳。

近年来镀锌钢板钝化剂的研究非常活跃，主要集中在硅酸盐、钼酸盐、钛酸盐、锆酸盐、稀土铈镧等无机组分钝化剂，但保护膜太薄防锈效果不好。常规丙烯酸乳液、聚氨酯乳液等高分子膜组成的钝化剂与金属基体结合强度差防锈效果也不理想。第三类是无机有机高分子复合钝化剂比上述两类有所改善，但其中采用的氟钛酸盐、氟锆酸盐的助剂氟化氢、氟化钾、氟化铵、氟化钠、氟硅酸盐等对镀锌板有明显的腐蚀作用；所采用的硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂容易水解稳定性差；上述技术特别是高分子与硅烷偶联剂和无机钛锆盐联合使用对镀锌钢板获得较好的防护效果。

现有技术中，专利号CN105586583A、CN105603402A、CN105349981A，用磷酸二氢铬，硅溶胶，硝酸钴制备常规三价铬钝化液的制备，但磷酸盐如果排入水体会引起富营养化污染，硅溶胶影响耐蚀性，硝酸钴在欧盟标准中被列为潜在危险物。并且镀锌铝镁板难适应常规三价铬钝化液。

但针对新型镀锌铝镁的钝化剂进展较慢，理想的镀Zn-Al-Mg环保钝化剂很少报道。锌铝镁镀层的表面成分组成和结构特征与纯镀锌层完全不同，且Mg的富集更容易引起黑变。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种锌铝镁钢板环保钝化剂及其制备使用方法，能够有效提高产品的耐蚀性能。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种锌铝镁钢板环保钝化剂，按重量份数由以下原料组成：

苹果酸铬5-30份；酒石酸铬1-15份；柠檬酸铬1-15份；苹果酸1-5份；锰锌的无机盐2-20份；纯水60-80份。

所述的锰锌的无机盐为硝酸锰或硝酸锌。