[发明专利]一种具有高耐蚀性能的批量热镀锌用无铬钝化剂

说明书

本发明公开了一种具有高耐蚀性能的批量热镀锌用无铬钝化剂，所述无铬钝化剂由硅溶胶、磷酸、络合剂、硝酸、硅烷偶联剂和去离子水组成的混合溶液，所述无铬钝化剂中各组分的质量百分比为：硅溶胶1‑5％、磷酸0.3‑0.8％、络合剂2‑8％、硅烷偶联剂5‑10％，余量为去离子水，所述络合剂为二巯基丙醇、二巯基丙烷磺酸钠、巯基乙胺、巯基乙酸、硫脲、氟化氨、8‑羟基喹啉中的一种或几种的组合。本发明还公开了一种具有高耐蚀性能的批量热镀锌用无铬钝化剂的制备方法和使用方法，本发明所述热镀锌无铬钝化剂含有硅烷偶联剂以及硅溶胶，烷偶联剂有增强有机物与无机化合物之间的亲和力作用，不含有毒有害物质铬元素和有害化学品，稳定性好、干燥速度快，钝化效果优良。

技术领域

本发明涉及无铬钝化剂领域，特别涉及一种具有高耐蚀性能的批量热镀锌用无铬钝化剂。

背景技术

镀锌(包括电镀锌和热浸镀锌)是所有金属表面沉积处理中数量最大的镀种之一，广泛应用于国民经济中的每一个领域，其中镀锌钢板更是汽车工业、电子仪表、家用电器、建筑工业等各个领域的支撑材料。由于锌层自身化学性质活泼，随着使用时间的延长，因遭受环境介质的腐蚀而逐渐失去其对基材的保护作用。对镀锌层进行化学钝化处理是提高镀锌件耐蚀性能最常用的方法。

钝化剂对镀锌工件的防腐起到了非常重要的作用。由于锌对于钢铁制品是阳极镀层，发生腐蚀时，镀层会优先腐蚀。由于锌是电位较负的活泼金属，本身很容易氧化，在用作镀层时与正电位金属在一起更会加速腐蚀速度，锌如果被腐蚀，就起不到对基体的防护作用，这是如果对其进行钝化处理，让表面电位发生变化，就会大大提高其表面的抗腐蚀能力，增强镀层对基体的保护作用，因此所有镀锌层基本上都要经过各种钝化处理，才能达到防护效果。

一直以来，热镀锌是目前国内外广泛采用的钢铁防腐手段，可有效提高钢铁件的耐腐蚀性能。批量热镀锌产品价格便宜，加工和使用性能优良。为了提高镀锌层的抗腐蚀性能，传统工艺一般采用六价铬盐对锌层表面进行钝化处理。然而由于Cr6+的高毒性和高致癌性，已逐步被各国禁止使用。随着环保要求越来越严格，批量热镀锌企业，特别是构件吊镀企业对性能优异的无铬钝化液的需要显得极为迫切。替代六价铬体系的环保钝化技术有很多，主要有磷酸盐体系、硅酸盐体系、钼酸盐体系、锆钛体系、硅烷体系、有机材料体系以及有机无机复合体系。从国际上近十年的研究成果和应用实践来看，以硅烷改性的有机无机复合体系因为耐蚀性能优、综合性能好而占据主流。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有高耐蚀性能的批量热镀锌用无铬钝化剂，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种具有高耐蚀性能的批量热镀锌用无铬钝化剂，所述无铬钝化剂由硅溶胶、磷酸、络合剂、硝酸、硅烷偶联剂和去离子水组成的混合溶液。

优选的，所述无铬钝化剂中各组分的质量百分比为：硅溶胶1-5％、磷酸0.3-0.8％、络合剂2-8％、硅烷偶联剂5-10％，余量为去离子水。

优选的，所述络合剂为二巯基丙醇、二巯基丙烷磺酸钠、巯基乙胺、巯基乙酸、硫脲、氟化氨、8-羟基喹啉中的一种或几种的组合。

优选的，所述硅烷偶联剂的所选取的种类为KH-550、KH-560、 KH-570、KH-580、KH-590、KH-902、KH-903、KH-792中的一种或多种。

优选的，所述无铬钝化剂的制备方法具体步骤如下；

S11、按照所述无铬钝化剂中的各组份质量百分比，准确称取所述无铬钝化剂中的各组分原料；

S12、将上述S11中称取的硅溶胶、络合剂、硝酸、硅烷偶联剂按照比例放入反应釜中，混合搅拌，得到混合溶液A；

S13、将上述S11中称取的磷酸加入混合溶液A中，继续搅拌，得到混合溶液B；