專利名稱：用于鋼板表面快速成膜具有高耐蝕性的三價(jià)鉻鈍化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種輥涂式鋼板表面處理時(shí)所用的三價(jià)鉻鈍化劑，特別是一種用于鋼廠鋼板生產(chǎn)線連續(xù)不間斷的板材鈍化時(shí)所選用的鋼板表面快速成膜具有高耐蝕性的三價(jià)鉻鈍化劑。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力增長，其汽車工業(yè)，家電行業(yè)及大型工業(yè)等對鋼板需求量不斷增加；對板材質(zhì)量，環(huán)保要求也不斷增高。這就需要在處理板材時(shí)既要保證一定產(chǎn)量又要符合各國的環(huán)保要求。比如歐盟對六價(jià)鉻的限制已經(jīng)對表面處理行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，它在2000年9月布魯塞爾簽署的法令，規(guī)定從2003年I月起禁止在車輛材料和部件中使用六價(jià)鉻。歐洲委員會(huì)出版的“End Of life vehicle〃法律草案，于2003年7月正式成為法律條文，其中一條要求有效的消除鎘、汞、鉛、六價(jià)鉻等重金屬，該法案將成為未來歐盟汽車回收業(yè)的立法框架。而現(xiàn)階段在處理鐵系樣件時(shí)所用的三價(jià)鉻鈍化劑主要為浸泡式處理，長時(shí)間處理樣件會(huì)使槽液中的鋅含量增加，導(dǎo)致槽液老化。而且有些工業(yè)的生產(chǎn)工藝也不適用于有滯留時(shí)間的浸泡式處理，比如鋼廠生產(chǎn)鋼卷的表面鈍化，就需要連續(xù)快速不間斷地在鋼板表面生成鈍化膜。在這種情況下就需要一種涂敷效果好，反應(yīng)時(shí)間快且符合各國環(huán)保要求的鋼板鈍化藥劑用于現(xiàn)場。本發(fā)明的目的是通過提供一種三價(jià)鉻鹽，無機(jī)鹽，有機(jī)硅烷及有機(jī)酸和添加劑的合理配制所獲得的一種具有一定自修復(fù)能力的三價(jià)鉻鈍化藥劑，用該藥劑可以連續(xù)快速不間斷地處理板材，所形成的膜平整致密，具有優(yōu)異的耐腐蝕性，并且通過添加一些原料組分，使得該鈍化膜具有模擬像六價(jià)鉻鈍化劑的自修復(fù)性能，大大提高了膜的鹽霧性能及再次修復(fù)能力，該膜涂裝性好，耐濕熱性，耐黃變性好，有較強(qiáng)的耐溶劑性等特性，該三價(jià)鉻鈍化劑產(chǎn)品穩(wěn)定性好，沒有分層和結(jié)晶現(xiàn)象，無泡沫產(chǎn)生，現(xiàn)場操作方便，符合各國環(huán)保要求。本發(fā)明提供 的三價(jià)鉻鈍化藥劑，是由以下物質(zhì)按重量百分比組成的:
三價(jià)鉻主鹽5 30%，
非主鹽類硝酸鹽5 20%，
磷酸鹽I 25%，
有機(jī)酸I 10%， 螯合劑I 10%，
次磷酸鹽I 5%，
有機(jī)硅烷I 5%，
表面活性劑I 5%，
水20 65% ；
其中，三價(jià)鉻鹽為硫酸鉻或硝酸鉻；非主鹽類硝酸鹽為硝酸鈉，硝酸鉀，硝酸鈷中的廣2種；磷酸鹽為磷酸鈉，磷酸鉀，磷酸氫二鈉，磷酸氫二鉀中的1-2種或從價(jià)格考慮選用磷酸；螯合劑為氟化銨、氟鈦酸、氟鋯酸中的Γ2種；次磷酸鹽為次磷酸鈉，次磷酸鉀中的廣2種；有機(jī)酸為乳酸，醋酸，草酸，硼酸，檸檬酸中的廣2種；有機(jī)硅烷選用市售2776有機(jī)硅烷；表面活性劑為潤濕劑104PA。上述三價(jià)鉻鈍化劑的制備方法是:
稱取純水的80-90%量在中速攪拌同時(shí)加入上述重量比例的磷酸鹽或磷酸、有機(jī)酸，繼續(xù)攪拌5min ;加入上述重量比例的有機(jī)硅烷，繼續(xù)攪拌5min ;加入上述重量比例的三價(jià)鉻主鹽、非主鹽類硝酸鹽、螯合劑和次磷酸鹽，繼續(xù)攪拌20min ;加入上述重量比例的表面活性劑和余量純水，攪拌均勻即成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:該鈍化劑可以通過連續(xù)快速不間斷地輥涂處理使金屬表面鈍化，避免了有滯留時(shí)間的浸泡式處理(50s左右)且長時(shí)間會(huì)使槽液中的鋅含量增加，導(dǎo)致槽液老化等不利因素產(chǎn)生。尤其是處理像鋼廠這種板材處理線速較快的鈍化行業(yè)，通過輥涂快速成膜，在較短的處理時(shí)間內(nèi)通過較低的烘烤溫度形成性能較好的鈍化膜具有非常重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值(輥涂+烘烤在IOs左右完成)。并且通過添加一些原料組分，使得該鈍化膜具有模擬像六價(jià)鉻鈍化劑的自愈性能，大大提高了膜的鹽霧性能及再次修復(fù)能力，該膜涂裝性好，耐濕熱性，耐黃變性好，有較強(qiáng)的耐溶劑性等特性，該三價(jià)鉻鈍化劑產(chǎn)品穩(wěn)定性好，沒有分層和結(jié)晶現(xiàn)象，無泡沫產(chǎn)生，現(xiàn)場操作方便。
具體實(shí)施例方式原料由如下物質(zhì)按重量百 分比組成:
實(shí)施例1:
硫酸鉻10%，
硝酸鈉7%，
硝酸鈷5%，
磷酸鈉8%，
次磷酸鈉2%，
乳酸2%，醋酸2%，
硼酸1%，
氟化銨3%，
有機(jī)硅烷27761%，
104PA1%，
水58% ；
其中硫酸鉻濃度為40%，乳酸濃度為88%，醋酸濃度為99.8%。制備方法是:稱取重量份為50%的純水，在中速攪拌同時(shí)加入重量份為8%的磷酸鈉，加入2%的乳酸，1%的硼酸以及2%的醋酸，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為1%的有機(jī)硅烷2776，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為7%的硝酸鈉以及5%的硝酸鈷；重量份為3%的氟化銨；重量份為2%的次磷酸鈉；重量份為10%的硫酸鉻,繼續(xù)攪拌20min ;加入重量份為1%的104PA，余量用純水補(bǔ)足，攪拌均勻即可。本發(fā)明實(shí)施例中所使用的有機(jī)硅烷為科幸新材料有限公司生產(chǎn)銷售的2776 ;表面活性劑為廣州聯(lián)固精細(xì)化學(xué)有限公司生產(chǎn)銷售的潤濕劑104PA。
實(shí)施例2:
原料由如下物質(zhì)按重量百分比組成:
硝酸鉻10%，
硝酸鈉6%，
硝酸鈷5%，
磷酸鈉7%，
次磷酸鉀3%，
乳酸3%，
醋酸5%，
硼酸1%，
氟化銨5%，
有機(jī)硅烷27763%，
104PA2%,
水50% ；
其中乳酸濃度為88%，醋酸濃度為99.8%。制備方法是:稱取重量份為40%的純水在中速攪拌同時(shí)加入重量份為7%的磷酸鈉，加入3%的乳酸，1%的硼酸以及5%的醋酸，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為3%的有機(jī)硅烷2776，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為6%的硝酸鈉以及5%的硝酸鈷；重量份為5%的氟化銨；重量份為3%的次磷酸鉀；重量份為10%的硝酸鉻,繼續(xù)攪拌20min ;加入重量份為2%的104PA，余量用純水補(bǔ)足，攪拌均勻即可。實(shí)施例3:
原料由如下物質(zhì)按重量百分比組成:
硝酸鉻20%，
硝酸鉀7%，
硝酸鈷3%，
磷酸鉀5%,
次磷酸鉀4%，
乳酸5%，
草酸3%，
硼酸1%，
氟鈦酸8%，
有機(jī)硅烷27762%，
104PA1%，
水41% ；
其中氟鈦酸濃度為50%，乳酸濃度為88%。制備方法是:稱取重量份為30%的純水在中速攪拌同時(shí)加入重量份為5%的磷酸鉀，加入5%的乳酸，1%的硼酸以及3%的草酸，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為2%的有機(jī)硅烷2776，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為7%的硝酸鉀以及3%的硝酸鈷；重量份為8%的氟鈦酸；重量份為4%的次磷酸鉀；重量份為20%的硝酸鉻，繼續(xù)攪拌20min ;加入重量份為1%的潤濕劑104PA，余量用純水補(bǔ)足，攪拌均勻即可。實(shí)施例4:
原料由如下物質(zhì)按重量百分比組成:
硫酸鉻25%，
硝酸鉀7%，
硝酸鈷5%，
磷酸鉀7%，
次磷酸鈉5%，
乳酸5%，
朽1檬酸3%,
硼酸2%，
氟鋯酸10%，
有機(jī)硅烷27764%，
104PA2%,
水25% ；
其中硫酸鉻濃度為40%，氟鋯酸濃度為45%，乳酸濃度為88%。制備方法是:稱取重量份為20%的純水在中速攪拌同時(shí)加入重量份為7%的磷酸鉀，加入5%的乳酸，2%的硼酸以及3%的檸檬酸，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為4%的有機(jī)硅烷2776，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為7%的硝酸鉀以及5%的硝酸鈷；重量份為10%的氟鋯酸；重量份為5%的次磷酸鈉；重量份為25%的硫酸鉻，繼續(xù)攪拌20min ;加入重量份為2%的潤濕劑104PA，余量用純水補(bǔ)足，攪拌均勻即可。實(shí)施例5:
原料由如下物質(zhì)按重量百分比組成:
硫酸鉻30%，
硝酸鈉7%，
硝酸鈷5%，
次磷酸鈉1%，
磷酸2%，
乳酸3%，
醋酸2%，
硼酸2%，
氟化銨10%，
有機(jī)硅烷27765%，
104PA2%,
水31% ；
其中硫酸鉻濃度為40%，磷酸濃度為75%，乳酸濃度為88%，醋酸濃度為99.8%。制備方法是:稱取重量份為20%的純水在中速攪拌同時(shí)加入重量份為2%的磷酸，加入3%的乳酸，2%的硼酸以及2%的醋酸，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為5%的有機(jī)硅烷2776，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為7%的硝酸鈉以及5%的硝酸鈷；重量份為10%的氟化銨；重量份為1%的次磷酸鈉；重量份為30%的硫酸鉻，繼續(xù)攪拌20min ;加入重量份為2%的潤濕劑104PA，余量用純水補(bǔ)足，攪拌均勻即可。實(shí)施例6:
原料由如下物質(zhì)按重量百分比組成:
硝酸鉻25%，
硝酸鉀6%，
硝酸鈷5%，
次磷酸鉀3%，
磷酸2%，
乳酸3%，
草酸1%，
硼酸3%，
氟鈦酸8%，
有機(jī)硅烷27764%，
104PA1%，
水39% ；
其中磷酸濃度為75%，氟鈦酸濃度為50%，乳酸濃度為88%。制備方法是:稱取重量份為30%的純水在中速攪拌同時(shí)加入重量份為2%的磷酸，加入3%的乳酸，3%的硼酸以及1%的草酸，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為4%的有機(jī)硅烷2776，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為6%的硝酸鉀以及5%的硝酸鈷；重量份為8%的氟鈦酸；重量份為3%的次磷酸鉀；重量份為25%的硝酸鉻，繼續(xù)攪拌20min ;加入重量份為1%的潤濕劑104PA，余量用純水補(bǔ)足，攪拌均勻即可。實(shí)施例7:
原料由如下物質(zhì)按重量百分比組成:
硝酸鉻25%，
硝酸鈉6%，
硝酸鈷5%，
次磷酸鉀5%，
磷酸氫二鈉15%，
乳酸3%，
檸檬酸1%，
硼酸2%，
氟化銨8%，
有機(jī)硅烷27765%，
104PA2%,
水23% ；
其中乳酸濃度為88%。制備方法是:稱取重量份為20%的純水在中速攪拌同時(shí)加入重量份為15%的磷酸氫二鈉，加入3%的 乳酸，2%的硼酸以及1%的檸檬酸，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為5%的有機(jī)硅烷2776，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為6%的硝酸鈉以及5%的硝酸鈷；重量份為8%的氟化銨；重量份為5%的次磷酸鉀；重量份為25%的硝酸鉻,繼續(xù)攪拌20min ;加入重量份為2%的潤濕劑104PA，余量用純水補(bǔ)足，攪拌均勻即可。實(shí)施例8:
原料由如下物質(zhì)按重量百分比組成:
硫酸鉻20%，
硝酸鈉7%，
硝酸鈷5%，
次磷酸鈉3%，
磷酸氫二鉀12%，
乳酸5%，
醋酸3%，
硼酸1%，
氟化銨10%，
有機(jī)硅烷27761%， 104PA1%，
水32% ；
其中硫酸鉻濃度為40%，乳酸濃度為88%，醋酸濃度為99.8%。制備方法是:稱取重量份為30%的純水在中速攪拌同時(shí)加入重量份為12%的磷酸氫二鉀，加入5%的乳酸，1%的硼酸以及3%的醋酸，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為1%的有機(jī)硅烷2776，繼續(xù)攪拌5min ;加入重量份為7%的硝酸鈉以及5%的硝酸鈷；重量份為10%的氟化銨；重量份為3%的次磷酸鈉；重量份為20%的硫酸鉻，繼續(xù)攪拌20min ;加入重量份為1%的潤濕劑104PA，余量用純水補(bǔ)足，攪拌均勻即可。本發(fā)明實(shí)施例所制得的用于鋼廠鋼板表面快速連續(xù)處理的輥涂鈍化劑，將鍍鋅板材經(jīng)脫脂，水洗，烘干處理后，由本發(fā)明通過以上八個(gè)實(shí)施例配比用輥涂機(jī)進(jìn)行鈍化實(shí)驗(yàn)，其耐濕熱，耐黃變性」E均小于1.6 (行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)耐濕熱」E ( 5，耐黃變」E ( 3);表面電阻導(dǎo)電性小于0.09m Ω (行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)< 0.1 m Ω );耐沸水性好，耐溶劑性好，涂裝性優(yōu)異，并且通過添加次磷酸鹽及硼酸的有效復(fù)配，大大提高了膜的鹽霧性能及再次修復(fù)能力，耐鹽霧性大大提高，可達(dá)480h以上。
權(quán)利要求
1.一種用于鋼板表面快速成膜具有高耐蝕性的三價(jià)鉻鈍化劑，其特征是由以下物質(zhì)按重量百分比組成的:
全文摘要
主要用于鋼板脫脂后的連續(xù)鈍化工序，是一種不含六價(jià)鉻的鈍化藥劑，其特征是由以下物質(zhì)按重量百分比組成三價(jià)鉻主鹽5－30%、非主鹽類硝酸鹽5－20%、磷酸鹽1－25%、次磷酸鹽1－5%、有機(jī)硅烷1－5%、螯合劑1－10%、有機(jī)酸1－10%、表面活性劑1－5%、水20－65%。本發(fā)明所提供的三價(jià)鉻鈍化劑是一種具有一定自修復(fù)能力的鈍化封閉一體的處理藥劑，可在鋼板表面連續(xù)快速不間斷地鈍化成膜，鈍化反應(yīng)時(shí)間快，膜層平整致密，具有一定的自修復(fù)性能，耐鹽霧時(shí)間更長，槽液穩(wěn)定，適用于浸漬，輥涂處理樣件，更優(yōu)選用于鋼板不間斷地快速輥涂鈍化處理。
文檔編號C23C22/36GK103215580SQ201310094630
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者張超慧, 吳伏生, 謝贇, 楊維毅 申請人:沈陽帕卡瀨精有限總公司