本發(fā)明涉及鍍鋅鈍化劑，特別涉及一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)的金屬表面鈍化采用六價鉻鈍化工藝。雖然六價鉻鈍化具有工藝簡單、鈍化效果好的優(yōu)點，但六價鉻是劇毒和易致癌的物質(zhì)，易對環(huán)境造成嚴重污染。目前歐美發(fā)達國家已嚴格限制使用，我國也出臺了相關(guān)政策限制六價鉻的使用，六價鉻鈍化劑逐漸退出歷史舞臺。三價鉻的毒性只有六價鉻的百分之一，而且三價鉻鈍化在很多方面并不遜于六價鉻鈍化，所以三價鉻鈍化劑在金屬表面處理領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。公開號為cn106637177a的中國專利公開了一種用于鋅鐵合金鍍層鋼板的三價鉻鈍化劑及制備方法。經(jīng)過該鈍化劑處理的合金化板表面平滑有光澤，耐蝕性優(yōu)異?；诖?，本發(fā)明人希望提供另一種鈍化劑，該鈍化劑同樣能夠在鍍鋅層表面形成具有優(yōu)良的耐蝕性的鈍化膜。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑。該鈍化劑同樣能夠在鍍鋅層表面形成具有優(yōu)良的耐蝕性的鈍化膜。本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑，包括如下重量份的組分：三價鉻30-35份多元有機羧酸5-8份硝酸鹽8-10份鈷鹽3-5份鉬酸鹽3-5份納米硅溶膠1-2份氟鈦酸3-5份雙氧水4-7份水95-100份。通過采用上述技術(shù)方案，鉬酸鹽使腐蝕介質(zhì)具有更強的氧化性，使金屬表面保持完整的氧化膜，能夠增加防腐性和耐堿性。納米硅溶膠能夠提高耐蝕性，能夠滲透入鍍鋅層，在鍍鋅層表面提供保護。鍍鋅層的鋅能夠與氟鈦酸的鈦離子發(fā)生氧化還原作用，鋅把部分的四價鈦還原成三價鈦，三價鈦呈紫色，同時在鍍鋅層上生成一層彩色膜，增加抗蝕性能。四價鈦是共價化合物，易進行水解而形成ti-o鍵。雙氧水能夠與四價鈦反應(yīng)形成絡(luò)合物，從而不易被水解，避免體系四價鈦含量過高，導(dǎo)致鍍鋅層化學(xué)拋光性差，鈍化膜的色澤、均勻性、透明度和耐蝕性都比較差。本發(fā)明進一步設(shè)置為：按照重量份，還包括乙酸0.2-0.5份。通過采用上述技術(shù)方案，乙酸能夠保持鈍化膜顏色鮮艷、均勻，同時能夠?qū)︹g化劑的ph值進行調(diào)節(jié)。本發(fā)明進一步設(shè)置為：所述乙酸的質(zhì)量分數(shù)為98％，所述雙氧水的質(zhì)量分數(shù)為30％。通過采用上述技術(shù)方案，乙酸和雙氧水的濃度均為市售乙酸和雙氧水的常見濃度，原料易得，價格低廉。本發(fā)明進一步設(shè)置為：所述三價鉻選用硝酸鉻或者硫酸鉻。通過采用上述技術(shù)方案，硝酸鉻和硫酸鉻也為常見的三價鉻，原料易得，價格低廉。本發(fā)明進一步設(shè)置為：所述多元有機酸選用檸檬酸或者琥珀酸。通過采用上述技術(shù)方案，檸檬酸為無色晶體，有很強的酸味，在潮濕的空氣中微有潮解性。檸檬酸具有螯合作用，能夠和金屬發(fā)生螯合作用，清除金屬。琥珀酸為無色結(jié)晶體，味酸，可燃。琥珀酸可以作為離子螯合劑，防止金屬的溶蝕和點蝕。本發(fā)明進一步設(shè)置為：所述硝酸鹽選用硝酸鈉，所述鈷鹽選用硝酸鈷，所述鉬酸鹽選用鉬酸鈉。通過采用上述技術(shù)方案，硝酸鹽和鉬酸鹽的陽離子均為鈉，從而能夠避免鈍化劑中加入過多種類的陽離子。而鈷鹽采用硝酸鈷，也能夠減少加入過多種類的陰離子。本發(fā)明另一發(fā)明目的在于提供一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑的制備方法，包括如下制備步驟：步驟1：按照重量份，稱取三價鉻30-35份、多元有機羧酸5—8份、硝酸鹽8-10份、鈷鹽3—5份、鉬酸鹽3—5份、納米硅溶膠1-2份、氟鈦酸3—5份、雙氧水4-7份、乙酸0.2-0.5份和水95-100份；步驟2：按照重量比，納米硅溶膠：水＝1：10用水對納米硅溶膠進行稀釋；步驟3：將三價鉻用剩余的水溶解后，先加入多元有機羧酸、硝酸鹽、鈷鹽、鉬酸鹽進行溶解，再加入氟鈦酸、乙酸和雙氧水進行溶解，然后緩慢加入稀釋后的納米硅溶膠，攪拌均勻即可。通過采用上述技術(shù)方案，先單獨將納米硅溶膠與水混合，從而使納米硅溶膠進行充分水解。然后再溶解多元有機羧酸、硝酸鹽、鈷鹽、鉬酸鹽增強防腐性能，加入氟鈦酸、乙酸和雙氧水，最終加入納米硅溶膠，實現(xiàn)混合均勻，完成制備。綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：1、乙酸能夠保持鈍化膜顏色鮮艷、均勻，同時能夠?qū)︹g化劑的ph值進行調(diào)節(jié)；2、雙氧水一方面能夠使腐蝕介質(zhì)具有更強的氧化性，使金屬表面保持完整的氧化膜，能夠增加防腐性和耐堿性，另一方面能夠與四價鈦反應(yīng)形成絡(luò)合物，從而不易被水解，避免體系四價鈦含量過高，導(dǎo)致鍍鋅層化學(xué)拋光性差，鈍化膜的色澤、均勻性、透明度和耐蝕性都比較差。具體實施方式實施例1-5中的乙酸質(zhì)量分數(shù)為98％，雙氧水的質(zhì)量分數(shù)為30％。實施例1一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑，包括如下重量份的組分：硝酸鉻32份、檸檬酸5份、硝酸鈉8份、硝酸鈷3份、鉬酸鈉5份、納米硅溶膠1份、氟鈦酸4份、雙氧水4份、乙酸0.2份和水99份。一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑的制備方法，包括如下步驟：步驟1：按照重量份，稱取硝酸鉻32份、檸檬酸5份、硝酸鈉8份、硝酸鈷3份、鉬酸鈉5份、納米硅溶膠1份、氟鈦酸4份、雙氧水4份、乙酸0.2份和水99份；步驟2：按照重量比，納米硅溶膠∶水＝1∶10用水對納米硅溶膠進行稀釋；步驟3：將硝酸鉻用剩余的水溶解后，先加入檸檬酸、硝酸鈉、硝酸鈷、鉬酸鈉進行溶解，再加入氟鈦酸、乙酸和雙氧水進行溶解，然后緩慢加入稀釋后的納米硅溶膠，攪拌均勻即可。實施例2一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑，包括如下重量份的組分：硫酸鉻30份、琥珀酸7份、硝酸鈉10份、硝酸鈷4份、鉬酸鈉4份、納米硅溶膠2份、氟鈦酸3份、雙氧水4份、乙酸0.3份和水98份。一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑的制備方法，包括如下步驟：步驟1：按照重量份，稱取硫酸鉻30份、琥珀酸7份、硝酸鈉10份、硝酸鈷4份、鉬酸鈉4份、納米硅溶膠2份、氟鈦酸3份、雙氧水4份、乙酸0.3份和水98份；步驟2：按照重量比，納米硅溶膠∶水＝1∶10用水對納米硅溶膠進行稀釋；步驟3：將硫酸鉻用剩余的水溶解后，先加入琥珀酸、硝酸鈉、硝酸鈷、鉬酸鈉進行溶解，再加入氟鈦酸、乙酸和雙氧水進行溶解，然后緩慢加入稀釋后的納米硅溶膠，攪拌均勻即可。實施例3一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑，包括如下重量份的組分：硝酸鉻31份、檸檬酸6份、硝酸鈉9份、硝酸鈷5份、鉬酸鈉3份、納米硅溶膠1份、氟鈦酸3份、雙氧水5份、乙酸0.5份和水96份。一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑的制備方法，包括如下步驟：步驟1：按照重量份，稱取硝酸鉻31份、檸檬酸6份、硝酸鈉9份、硝酸鈷5份、鉬酸鈉3份、納米硅溶膠1份、氟鈦酸3份、雙氧水5份、乙酸0.5份和水96份；步驟2：按照重量比，納米硅溶膠∶水＝1∶10用水對納米硅溶膠進行稀釋；步驟3：將硝酸鉻用剩余的水溶解后，先加入檸檬酸、硝酸鈉、硝酸鈷、鉬酸鈉進行溶解，再加入氟鈦酸、乙酸和雙氧水進行溶解，然后緩慢加入稀釋后的納米硅溶膠，攪拌均勻即可。實施例4一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑，包括如下重量份的組分：硫酸鉻33份、琥珀酸8份、硝酸鈉8份、硝酸鈷4份、鉬酸鈉4份、納米硅溶膠2份、氟鈦酸4份、雙氧水6份、乙酸0.4份和水95份。一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑的制備方法，包括如下步驟：步驟1：按照重量份，稱取硫酸鉻33份、琥珀酸8份、硝酸鈉8份、硝酸鈷4份、鉬酸鈉4份、納米硅溶膠2份、氟鈦酸4份、雙氧水6份、乙酸0.4份和水95份；步驟2：按照重量比，納米硅溶膠∶水＝1∶10用水對納米硅溶膠進行稀釋；步驟3：將硫酸鉻用剩余的水溶解后，先加入琥珀酸、硝酸鈉、硝酸鈷、鉬酸鈉進行溶解，再加入氟鈦酸、乙酸和雙氧水進行溶解，然后緩慢加入稀釋后的納米硅溶膠，攪拌均勻即可。實施例5一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑，包括如下重量份的組分：硝酸鉻35份、檸檬酸6份、硝酸鈉10份、硝酸鈷3份、鉬酸鈉5份、納米硅溶膠1份、氟鈦酸5份、雙氧水4份、乙酸0.3份和水100份。一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑的制備方法，包括如下步驟：步驟1：按照重量份，稱取硝酸鉻35份、檸檬酸6份、硝酸鈉10份、硝酸鈷3份、鉬酸鈉5份、納米硅溶膠1份、氟鈦酸5份、雙氧水4份、乙酸0.3份和水100份；步驟2：按照重量比，納米硅溶膠∶水＝1∶10用水對納米硅溶膠進行稀釋；步驟3：將硝酸鉻用剩余的水溶解后，先加入檸檬酸、硝酸鈉、硝酸鈷、鉬酸鈉進行溶解，再加入氟鈦酸、乙酸和雙氧水進行溶解，然后緩慢加入稀釋后的納米硅溶膠，攪拌均勻即可。實施例6一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑，包括如下重量份的組分：硝酸鉻31份、檸檬酸6份、硝酸鈉9份、硝酸鈷5份、鉬酸鈉3份、納米硅溶膠1份、氟鈦酸3份、雙氧水5份和水96份。一種高耐蝕三價鉻鍍鋅鈍化劑的制備方法，包括如下步驟：步驟1：按照重量份，稱取硝酸鉻31份、檸檬酸6份、硝酸鈉9份、硝酸鈷5份、鉬酸鈉3份、納米硅溶膠1份、氟鈦酸3份、雙氧水5份和水96份；步驟2：按照重量比，納米硅溶膠∶水＝1∶10用水對納米硅溶膠進行稀釋；步驟3：將硝酸鉻用剩余的水溶解后，先加入檸檬酸、硝酸鈉、硝酸鈷、鉬酸鈉進行溶解，再加入氟鈦酸和雙氧水進行溶解，然后緩慢加入稀釋后的納米硅溶膠，攪拌均勻即可。對比例1選用公開號為cn106637177a的中國專利的實施例3作為對比例1。對比例2與實施例3不同的是，將氟鈦酸換成硫酸氧鈦，其他均與實施例3相同。對比例3與實施例3不同的是，去除雙氧水，其他均與實施例3相同。對比例4與實施例3不同的是，將氟鈦酸換成硫酸氧鈦并去除雙氧水，其他均與實施例3相同。鈍化劑性能評價采用厚度為0.6mm的鋅鐵合金化鍍層鋼板作為試驗片，試驗片先進行脫脂干燥預(yù)處理，然后用8μm的涂布絲棒涂布實施例1-6和對比例1-4的鈍化劑，烘干條件為200℃，峰值金屬溫度(pmt)為77℃。試驗片放置于24h后進行各相關(guān)性能檢測。(1)耐鹽霧測試鹽霧試驗按照國家標準《gb/t10125-2012人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗》進行，試驗溫度35±2℃，nacl濃度50±5g/l。記錄涂覆有鈍化劑的合金化板試片出現(xiàn)白銹面積＞5％的時間。(2)耐酸性測試將試驗片用質(zhì)量分數(shù)為0.5％的磷酸溶液常溫浸泡1min，取出后吹干，觀察試驗片表面顏色是否發(fā)生變化，用漢譜hp-c210精密色差儀測量試驗前后的色差δe1。(3)耐堿性測試將試驗片置于0.1mol/l的naoh常溫溶液中浸泡1min。取出后吹干，用漢譜hp-c210精密色差儀測量試驗前后的色差δe2。表1實施例1-6和對比例1-4的耐鹽霧測試、耐酸性測試和耐堿性測試試驗記錄表耐鹽霧時間/h耐酸性δe1耐堿性δe2實施例12750.530.24實施例22750.450.25實施例32800.410.21實施例42750.500.27實施例52700.550.28實施例62550.570.29對比例12451.410.71對比例22481.120.53對比例32421.470.75對比例42401.480.78注：耐鹽霧時間越長，表明試驗片的耐鹽霧腐蝕能力越強；耐酸性δe1越大，表明試驗片的耐酸腐蝕能力越強；耐堿性δe2越大，表明試驗片的耐堿腐蝕能力越強。從表1可得出以下結(jié)論：對比實施例1-6和對比例1可知，相比于對比例1，本發(fā)明具有良好的耐鹽霧、耐酸和耐堿腐蝕能力。而相比于實施例1-5，實施例6的耐鹽霧腐蝕能力較差，但是耐酸和耐堿腐蝕能力相近。由此可見，乙酸的加入能夠增強本發(fā)明的耐鹽霧腐蝕能力，但是并不影響本發(fā)明的耐酸和耐堿腐蝕能力。對比實施例3和對比例2-4可知，對比例3和對比例4的耐鹽霧、耐酸和耐堿腐蝕能力接近，而對比例2在耐鹽霧、耐酸和耐堿腐蝕能力上優(yōu)于對比例4。而實施例3在耐鹽霧、耐酸和耐堿腐蝕能力上優(yōu)于對比例2。由此可見，氟鈦酸和雙氧水的共同使用，能夠發(fā)生協(xié)同作用，增進本發(fā)明的耐鹽霧腐蝕、耐酸和耐堿腐蝕能力。本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。當前第1頁12