一種高耐鹽霧鍍鋅層的藍(lán)白鈍化劑及其制備方法和鈍化處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高耐鹽霧鍍鋅層的藍(lán)白鈍化劑及其制備方法和鈍化處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]各類鍍鋅鋼鐵件因其優(yōu)良的耐蝕性能、便宜的價格，而被廣泛應(yīng)用于建材、汽配、家電等領(lǐng)域。但是，單純的鍍鋅鋼鐵件，在潮濕的環(huán)境中易發(fā)生腐蝕，使其產(chǎn)品外觀和耐蝕性受到嚴(yán)重影響。為了改善這一缺點，傳統(tǒng)的方法是采用鉻酸鹽鈍化處理。該鈍化膜中的鉻主要以六價鉻形式存在，因鈍化膜有自修復(fù)能力，所以其耐蝕性能較高。但是，六價鉻為高毒、致癌物質(zhì)，嚴(yán)重污染環(huán)境，危害人體健康。歐盟2002年即頒布了 WEES和RoHS指令，嚴(yán)格限制六價鉻的使用，因此，三價鉻鈍化工藝應(yīng)運而生。但相比于六價鉻鈍化，三價鉻鈍化在耐蝕性、外觀等方面仍然有許多不足。如多數(shù)三價鉻鈍化工藝無法兼具較高耐腐蝕性和良好裝飾性，耐鹽霧性能差，工藝流程復(fù)雜，不易操作控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高耐鹽霧鍍鋅層的藍(lán)白鈍化劑及其制備方法和鈍化處理方法，在使鍍液中不含六價鉻的同時較大程度地提高鍍鋅件的耐鹽霧耐蝕性能，且同時使鍍件具備美觀的藍(lán)白色膜層提高裝飾性，配制方法和鈍化操作工藝簡單，易于控制。
[0004]本發(fā)明是通過以下方式實現(xiàn)的:本發(fā)明的一種高耐鹽霧鍍鋅層的藍(lán)白鈍化劑，以去離子水為溶劑，溶質(zhì)包括濃度為如下的組分:硝酸鉻10?20g/L，草酸2.5?4g/L，蘋果酸2?4g/L，氨三乙酸1.5?3g/L，氫氧化鉀3?5g/L，硝酸鈷2?3g/L，媽酸鈉0.5?0.8g/L，硝酸鑭0.25?0.4g/L，γ -氨丙基三乙氧基硅烷0.4?4g/L。
[0005]—種上述所述高耐鹽霧鍍鋅層藍(lán)白鈍化劑的制備方法，包括以下步驟:
[0006](I)將硝酸鉻加入水中攪拌至完全溶解，再依次加入草酸、蘋果酸、氨三乙酸，充分?jǐn)嚢瑁?br>[0007](2)在不斷地攪拌狀態(tài)下緩慢加入氫氧化鉀，并加熱升溫進行充分反應(yīng)，再依次加入硝酸鈷、鎢酸鈉、硝酸鑭，充分?jǐn)嚢瑁?br>[0008](3)待溫度降至40°C以下時，加入γ -氨丙基三乙氧基硅烷。
[0009]所述步驟(I)中，將水預(yù)先加熱至55?60°C。
[0010]所述步驟(2)中，加熱升溫至70?80°C。
[0011]所述步驟(2)中，加熱升溫后，在保溫狀態(tài)下不斷攪拌I小時以上進行充分反應(yīng)。
[0012]—種利用上述所述高耐鹽霧鍍鋅層的藍(lán)白鈍化劑的鍍鋅層鈍化處理方法，其特征在于，所述方法包括將鍍鋅層與所述藍(lán)白鈍化劑溶液接觸進行鈍化處理，用稀鹽酸調(diào)整鈍化劑溶液的PH值至2.0?3.0，鈍化處理溫度為20?35°C，鈍化時間為20?40秒。
[0013]本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:本發(fā)明鈍化劑為紫紅色澄清液體，不含六價鉻、汞、鉛、鎘及苯醚類等致癌物質(zhì)，對人體和環(huán)境無損害，屬于環(huán)保型鈍化劑；本發(fā)明以工業(yè)硝酸鉻為原料，通過添加草酸、蘋果酸和氨三乙酸作混合絡(luò)合劑，來控制鈍化膜的成膜速度，還可絡(luò)合鈍化過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)，蘋果酸能提高鈍化膜層硬度，有助于膜層抗磨，還因其具有抗氧化性而具有保鮮保色的作用，氨基三乙酸根具有非常強的絡(luò)合能力，能極大提高鈍化膜成膜速度，且能有效掩蔽鐵雜質(zhì)的產(chǎn)生，使鈍化劑的使用壽命大大延長，降低生產(chǎn)成本，同時還具有一定的化學(xué)拋光作用；鈍化劑中含有硝酸鈷，硝酸鈷為抗耐鹽霧劑，可提高耐鹽霧時間，含硝酸根化合物又能在鍍鋅層上起到良好化學(xué)拋光作用；鈍化劑中添加少量鎢酸鈉和硝酸鑭均能提高鍍鋅層的抗腐蝕性能；鈍化劑中添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷后，能使鈍化處理后的鍍鋅層具有防潮耐水、抗老化抗腐蝕等性能；利用本發(fā)明藍(lán)白鈍化劑鈍化處理后的鍍鋅件參照GB/T 6461-2002、GB/T10125-1997進行中性鹽霧測試，其鹽霧時間為120小時以上，表現(xiàn)出高耐鹽霧性，且經(jīng)該鈍化劑處理的鍍鋅層外觀呈均勻、光亮的藍(lán)白色，滿足了人們對工業(yè)產(chǎn)品高耐蝕性與優(yōu)良裝飾性的需求，且配制與操作工藝簡單。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明:
[0015]實施例1
[0016]—種高耐鹽霧鍍鋅層的藍(lán)白鈍化劑，以IL去離子水為溶劑，溶質(zhì)包括濃度為如下的組分:硝酸鉻10g/L，草酸2.5g/L，蘋果酸2g/L，氨三乙酸1.5g/L，氫氧化鉀3g/L，硝酸鈷3g/L，鎢酸鈉0.6g/L，硝酸鑭0.3g/L，γ -氨丙基三乙氧基硅烷4g/L。
[0017]上述高耐鹽霧鍍鋅層藍(lán)白鈍化劑的制備方法，包括以下步驟:(I)先加入300mL去離子水于反應(yīng)容器中，加熱至55°C后加入1g硝酸鉻攪拌至完全溶解，再依次加入2.5g草酸、2g蘋果酸、1.5g氨三乙酸，充分?jǐn)嚢瑁?2)在不斷地攪拌狀態(tài)下緩慢加入3g氫氧化鉀，然后將溶液升溫至70°C，并于保溫狀態(tài)下攪拌I小時，再依次加入3g硝酸鈷、0.6g鎢酸鈉、0.3g硝酸鑭，充分?jǐn)嚢瑁?3)待溫度降至30°C時，加入4g γ -氨丙基三乙氧基硅烷，充分?jǐn)嚢?，再加去離子水定容至1L，攪拌均勻，即得鈍化劑產(chǎn)品。
[0018]鍍鋅件的鈍化操作工藝:鍍鋅件除銹除油等前處理一水洗一工件進行電鍍鋅一取出水洗一進行鈍化處理一水洗一熱風(fēng)吹干一得到亮藍(lán)白色鈍化產(chǎn)品。所用的鈍化劑為上述方法制得的鈍化劑產(chǎn)品，其中進行鈍化處理的具體工藝為取IL鈍化劑溶液，用稀鹽酸調(diào)整溶液的PH值至3.0，將鍍鋅層與溶液接觸進行鈍化處理，鈍化溫度為20°C，鈍化時間為40秒，得到外觀均勻、全光亮的藍(lán)白色鈍化膜。將經(jīng)過鈍化操作工藝處理后的鍍鋅件參照GB/T 6461-2002,GB/T10125-1997進行中性鹽霧測試，經(jīng)過120小時后沒有出現(xiàn)明顯白繡(面積小于1% )，表現(xiàn)出高耐鹽霧性。
[0019]實施例2
[0020]—種高耐鹽霧鍍鋅層的藍(lán)白鈍化劑，以IL去離子水為溶劑，溶質(zhì)包括濃度為如下的組分:硝酸鉻12g/L，草酸3.5g/L，蘋果酸3g/L，氨三乙酸2.5g/L，氫氧化鉀4g/L，硝酸鈷
2.5g/L，鎢酸鈉0.6g/L，硝酸鑭0.35g/L，γ -氨丙基三乙氧基硅烷2g/L。
[0021]上述高耐鹽霧鍍鋅層藍(lán)白鈍化劑的制備方法，包括以下步驟:(1)先加入400mL去離子水于反應(yīng)容器中，加熱至55°C后加入12g硝酸鉻攪拌至完全溶解，再依次加入3.5g草酸3g蘋果酸、2.5g氨三乙酸，充分?jǐn)嚢瑁?2)在不斷地攪拌狀態(tài)下緩慢加入4g氫氧化鉀，然后將溶液升溫至75°C，并于保溫狀態(tài)下攪拌1.5小時，再依次加入2.5g硝酸鈷、0.6g鎢酸鈉、0.35g硝酸鑭，充分?jǐn)嚢瑁?3)待溫度降至35°C時，加入2g γ -氨丙基三乙氧基硅烷，充分?jǐn)嚢?，再加去離子水定容至1L，攪拌均勻，即得鈍化劑產(chǎn)品。
[0022]鍍鋅件的鈍化操作工藝:鍍鋅件除銹除油等前處理一水洗一工件進行電鍍鋅一取出水洗一進行鈍化處理一水洗一熱風(fēng)吹干一得到亮藍(lán)白色鈍化產(chǎn)品。所用的鈍化劑為上述方法制得的鈍化劑產(chǎn)品，其中進行鈍化處理的具體工藝為取IL鈍化劑溶液，用稀鹽酸調(diào)整溶液的PH值至2.5，將鍍鋅層與溶液接觸進行鈍化處理，鈍化溫度為20°C，鈍化時間為35秒，得到外觀均勻、全光亮的藍(lán)白色鈍化膜。將經(jīng)過鈍化操作工藝處理后的鍍鋅件參照GB/T 6461-2002,GB/T10125-1997進行中性鹽霧測試，經(jīng)過120小時后沒有出現(xiàn)明顯白繡(面積小于1% )，表現(xiàn)出高耐鹽霧性。
[0023]實施例3
[0024]—種高耐鹽霧鍍鋅層的藍(lán)白鈍化劑，以IL去離子水為溶劑，溶質(zhì)包括濃度為如下