CN101235498A - 用于镀锌钢板表面的无铬钝化液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及镀锌层的无铬钝化液。其解决现有技术中存在的对于钝化膜的耐蚀性而言，与原来采用铬酸盐钝化膜耐蚀性相比相差较远的不足。技术措施：用于镀锌钢板表面的无铬钝化液，其特征在于：钝化液的组分及配制方法：钼酸盐：80～160g/L，钨酸盐：16～32g/L，丙烯酸：15～50g/L，双氧水：20～40g/L，植酸：5～10g/L，其余为水，pH值为：1.5～2.5；用磷酸调节pH值。本发明在钝化液中不含有污染环境的铬，为环保型钝化液，钝化膜的耐盐雾腐蚀性与铬酸盐钝化相当，并不改变现有设备条件，产品质量合格，满足用户的要求。
Description
技术领域
本发明涉及镀锌层的钝化液，具体讲是指一种用于镀锌钢板表面的无铬钝化液。
背景技术
镀锌产品从生产线上下来后，由于空气温度和湿度的变化或经过一个阶段的储存等，会在锌层表面产生结露，引起生锈(白锈)或变色(灰)。为了防止镀锌产品在运输、储存期间发生锈蚀，镀锌产品的生产企业就必须对其进行表面钝化处理。
传统的钝化处理是铬酸盐处理。经铬酸盐处理后，在锌表面生成一种钝化膜，该膜具有良好的隔离性能与自修复作用，使镀锌层具有很好的耐蚀性。虽然铬酸盐钝化膜对镀锌层有很好的保护作用，但六价铬的水溶性和剧毒性易造成环境污染，其致癌作用更是让人望而生畏。随着社会环保意识的加强，铬酸盐钝化工艺受到了严格的限制。如ROHS指令，就严格限制使用铬酸盐进行镀锌层钝化处理。因此，人们就不得不开展镀锌层环保型钝化工艺的研究。目前国内外对无铬钝化的研究主要分两个方向，即无机盐钝化成膜与有机物钝化成膜：
无机盐钝化主要采用高价金属盐，如钼酸盐、钨酸盐、硅酸盐等。美国专利(US Pat，4385 940，1983)已公开的采用钼酸盐钝化的方法，其不足之处为：经钝化的锌板的耐蚀性较差。
有机物钝化主要是采用水溶性有机物添加无机盐构成，如中国专利公开号为CN 1268583镀锌层的无铬钝化液，就是采用在水溶性丙烯酸酯树脂中加入钼酸盐配制而成。还有公开了将植酸用于镀锌的无铬钝化液体中文献，其认为含硅酸盐40g/L、硫酸3g/L、过氧化氢40g/L、硝酸5g/L、植酸5g/L、pH2～3的钝化液，防腐蚀性能优于各种烃基膦酸；还有韩国公开的镀锌钢板无铬钝化溶液(KR20060075657)，是一种主要成分为聚乙烯、并添加10～25％胺、硅烷、蜡等组成。欧美化学公司提出的配方中含有氢离子(pH 1.2～2.5)，可以与铁和钴粒子化合、并促进金属表面钝化膜形成的氧化剂，可作为镀锌和镀锌合金表面的钝化处理剂。
综合上述情况，虽然人们采取对锌层的无铬钝化研究众多，提出的方案各不相同，但其结果对于钝化膜的耐蚀性而言，其不足为：与原来采用铬酸盐钝化膜耐蚀性相比相差较远。因此到目前为止，仍没有一种无铬钝化液的耐蚀性使人们满意，难以满足用户的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种既在钝化液中不含有铬的环保型钝化液，又使钝化膜的耐盐雾腐蚀性与铬酸盐钝化相当，并不改变现有设备及工艺条件的用于镀锌钢板表面的无铬钝化液。
技术措施：
用于镀锌钢板表面的无铬钝化液，为了实现既在钝化液中不含有铬的环保型钝化液及钝化工艺，又使钝化膜的耐盐雾腐蚀性与铬酸盐钝化相当，并不改变现有设备条件的目的，其在于：钝化液的组分及配制方法：钼酸盐：80～160g/L，钨酸盐：16～32g/L，丙烯酸：15～50g/L，双氧水：20～40g/L，植酸：5～10g/L，其余为水，PH值为：1.5～2.5；用磷酸调节PH值。
其在于：钼酸盐指钼酸钠、钼酸钾或两者以任意配比而成的混合物。
其在于：钨酸盐指钨酸钠、钨酸钾或两者以任意配比而成的混合物。
其在于：钨酸盐的加入量为：20～30g/L。
其在于：钨酸盐的加入量为：22～27g/L。
本发明加钨酸盐，一方面是由于单纯的钼酸盐钝化膜对镀锌板的保护性较差，加入钨酸盐后，钨酸盐与钼酸盐的交互作用可在镀锌板表面生成保护性更好的钝化膜，另一方面可适当降低钝化液的成本。
本发明在钝化液中不含有污染环境的铬，为环保型钝化液，钝化膜的耐盐雾腐蚀性与铬酸盐钝化相当，并不改变现有设备条件，产品质量合格，满足用户的要求。
具体实施方式
将镀锌板表面用脱脂液进行化学除油，自来水冲洗，去离子水漂洗，热风吹干待钝化。
采用中性盐雾腐蚀试验(NSS)：
试验镀锌板表面无铬钝化工艺条件(常规)：
钝化液温度：50～65℃，钝化时间：0.5～4S，钝化方式：浸蘸、喷淋、涂覆均可，干燥方式：50～60℃烘干。
经钝化的试样放在盐雾箱中，参照ISO3768标准，采用5％NaCl溶液(PH6.5～7.2)、温度为35土2℃，连续喷雾，观察试验结束时出现“白锈”的面积，测量表面“白锈”面积的百分数，以评价钝化膜的耐蚀性。
实施例1
配制钝化液：
取：钼酸钠80g/L，钨酸钠25g/L，丙烯酸35g/L，双氧水30g/L，植酸10g/L，其余为水，采用磷酸调节PH值达到1.6。
将钝化的试样放在盐雾箱中，并参照ISO3768标准，经72小时的中性盐雾腐蚀试验，试样表面“白锈”小于8％，说明钝化膜的耐蚀性良好。
实施例2
配制钝化液：
钼酸钾93g/L，钨酸钾22g/L，丙烯酸30g/L，双氧水25g/L，植酸5g/L，其余为水，采用磷酸调节PH值达到2.0。
将钝化的试样放在盐雾箱中，参照ISO3768标准，经72小时的中性盐雾腐蚀试验，试样表面“白锈”小于5％，说明钝化膜的耐蚀性良好。
实施例3
配制钝化液：
钼酸钠100g/L，钨酸钠(钾)30g/L，丙烯酸35g/L，双氧水20g/L，植酸10g/L，其余为水，采用磷酸调节PH值达到2.3。
将钝化的试样放在盐雾箱中，参照ISO3768标准，经78小时的中性盐雾腐蚀试验，试样表面“白锈”小于5％，说明钝化膜的耐蚀性良好。
实施例4
配制钝化液：
钼酸钠110g/L，钨酸钠20g/L，丙烯酸45g/L，双氧水38g/L，植酸8g/L，其余为水，采用磷酸调节PH值达到2.1。
将钝化的试样放在盐雾箱中，参照ISO3768标准，经78小时的中性盐雾腐蚀试验，试样表面“白锈”小于3％，说明钝化膜的耐蚀性良好。
实施例5
配制钝化液：
钼酸钠80g/L，钼酸钾40g/L，钨酸钠18g/L，丙烯酸40g/L，双氧水20g/L，植酸6g/L，其余为水，采用磷酸调节PH值达到2.0。
将钝化的试样放在盐雾箱中，参照ISO3768标准，经78小时的中性盐雾腐蚀试验，试样表面“白锈”小于5％，说明钝化膜的耐蚀性良好。
实施例6
配制钝化液：
钼酸钠140g/L，钨酸钠20g/L，钨酸钾10g/L，丙烯酸50g/L，双氧水20g/L，植酸10g/L，其余为水，采用磷酸调节PH值达到2.4。
将钝化的试样放在盐雾箱中，参照ISO3768标准，经78小时的中性盐雾腐蚀试验，试样表面“白锈”小于3％，说明钝化膜的耐蚀性良好。
实施例7
配制钝化液：
钼酸钠100g/L，钼酸钾58g/L钨酸钠16g/L，丙烯酸50g/L，双氧水20g/L，植酸10g/L，其余为水，采用磷酸调节PH值达到2.0。
将钝化的试样放在盐雾箱中，参照ISO3768标准，经78小时的中性盐雾腐蚀试验，试样表面“白锈”小于3％，说明钝化膜的耐蚀性良好。
Claims (5)
1、用于镀锌钢板表面的无铬钝化液，其特征在于：钝化液的组分及配制方法：钼酸盐：80～160g/L，钨酸盐：16～32g/L，丙烯酸：15～50g/L，双氧水：20～40g/L，植酸：5～10g/L，其余为水，PH值为：1.5～2.5；用磷酸调节PH值。
2、如权利要求1所述的用于镀锌钢板表面的无铬钝化液，其特征在于：钼酸盐指钼酸钠、钼酸钾或两者以任意配比而成的混合物。
3、如权利要求1所述的用于镀锌钢板表面的无铬钝化液，其特征在于：钨酸盐指钨酸钠、钨酸钾或两者以任意配比而成的混合物。
4、如权利要求1或3所述的用于镀锌钢板表面的无铬钝化液，其特征在于：钨酸盐的加入量为：20～30g/L。
5、如权利要求1或3所述的用于镀锌钢板表面的无铬钝化液，其特征在于：钨酸盐的加入量为：22～27g/L。
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