一种用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂制造技术

本发明专利技术公开了一种用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂，属于金属材料表面处理技术领域。本发明专利技术复合钝化剂的质量百分比组成如下：脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯4‑20％、5‑氯‑2‑甲基‑4‑异噻唑啉‑3‑酮和2‑甲基‑4‑异噻唑啉‑3‑酮混合物0.5‑5％、脱氢乙酸钠0.5‑5％、十二酰‑N‑甲基甘氨酸钠0.1‑2％、高碳醇脂肪酸酯复合物0.01‑0.5％、铋酸锶纳米球0.1‑2％、余量水。本发明专利技术的复合钝化剂使用前无需预处理，可直接在金属表面涂覆使用，镀锌板、铝合金或铜合金金属板经过该复合钝化剂钝化后具有良好的耐盐性、耐候性、耐水性、耐酸性、耐碱性、耐溶剂性、耐指纹性和润滑性。

A Composite Passivator for Galvanized, Aluminum and Copper Alloy Plates

The invention discloses a composite passivator for galvanized sheet, aluminium alloy and copper alloy sheet metal, belonging to the technical field of surface treatment of metal materials. The quality percentage composition of the composite passivator of the composite passivator of the invention invention is as follows: fatty alcohol polyoxyethylene ether phosphate 4 8209 20%, 5 8209 chlorochloro 2 8209 methyl 8209 4 isothiazoline 8209 4 isothiazoline 8209 3 8209 ketone and 2 methyl 8204 isothiazazoline 8209 3 8209 ketone mixture 0.5 8209 5 5% 5%, sodium dehydrogenacetate 0.5 8209 sodium dehydrogenacetate 0.5 8209 5 5 5 5 5 8209 5 5 5 5%, dodecyl 8209 N 8209 N methmethyl glycglycine sodium sodium sodium hydroxide 0 0.1 8209 methyl glycine sodium sodium methyl glycine 0 0.1 8209 methyl glycine sodium sodium sodium Fatty acid ester complex 0.01 0.5%, strontium bismuth The rice ball is 0.1 2% with excess water. The composite passivator of the invention can be directly coated on metal surface without pretreatment before use. After passivation by the composite passivator, galvanized sheet, aluminium alloy or copper alloy sheet has good salt resistance, weather resistance, water resistance, acid resistance, alkali resistance, solvent resistance, fingerprint resistance and lubricity.

【技术实现步骤摘要】
一种用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂
本专利技术属于金属材料表面处理
，具体涉及一种用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂。
技术介绍
锌、铝及铜作为较活泼的金属，在潮湿大气、含氯离子环境下易发生腐蚀，影响金属的表面质量。为了提高镀锌板、铝及铜合金金属板的表面质量和耐蚀性，延长金属板的使用寿命，需要对其采用钝化处理，使金属表面生成一层致密度、稳定性高的钝化膜，增加金属板表面的耐腐蚀性能。传统使用的铬酸盐钝化剂中的六价铬具有致癌作用，对人体和环境有害，所以要求采用环保的钝化剂代替传统的有铬钝化剂。例如专利技术专利ZL200710304572.9采用三价铬代替六价铬，以三价铬盐(硝酸铬、硫酸铬、氯化铬)、丙烯酸有机聚合物、钴盐(硫酸钴、硝酸钴、亚硝酸钴)、铈盐(硝酸铈、硫酸铈、硫酸高铈、氯化铈)等为主要原料制备出了无毒型的钝化剂。专利技术专利ZL200910218239.5报道了一种用于镀锌板处理的无铬钝化剂，这种无铬钝化剂以硅酸钠、硫酸铜、硫酸镍、硫酸亚铁、醋酸钠、冰醋酸、硫酸和水为原料。专利技术专利ZL201210543401.2报道了一种可用于铝材的不含磷酸盐和亚硝酸盐的环保型钝化剂，此种钝化剂的主要成分为氟锆酸盐、硫酸铬、氢氧化钠、氟化盐、硝酸盐、镍盐和水。专利技术专利201210453062.9报道了一种铜件用钝化剂，此种钝化剂的主要成分由溶剂(甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇)、缓蚀剂(苯骈三氮唑、N-甲基苯骈三氮唑、N-乙基苯骈三氮唑、N-丙基苯骈三氮唑或l-羟基苯骈三氮唑)和覆膜剂(聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮)构成。镀锌板、铝及铜合金金属板在钝化前，表面往往带有氧化皮、油脂等，这些杂质会造成涂层开裂、起泡等现象，影响钝化层的质量，所以要求钝化剂可以直接在金属表面钝化，而不需要清洗等预处理过程。钝化剂形成的钝化膜除了要求具有良好的耐腐蚀性能外，还需要具有良好的耐候性、耐水性、耐溶剂性、耐指纹性和润滑性等多种性能。然而，现有的钝化剂难以同时满足以上要求。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂，以期使用前无需预处理，可直接在金属表面涂覆使用，镀锌板、铝合金或铜合金金属板经过该复合钝化剂钝化后具有良好的耐盐性、耐候性、耐水性、耐酸性、耐碱性、耐溶剂性、耐指纹性和润滑性。本专利技术所提供的一种用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：本专利技术所述铋酸锶纳米球的直径为30-70nm。本专利技术所提供的铋酸锶纳米球的具体制备方法如下：以铋酸钠、乙酸锶作为原料，水为溶剂，乙二胺四乙酸(EDTA)作为添加剂，其中铋酸钠与乙酸锶的摩尔比为1:1，EDTA的重量不大于水重量的5％，将铋酸钠、乙酸锶与水均匀混合后置于反应容器内并密封，于温度100-200℃、保温5-48h，其中铋酸钠与乙酸锶的重量不大于水重量的60％。本专利技术所提供的一种用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂的具体制备方法如下：按照质量比例分别称取脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮混合物、脱氢乙酸钠、十二酰-N-甲基甘氨酸钠、高碳醇脂肪酸酯复合物、铋酸锶纳米球和水，然后在水中依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮混合物、脱氢乙酸钠、十二酰-N-甲基甘氨酸钠、高碳醇脂肪酸酯复合物和铋酸锶纳米球，机械搅拌6-12小时混合均匀。本专利技术所提供的一种用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂的钝化工艺参数如下：复合钝化剂成膜方式采用喷涂、浸涂或者辊涂方式，钝化温度20-40℃、钝化时间10-30s，固化温度50-90℃、固化时间1-20min，自然冷却。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：1、本专利技术以脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮混合物、脱氢乙酸钠、十二酰-N-甲基甘氨酸钠、高碳醇脂肪酸酯复合物、铋酸锶纳米球和水作为原料，可以制备出复合钝化剂。脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯可以提高钝化膜在金属表面的附着力，同时与十二酰-N-甲基甘氨酸钠的共同作用，可以保持铋酸锶纳米球在钝化剂中的长期稳定。高碳醇脂肪酸酯复合物作为消泡剂可以消除钝化剂中的气泡。5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮混合物、脱氢乙酸钠、铋酸锶纳米球和十二酰-N-甲基甘氨酸钠作为缓蚀剂，与脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、高碳醇脂肪酸酯复合物在金属表面形成致密的复合钝化层，在这些物质的协同作用下，能够阻止水分、腐蚀性气体和其他腐蚀性物质接触镀锌板、铝及铜合金等金属表面，从而提高金属的耐蚀性能。脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯也具有脱脂和润滑作用，因此，这种复合钝化剂使用前无需要预处理，金属表面钝化后具有良好的耐盐性、耐候性、耐水性、耐酸性、耐碱性、耐溶剂性、耐指纹性和润滑性，在金属材料表面处理方面具有良好的应用。2、本专利技术采用的铋酸锶纳米球的耐腐蚀性强、稳定性好、无毒和无污染，脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮混合物、脱氢乙酸钠、十二酰-N-甲基甘氨酸钠和高碳醇脂肪酸酯复合物都是批量生产的原料，可以实现复合钝化剂的批量制备。附图说明图1为实施例1制备的复合钝化剂在镀锌板表面形成钝化膜的SEM图像；从图可以看出复合钝化剂在镀锌板表面形成的钝化膜由铋酸锶纳米球和无规则颗粒构成，铋酸锶纳米球的直径为30-70nm。无规则颗粒是钝化剂中的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮混合物、脱氢乙酸钠、十二酰-N-甲基甘氨酸钠和高碳醇脂肪酸酯复合物干燥后形成的，铋酸锶纳米球与以上物质混合形成了由铋酸锶纳米球和无规则颗粒构成的钝化膜。具体实施方式以下结合具体实施例详述本专利技术，但本专利技术不局限于下述实施例。实施例1确定用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：实施例2确定用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：实施例3确定用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：实施例4确定用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：实施例5确定用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：实施例6确定用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：实施例7确定用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：实施例8确定用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂的质量百分比组成如下：按照实施例1到实施例8配方制备出的复合钝化剂涂覆于镀锌板、铝合金及铜合金金属板表面形成的钝化膜，其性能指标检测结果如下：表1本专利技术复合钝化剂形成的钝化膜的性能指标。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂，其特征在于：以质量百分比计，该复合钝化剂的组成如下：

【技术特征摘要】
1.一种用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂，其特征在于：以质量百分比计，该复合钝化剂的组成如下：2.根据权利要求1所述一种用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂，其特征在于：所述铋酸锶纳米球的直径为30-70nm。3.根据权利要求1所述一种用于镀锌板、铝合金及铜合金金属板的复合钝化剂，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴立宅，吴胜华，林飞飞，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34