一种用于镀锌三价铬钝化液和制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种用于镀锌三价铬钝化液，其包括锌盐、三价铬盐、有机羧酸盐、硝酸盐、pH调节剂。本发明专利技术还涉及用于镀锌三价铬钝化液的制备方法及其在镀锌工艺中的应用。本发明专利技术是依据三价铬盐的成膜原理，与多种金属抑制腐蚀成份共同复配而成，钝化膜层结构致密光亮，色泽均匀，不仅具有很好的装饰效果，而且耐蚀性和抗变色性能优异；钝化液中不添加任何染料，废水处理简单，成本低，是镀锌三价铬钝化液的理想配方。配方。

【技术实现步骤摘要】
一种用于镀锌三价铬钝化液和制备方法及应用


[0001]本专利技术属于钝化液领域，具体涉及一种用于镀锌三价铬钝化液和制备方法及应用。

技术介绍

[0002]为了提高钢铁产品的耐腐蚀性，通常在产品表面上电镀锌或其合金(锌铁、锌镍和锌钴等)形成的镀锌层。因镀锌层相对钢铁材料是属于牺牲阳极保护，为了进一步提高整体防护腐蚀性和装饰性，必须对镀锌层进行钝化处理，使其表面生成一层耐腐蚀性高、装饰性好的钝化膜。
[0003]相关技术表明，目前钝化膜大部分仍采用含有六价铬的铬酸盐进行钝化处理。如专利CN201410053145.8中提出包括独立保存的A剂和B剂，其中A剂中包含有铬酸酐：50
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200g/L，成膜剂促进剂：100
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500g/L，膜促进剂：20
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100g/L，其余是水。虽然此六价铬的钝化工艺成熟稳定，耐腐蚀性能优异，成本低廉、具有修复耐腐蚀性的自愈能力等优点，但是六价铬具有高毒性和致癌性，对环境和人体健康存在严重的危害性，属于非环保工艺，已被列入淘汰工艺。
[0004]随着近几年科学技术的快速发展，环保钝化技术与工艺也得到快速的发展与应用。如专利CN201811275747.2中介绍了采用钼酸铵为主要成膜剂的无铬环保金色钝化液，采用pH值为8.5
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9.5的碱性体系，钝化膜外观呈金色偏青，均匀较好。但存在钝化液稳定差和膜层耐蚀性差的缺点，仍停留在研究开发阶段，无法工业化应用。
[0005]当前镀锌三价铬钝化相对比较成熟且稳定，其采用的主要技术方案是三价铬蓝钝+染料二合一，此方案是传统镀锌染色技术方案的改良，优点是缩短工艺流程，钝化液操作范围宽，管理简单，钝化膜层外观色泽均匀，浓艳，染料附着力好；缺点是钝化膜层的抗变色和耐蚀性差，仍需要用透明漆封闭来改善。
[0006]综上所述，现有镀锌三价钝化液或钝化工艺普遍存在的不足是：(1)钝化液中因使用染料来着色，大量染料吸附于钝化膜层中，结构不够致密，孔隙增加，导致膜层耐蚀性差；(2)钝化膜层的抗变色性差，必须进行透明漆封闭，增加成本；(3)报废钝化液中含有大量染料，增加废水处理成本。
[0007]因此，亟需找到一种更为合适的钝化液，从而克服上述缺陷。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供了一种用于镀锌三价铬钝化液，能够解决上述钝化液耐蚀性差和抗变色差的技术问题。本专利技术还涉及上述用于镀锌三价铬钝化液的制备方法和在镀锌工艺中的应用。
[0009]本专利技术的一个目的在于提供一种用于镀锌三价铬钝化液，通过以下技术手段得以实现：
[0010]一种用于镀锌三价铬钝化液，其用于镀锌三价铬钝化液，包括锌盐、三价铬盐、有
机羧酸盐、硝酸盐、pH调节剂。
[0011]其中，锌盐用来提供一定浓度的锌离子，可以与镀层上的锌材质形成离子效应，从而可以有效控制锌材质的溶解速度，具有明显提高钝化膜层的致密性和耐蚀性的作用；
[0012]三价铬盐为成膜剂，提供三价铬金属，是形成锌铬钝化膜结构的主要成分；
[0013]有机羧酸盐为配位剂，与三价铬形成稳定的配位物，控制三价铬盐成膜速度，使钝化液维持稳定，同时起到pH值缓冲作用；
[0014]硝酸盐有助于氧化锌层，使其快速钝化成膜。
[0015]进一步地，所述锌盐选自硫酸锌、氯化锌、硝酸锌的一种或多种。
[0016]进一步地，所述三价铬盐选自硫酸铬、硝酸铬、氯化铬的一种或多种。
[0017]进一步地，所述有机羧酸盐选自柠檬酸盐、酒石酸盐的至少一种。
[0018]进一步地，所述硝酸盐选自硝酸钠、硝酸钾的至少一种。
[0019]进一步地，包括如下质量分数的成分：
[0020][0021]进一步地，所述助剂包括六偏磷酸盐、硫酸亚钴、钼酸铵、三氯化铈的一种或多种。
[0022]六偏磷酸盐，提供磷酸盐，与锌盐和三价铬盐协同形成复合钝化膜层，增加钝化膜层的厚度，提高耐蚀性，同进使膜层色泽更浓艳；
[0023]硫酸亚钴提供的钴元素用于提高钝化膜层的耐蚀性；
[0024]钼酸铵、三氯化铈为显色剂。
[0025]本专利技术的另一个目的在于提供上述用于镀锌三价铬钝化液的制备方法，包括如下步骤：
[0026]S1.在55
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60℃下，将有机羧酸盐和三价铬盐在水中混匀；
[0027]S2.加入锌盐、硝酸盐混匀；
[0028]S3.加入pH调节剂调节pH值。
[0029]进一步地，S1步骤中持续的时间为5
‑
10h。
[0030]进一步地，S2步骤中所述pH值为2.0
‑
2.5。
[0031]本专利技术的另一个目的在于提供上述用于镀锌三价铬钝化液在镀锌工艺中的应用。
[0032]本专利技术的有益效果在于：
[0033]本专利技术是依据三价铬盐的成膜原理，与多种金属抑制腐蚀成份共同复配而成，钝化膜层结构致密光亮，色泽均匀，不仅具有很好的装饰效果，而且耐蚀性和抗变色性能优异；钝化液中不添加任何染料，废水处理简单，成本低，是镀锌三价铬钝化液的理想配方。
具体实施方式
[0034]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，列举如下实施例。实施例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。
[0035]实施例1
[0036]一种用于镀锌三价铬钝化液，包括如下质量分数的成分：
[0037][0038]上述用于镀锌三价铬钝化液的制备方法为：
[0039]S1.在55℃下，计量称取柠檬酸钠和氯化铬，将柠檬酸钠和氯化铬在水中混匀，形成溶液，并保温5h；
[0040]S2.计量称取、并向上述溶液中加入硫酸锌、硝酸钠、六偏磷酸钠、硫酸亚钴、钼酸铵、三氧化铈，并混匀；
[0041]S3.补足水，并且用硫酸调节至pH值为2.0。
[0042]釜底出料，得到产物。
[0043]实施例2
[0044]一种用于镀锌三价铬钝化液，包括如下质量分数的成分：
[0045][0046]上述用于镀锌三价铬钝化液的制备方法为：
[0047]S1.在60℃下，计量称取酒石酸钠和硫酸铬，将酒石酸钠和硫酸铬在水中混匀，形成溶液，并保温7h；
[0048]S2.计量称取、并向上述溶液中加入氯化锌、硝酸钾、六偏磷酸钠、硫酸亚钴、钼酸铵、三氧化铈，并混匀；
[0049]S3.补足水，并且用硫酸调节至pH值为2.5。
[0050]釜底出料，得到产物。
[0051]实施例3
[0052]一种用于镀锌三价铬钝化液，包括如下质量分数的成分：
[0053][0054][0055]上述用于镀锌三价铬钝化液的制备方法为：
[0056]S1.在58℃下，计量称取酒石酸钠和硝酸铬，将酒石酸钠和硝酸铬在水中混匀，形成溶液，并保温10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于镀锌三价铬钝化液，其特征在于，所述用于镀锌三价铬钝化液，包括锌盐、三价铬盐、有机羧酸盐、硝酸盐、pH调节剂。2.根据权利要求1所述用于镀锌三价铬钝化液，其特征在于，所述锌盐选自硫酸锌、氯化锌、硝酸锌的一种或多种。3.根据权利要求1所述用于镀锌三价铬钝化液，其特征在于，所述有机羧酸盐选自柠檬酸盐、酒石酸盐的至少一种。4.根据权利要求1所述用于镀锌三价铬钝化液，其特征在于，所述硝酸盐选自硝酸钠、硝酸钾的至少一种。5.根据权利要求1所述用于镀锌三价铬钝化液，其特征在于，包括如下质量分数的成分：助剂pH调节剂水。6.根据权利要求5所述用于镀锌三价铬钝化液，其特征在于，所述助剂包括六偏磷酸盐、硫酸亚钴、钼酸铵、三氯化铈的一种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：容毅，黄锦秋，林锡均，洪大照，
申请(专利权)人：江门市瑞期精细化学工程有限公司，
类型：发明
国别省市：