一种热镀锌防爆剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热镀锌防爆剂及其制备方法，热镀锌防爆剂包括以下重量百分比的原料：20～35％离子液体，1～20％非离子表面活性剂，1～3.5％二酰胺化合物，35～50％有机溶剂和1～10％去离子。在热镀锌过程中将该防爆剂直接添加到助镀剂溶液中，搅拌均匀，在60～75℃下使用。该防爆剂适用于热镀锌、热镀锌铝合金、热镀铝等多种工艺的助镀处理，能有效降低助镀剂与制件之间的表面张力，改善助镀效果；提高镀锌层表面质量，缩短浸锌时间，增加镀层表面光泽度；防止工件表面残留液体引起浸镀过程液态金属瀑溅；降低助镀剂的使用量，工件表面助镀剂附着量降低，减少锌渣产生；减少溶剂烟，减少溶剂灰渣，改善环境。

【技术实现步骤摘要】
一种热镀锌防爆剂及其制备方法
本专利技术涉及热镀锌
，特别是涉及一种热镀锌防爆剂及其制备方法。
技术介绍
热浸镀锌是延缓钢铁材料腐蚀的最有效手段之一，与其他金属防护方法相比，热浸镀锌工艺在镀层的物理屏障与电化学保护相结合的保护特性上，镀层与基体的结合强度上、镀层的致密性、耐久性、免维护性和经济性及其对制品形状与尺寸的适应性上，具有无可比拟的优势。溶剂助镀是热浸镀前处理中一道重要处理工序，不仅可以弥补前几道工序中存在的不足，还可以进一步活化钢铁表面，提高镀锌质量。这是其他钢铁防腐工艺无法比拟的。传统助镀液的温度宜控制在60-80℃。温度低于60℃时，提出助镀池后的制件表面助镀盐膜不容易干透，易引起爆锌；温度过低时还会引起溶液没有足够的活性，不能彻底清洁制件表面，同时沉积在制件表面的盐膜也不充分，助镀液的效果变差，需要增加助镀液的质量浓度。温度高于80℃时，会造成助镀液在制件表面过度沉积而产生双层盐膜结构，会造成爆锌，镀层增厚及锌灰增多，更高的温度还将消耗更多的热能。助镀剂添加剂是在不改变原有镀锌工艺的前提下，直接加入，该添加剂能更好的改善镀层质量，减少镀锌成本。在助镀液中加入助镀剂添加剂后能明显降低烘干温度，缩短烘干时间，减少工件表面盐膜的沉积，降低爆锌量，缩短镀锌工艺时间。中国专利CN101597732B(防止钢丝热镀锌漏镀的助镀剂添加剂)、CN101126142A(热镀锌助镀剂用添加剂)、CN101328568A(热浸镀金属工艺用多功能助镀添加剂及其制备和使用方法)这三项专利均对助镀剂添加剂溶液提出了改进，在提高助镀剂的润湿、浸润性的同时，还具有减少锌液飞溅、减少干燥时间等效果。但仍存在工人作业环境不安全、添加剂稳定性不好、绿色环保无法保证、不可重复利用、应用范围不广等问题。离子液体是一种由阴阳离子构成的在室温(或稍高于室温的温度)下呈液态的离子体系，其具有浸润性好、化学性质稳定、绿色无污染、可重复使用等优点，能克服上述已有技术的缺陷，但目前还未将其应用于热镀锌行业。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种热镀锌防爆剂及其制备方法。本专利技术的防爆剂除了使助镀剂与工件之间具有更好界面润湿性和相容性，还能够大大缩短干燥时间，提高生产效率，防止工件表面残留液体引起浸镀过程液态金属瀑溅，阻止迸溅烫伤等事故风险，改善工人作业环境，并降低材料消耗；用料环保，性质稳定，热镀时不分解，对人体无害；在使用过程中能加快形成均匀连续的盐膜，极大提高助镀剂附着均匀性、连续性，防止漏镀；助镀过程中无烟雾，镀层减薄，节约助镀剂等。本专利技术是通过如下技术方案实现的：本专利技术的第一方面，提供一种热镀锌防爆剂，包括以下重量百分比的原料：20～35％离子液体，1～20％非离子表面活性剂，1～3.5％二酰胺类化合物，35～50％有机溶剂和1～10％去离子水。优选的，所述离子液体选自下述化合物中的一种或多种：1)咪唑盐类化合物，其分子结构通式为：其中：R1、R3为碳数1～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基，R2为碳数0～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基；X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、ROSO3-、OH-、CO32-、HCO3-、FeCl4-、AlCl4-、ZnCl2-或CuCl2-；2)季铵盐类化合物，其分子结构通式为：其中：R1、R2、R3、R4为碳数1～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基；X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、ROSO3-、OH-、CO32-、HCO3-、FeCl4-、AlCl4-、ZnCl2-或CuCl2-；3)季磷盐类化合物，其分子结构通式为：其中：R1、R2、R3、R4为碳数1～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基；X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、ROSO3-、OH-、CO32-、HCO3-、FeCl4-、AlCl4-、ZnCl2-或CuCl2-；4)吡啶盐类化合物，其分子结构通式为：其中：R为碳数1～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基；X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、ROSO3-、OH-、CO32-、HCO3-、FeCl4-、AlCl4-、ZnCl2-或CuCl2-；5)六氢吡啶类化合物，其分子结构通式为：其中：R1、R2为碳数1～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基；X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、ROSO3-、OH-、CO32-、HCO3-、FeCl4-、AlCl4-、ZnCl2-或CuCl2-；6)四氢吡咯类化合物，其分子结构通式为：其中：R1、R2为碳数1～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基；X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、ROSO3-、OH-、CO32-、HCO3-、FeCl4-、AlCl4-、ZnCl2-或CuCl2-；7)烷基锍类化合物，其分子结构通式为：其中：R1、R2、R3为碳数1～20的烷基；X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、ROSO3-、OH-、CO32-、HCO3-、FeCl4-、AlCl4-、ZnCl2-或CuCl2-；8)吗啉类化合物，其分子结构通式为：其中：R1、R2为碳数1～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基；X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、ROSO3-、OH-、CO32-、HCO3-、FeCl4-、AlCl4-、ZnCl2-或CuCl2-。优选的，所述非离子表面活性剂选自具有下述通式的化合物中的一种或几种：1)其中：R为C1～C20为烷基酚，n的取值为2～80；2)其中：R为C1～C20长链烷基，n的取值为2～80。更为优选的，所述非离子表面活性剂选自C8～C20烷基酚聚氧乙烯醚或C8～C20烷基酰胺聚氧乙烯醚。优选的，所述二酰胺类化合物选自己二酰二胺、琥珀酰胺、苯基双胍、草酰二胺、缩二脲或尿素中一种或多种。优选的，所述有机溶剂选自乙醇、异丙醇、乙二醇、丙酮、二甲基亚砜或N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。本专利技术的第二方面，提供上述热镀锌防爆剂的制备方法，所述方法为：称取所需原料，将有机溶剂加热至25～35℃，保持温度恒定；加入离子液体和非离子表面活性剂，搅拌均匀；加入二酰胺类化合物并搅拌均匀；加入去离子水并搅拌均匀，静置3h，排出灌装，制备完成。本专利技术的第三方面，提供上述热镀锌防爆剂在镀锌中的应用，将热镀锌防爆剂直接加入到助镀液中，搅拌均匀；于60～75℃下使用。本专利技术的有益效果为：1.本专利技术中加入的表面活性剂具有增溶、乳化、分散、渗透、润湿、发泡、杀菌、分散和洗净等多重作用。能显著降低助镀剂的表面张力，提高助镀剂的覆盖性，防止助镀后的镀件在空气中二次氧化，防止漏镀；能明显降低烘干温度，缩短烘干时间，减少工件表面盐膜的沉积，防止锌液爆溅，改善工作环境。2.本专利技术中加入的离子液体作为润滑剂、增溶剂，能够提高助镀剂与工件之间的界面湿润性和相容性；且用料环保，性质稳定，热镀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热镀锌防爆剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：/n20～35％离子液体，1～20％非离子表面活性剂，1～3.5％二酰胺类化合物，35～50％有机溶剂和1～10％去离子水。/n

【技术特征摘要】
1.一种热镀锌防爆剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：
20～35％离子液体，1～20％非离子表面活性剂，1～3.5％二酰胺类化合物，35～50％有机溶剂和1～10％去离子水。


2.根据权利要求1所述的热镀锌防爆剂，其特征在于，所述离子液体选自下述化合物中的一种或多种：
1)咪唑盐类化合物，其结构通式为：其中：R1、R3为碳数1～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基，R2为碳数0～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基；X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、ROSO3-、OH-、CO32-、HCO3-、FeCl4-、AlCl4-、ZnCl2-或CuCl2-；
2)季铵盐类化合物，其结构通式为：其中：R1、R2、R3、R4为碳数1～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基；X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、ROSO3-、OH-、CO32-、HCO3-、FeCl4-、AlCl4-、ZnCl2-或CuCl2-；
3)季磷盐类化合物，其结构通式为：其中：R1、R2、R3、R4为碳数1～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基；X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、ROSO3-、OH-、CO32-、HCO3-、FeCl4-、AlCl4-、ZnCl2-或CuCl2-；
4)吡啶盐类化合物，其结构通式为：其中：R为碳数1～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基；X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、ROSO3-、OH-、CO32-、HCO3-、FeCl4-、AlCl4-、ZnCl2-或CuCl2-；
5)六氢吡啶类化合物，其结构通式为：其中：R1、R2为碳数1～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基；X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、ROSO3-、OH-、CO32-、HCO3-、FeCl4-、AlCl4-、ZnCl2-或CuCl2-；
6)四氢吡咯类化合物，其结构通式为：其中：R1、R2为碳数1～20的烷基、烯烃基、醇基、卤代烷基；X-为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、ROSO3-、OH-、CO32-、H...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢宝阳，吴荣方，谢孝文，郅西敬，马虎德，张承臣，刘聚阳，余佳文，徐景坤，
申请(专利权)人：江西科技师范大学，
类型：发明
国别省市：江西;36