钝化封闭剂及钝化封闭处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种钝化封闭剂，包括钝化剂和封闭剂，钝化剂的配方包括8

【技术实现步骤摘要】
钝化封闭剂及钝化封闭处理工艺


[0001]本专利技术涉及金属表面处理
，尤其涉及一种富锌漆涂层钝化封闭剂及钝化封闭处理工艺。

技术介绍

[0002]碳钢是广泛应用于工农业生产中的金属材料，但是碳钢容易腐蚀，金属锌被广泛地应用于钢材的腐蚀防护，热浸镀锌和电镀锌是传统的锌金属锌涂层制备工艺，但随着低碳经济发展的现实需求，上述两种金属锌涂层制备工艺应用逐步受到限制。富锌漆涂层的开发和应用为解决上述问题提供了有效途径，富锌漆涂层不但可以对腐蚀介质提供物理屏蔽阻挡作用，而且可以发挥对金属基体的阴极保护功能，从而实现对碳钢基体腐蚀的有效防护，已逐步占据越来越重要的市场地位。然而，富锌漆涂层中所含的金属锌暴露在空气或者潮湿环境中容易腐蚀，产生“白绣”，不但影响外观，而且会使其防护性能显著下降。与此同时，富锌漆涂层在制备过程中容易形成一些微小孔隙，导致腐蚀介质渗透至基体表面，引发金属基体腐蚀。因此，对富锌漆涂层进行钝化封闭处理，改善其腐蚀防护性能，延长其使用寿命是富锌漆涂层制备过程中的关键环节。然而，传统金属锌涂层钝化封闭剂中常含有铬酸盐，铬酸盐中的六价铬毒性大，且具有致癌性，严重危害人体健康，已经被严格禁止使用，开发富锌漆涂层无铬钝化封闭剂及钝化封闭处理工艺已是当务之急。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种钝化封闭剂及钝化封闭处理工艺以解决上述存在的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种钝化封闭剂，包括钝化剂和封闭剂，所述钝化剂的配方包括8
‑
12g/L氧化剂、22
‑
32g/L无机成膜剂、8
‑
10g/L有机成膜剂、3
‑
6g/L成膜促进剂、1
‑
3g/L 填孔剂、1
‑
2g/L缓蚀剂、1
‑
2g/L表面润湿剂以及余量的去离子水，所述钝化剂的pH值为3
‑
4；所述封闭剂的配方包括硅烷偶联剂、苯乙烯
‑
马来酸共聚物、聚 (乙烯
‑
co
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯)、去离子水和无水乙醇，其中，硅烷偶联剂、聚甲基丙烯酸羟乙酯、去离子水和无水乙醇的质量比为10:5:5:10:75，所述封闭剂的pH值为3.5
‑
4.5。
[0006]进一步地，所述氧化剂包括六氟锆酸钠、硫酸铁氨、过硫酸铵中的至少一种。
[0007]进一步地，所述无机成膜剂包括12
‑
18g/L的主成膜剂和10
‑
14g/L的辅助成膜剂，所述主成膜剂包括酸化硅溶胶、硅酸钠中的至少一种，所述辅助成膜剂包括钼酸钠、偏钒酸氨中的至少一种。
[0008]进一步地，所述有机成膜剂包括二乙烯三胺五甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉磷酸中的至少一种。
[0009]进一步地，所述成膜促进剂包括偏铝酸钠、氟钛酸钠、六氟磷酸钠中的至少一种。
[0010]进一步地，所述填孔剂包括氟硅酸钠、硝酸镍、硝酸钇、硝酸钴中的至少一种。
[0011]进一步地，所述缓蚀剂包括1，2
‑
二(苯丙咪唑
‑2‑
基)乙醇、五羟乙基二乙烯三胺、咪唑啉、5
‑
氨基吲哚中的至少一种。
[0012]进一步地，所述表面润湿剂包括十二烷基苯磺酸钠、OP
‑
10、吐温
‑
80中的至少一种。
[0013]进一步地，所述硅烷偶联剂包括双
‑
[3
‑
(三乙氧基)硅丙基]四硫化物、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
[0014]一种钝化封闭处理工艺，包括以下步骤：
[0015](1)样品预处理：将涂覆有富锌漆涂层的碳钢片先用大量的纯化水进行清洗，然后采用无水乙醇溶液清洗3
‑
5次，最后采用去离子水清洗，压缩空气吹干即可；
[0016](2)钝化处理工艺：在40
‑
50℃的条件下，将步骤(1)中经过预处理的样品浸入钝化剂中，钝化90
‑
150s后取出，除去表面多余的钝化剂，55
‑
65℃下烘烤0.5
‑
1.5h即可；
[0017](3)封闭处理工艺：在55
‑
65℃的条件下，将步骤(2)中经过钝化处理的样品浸入封闭剂中，封闭40
‑
80s后取出，除去表面多余的封闭剂，150
‑
170℃下干燥1
‑
3h即可。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019](1)本专利技术分别提供了一种富锌漆涂层无铬钝化剂和有机封闭剂，并开发了相应的钝化及封闭处理工艺。钝化剂不含六价铬，原料来源广泛，成本低廉，生产过程中废水量少。钝化剂中的无机成膜剂和有机成膜剂能在富锌漆涂层表面形成一层致密地有机
‑
无机复合钝化膜，对涂层外观无明显影响，且耐蚀性能好。钝化剂中所含有的填孔剂可有效填充涂层表面出现的微孔，阻止腐蚀介质向基体表面渗透。先后经本专利技术所述钝化和封闭工艺处理的富锌漆涂层，其腐蚀电流密度相较空白富锌漆涂层减小64％，耐Pb(CH3COO)2和CuSO4溶液点滴腐蚀试验的时间分别增加至空白富锌漆涂层的78倍和14倍。
[0020](2)本专利技术所述的封闭剂以有机树脂为主，不含有毒有害物质，成本低廉。本专利技术所述的封闭工艺是在富锌漆涂层钝化之后实施，其可以将涂层表面的微孔进行粘合、封闭，进一步增强涂层的防腐蚀性能。先后经本专利技术所述钝化和封闭工艺处理的富锌漆涂层，其表面孔隙率减少70％以上。
附图说明
[0021]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0022]图1为本专利技术的实施例、对比例和空白例的涂层钢片样品的电化学阻抗谱 Nyquist图；
[0023]图2为本专利技术的实施例、对比例和空白例的涂层钢片样品的Tafel极化曲线图。
具体实施方式
[0024]以下结合具体实施方式和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不局限于此。
[0025]本专利技术提供了一种钝化封闭剂，包括钝化剂和封闭剂。
[0026]钝化剂的配方包括8
‑
12g/L氧化剂、22
‑
32g/L无机成膜剂、8
‑
10g/L有机成膜剂、3
‑
6g/L成膜促进剂、1
‑
3g/L填孔剂、1
‑
2g/L缓蚀剂、1
‑
2g/L表面润湿剂以及余量的去离子水，钝化剂的pH值为3
‑
4；所述氧化剂包括六氟锆酸钠、硫酸铁氨、过硫酸铵中的至少一种；所述无机成膜剂包括12
‑
18g/L的主成膜剂和 10
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钝化封闭剂，其特征在于，包括钝化剂和封闭剂，所述钝化剂的配方包括8
‑
12g/L氧化剂、22
‑
32g/L无机成膜剂、8
‑
10g/L有机成膜剂、3
‑
6g/L成膜促进剂、1
‑
3g/L填孔剂、1
‑
2g/L缓蚀剂、1
‑
2g/L表面润湿剂以及余量的去离子水，所述钝化剂的pH值为3
‑
4；所述封闭剂的配方包括硅烷偶联剂、苯乙烯
‑
马来酸共聚物、聚(乙烯
‑
co
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯)、去离子水和无水乙醇，其中，硅烷偶联剂、苯乙烯
‑
马来酸共聚物、聚(乙烯
‑
co
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯)、去离子水和无水乙醇的质量比为10:5:5:10:75，所述封闭剂的pH值为3.5
‑
4.5。2.根据权利要求1所述的钝化封闭剂，其特征在于，所述氧化剂包括六氟锆酸钠、硫酸铁氨、过硫酸铵中的至少一种。3.根据权利要求1所述的钝化封闭剂，其特征在于，所述无机成膜剂包括12
‑
18g/L的主成膜剂和10
‑
14g/L的辅助成膜剂，所述主成膜剂包括酸化硅溶胶、硅酸钠中的至少一种，所述辅助成膜剂包括钼酸钠、偏钒酸氨中的至少一种。4.根据权利要求1所述的钝化封闭剂，其特征在于，所述有机成膜剂包括二乙烯三胺五甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉磷酸中的至少一种。5.根据权利要求1所述的钝化封闭剂，其特征在于，所述成膜促进剂包括偏铝酸钠、氟钛酸钠、六氟磷酸钠中的至少一种。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：文家新，
申请(专利权)人：重庆工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：