一种铬酸盐封闭剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铬酸盐封闭剂及其制备方法，所述铬酸盐封闭剂包括以下重量份的原料：三价铬盐30

【技术实现步骤摘要】
一种铬酸盐封闭剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于金属表面处理
，具体涉及一种铬酸盐封闭剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属的腐蚀问题遍及国民经济的各个领域，锌及其合金镀层是钢铁常见的防护手段之一，在潮湿的空气中，表面锌层易被氧化而生成“白锈”，为了提高镀锌钢铁制品的耐蚀性能，工业生产中常对镀锌层进行铬酸盐钝化处理。传统的六价铬钝化技术成熟，膜层综合性能好，应用广泛，但是，六价铬化合物是一种剧毒性的物质，易被人体吸收，长期接触或吸入时有强致癌危险，甚至会导致遗传性基因缺陷。因此，世界各国相继出台了对六价铬化合物的限用措施，随着诸多国际规范的实施，六价铬在防腐蚀工业领域中的应用被严格限制。
[0003]随着六价铬的限用，许多替代钝化工艺逐渐兴起，工艺重点主要集中在三价铬钝化和无铬钝化，其中无铬钝化技术主要分为：锆盐和钛盐、钴盐体系；钨酸盐、高锰酸盐、钼酸盐体系；有机高分子聚合物体系、无机硅酸盐体系；有机
‑
无机杂化等。这些无铬替代技术大多处于实验室研发阶段，钝化膜的性能及钝化溶液的可操作性还无法满足工业要求，所以规模市场化的产品少之又少。三价铬化合物与六价铬化合物相比，毒性较低、无致癌性，钝化膜层结构与使用性能接近六价铬钝化膜，是六价铬替代钝化的研究热点。
[0004]例如，专利CN112695313B公开了一种环保三价铬彩锌钝化液及其制备方法及钝化工艺，所述钝化液的组分如下：氯化铬5
‑
10g、硫酸铬15
‑
30g、氧化剂25<br/>‑
40g、配位剂20
‑
50g、辅助成膜剂2
‑
5g、添加剂3
‑
8g、余量为水。该钝化液虽然稳定性较好，较为环保，但成膜抗刮性能较差，耐腐蚀性也有待进一步提高，难以广泛应用。
[0005]因此，有必要提供一种耐腐蚀性良好、抗刮性强的铬酸盐封闭剂，以满足实际应用的需求。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种耐腐蚀性良好、抗刮性强的铬酸盐封闭剂。
[0007]为达此目的，本专利技术的技术方案如下：
[0008]本专利技术提供了一种铬酸盐封闭剂，所述铬酸盐封闭剂包括以下重量份的原料：三价铬盐30
‑
40份、络合剂15
‑
20份、氧化剂20
‑
30份、改性膨润土5
‑
10份、缓冲剂10
‑
20份、润湿剂1
‑
3份、乳液助剂10
‑
20份、二氧化硅1
‑
3份和水50
‑
80份。
[0009]在本专利技术的一些实施方案中，所述三价铬盐选自硫酸铬、氯化铬、硝酸铬中的一种或多种组合。
[0010]在本专利技术的一些实施方案中，所述络合剂选自柠檬酸、柠檬酸钠、草酸、草酸钠、丙二酸、苹果酸中的一种或多种组合。
[0011]在本专利技术的一些实施方案中，所述氧化剂选自过氧化氢、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或多种组合。
[0012]在本专利技术的一些实施方案中，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：
[0013](1)将纳米二氧化硅以1:1
‑
2的质量比例加入到去离子水中，搅拌均匀，得到待处理溶液；
[0014](2)将膨润土在高温下煅烧30
‑
60min，煅烧结束后取出，冷却至95
‑
115℃；
[0015](3)将步骤(2)得到的膨润土置入去离子水中超声分散20
‑
30min，超声10
‑
20min，得到活化分散的膨润土；
[0016](4)将步骤(3)得到的膨润土置入步骤(1)制备的待处理溶液中，搅拌20
‑
40min，然后在50
‑
60℃下干燥40
‑
50min，产物即为改性膨润土。
[0017]在本专利技术改性膨润土的制备方法中，步骤(2)中所述煅烧温度为500
‑
550℃。
[0018]在本专利技术改性膨润土的制备方法中，步骤(3)中所述超声的超声功率为150
‑
180W。
[0019]在本专利技术的一些实施方案中，所述缓冲剂选自硼酸、柠檬酸钠、邻苯二甲酸中的一种或多种组合。
[0020]在本专利技术的一些实施方案中，所述乳液助剂的制备方法包括以下步骤：
[0021](1)将聚乙烯树脂加热裂解成熔融态，然后经高压喷雾喷成粉末状，过筛，获得粉末；
[0022](2)在步骤(1)得到的粉末中加入过氧化苯甲酰，加热2
‑
5h；
[0023](3)将步骤(2)所得产物加入反应装置中，通入空气，保持压力为0.5
‑
0.7MPa，升高温度至180
‑
200℃，反应3
‑
5h；
[0024](4)将步骤(3)得到的产物、乳化剂司盘80混合，加热；将水加入另一容器进行加热，二者温度达到80
‑
90℃后，将两者混合，加入高剪切乳化机中进行乳化，产物即为乳液助剂。
[0025]在本专利技术乳液助剂的制备方法中，步骤(2)中所述过氧化苯甲酰的质量为步骤(1)得到粉末质量的1
‑
5％。
[0026]在本专利技术乳液助剂的制备方法中，步骤(4)中所述乳化剂司盘80的质量为步骤(3)所得产物的0.1
‑
0.2倍，所述加热温度为85
‑
95℃，所述水的质量为步骤(3)所得产物的1
‑
2倍。
[0027]在本专利技术的一些实施方案中，所述润湿剂选自十二烷基苯磺酸钠、月桂基硫酸铵、月桂基硫酸钠中的一种或多种组合。
[0028]一种铬酸盐封闭剂的制备方法，所述铬酸盐封闭剂的制备方法包括以下步骤：
[0029](1)将氧化剂、络合剂加入水中混合均匀制得A液；
[0030](2)将三价铬盐、缓蚀剂、润湿剂加入水中混合均匀制成B液；
[0031](3)将A液、B液混合，然后加入改性膨润土、二氧化硅、加工助剂，搅拌均匀，即得铬酸盐封闭剂。
[0032]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0033](1)本专利技术提供的铬酸盐封闭剂，以过氧化氢、过硫酸钠、过硫酸铵作为氧化剂，可溶解金属锌，把Zn氧化成Zn
2+
，并以三价铬盐为主成膜剂，与Zn
2+
反应，可以较快速度形成钝化膜。同时，由于三价铬离子是以络合物形式存在于水中的，其配位水分子取代反应的速率很小，需用其他配位体取代水分子，配位体可与三价铬离子生成动力学较不稳定的络合物，使铬有效地析出，提高反应速率，本申请以柠檬酸、柠檬酸钠、草酸、草酸钠、丙二酸、苹果酸
等作为络合剂，调节水溶液中三价铬离子的稳定性，起到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铬酸盐封闭剂，其特征在于，所述铬酸盐封闭剂包括以下重量份的原料：三价铬盐30
‑
40份、络合剂15
‑
20份、氧化剂20
‑
30份、改性膨润土5
‑
10份、缓冲剂10
‑
20份、润湿剂1
‑
3份、乳液助剂10
‑
20份、二氧化硅1
‑
3份和水50
‑
80份。2.根据权利要求1所述的铬酸盐封闭剂，其特征在于，所述三价铬盐选自硫酸铬、氯化铬、硝酸铬中的一种或多种组合。3.根据权利要求1所述的铬酸盐封闭剂，其特征在于，所述络合剂选自柠檬酸、柠檬酸钠、草酸、草酸钠、丙二酸、苹果酸中的一种或多种组合；所述氧化剂选自过氧化氢、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或多种组合。4.根据权利要求1所述的铬酸盐封闭剂，其特征在于，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：（1）将纳米二氧化硅以1:1
‑
2的质量比例加入到去离子水中，搅拌均匀，得到待处理溶液；（2）将膨润土在高温下煅烧30
‑
60min，煅烧结束后取出，冷却至95
‑
115℃；（3）将步骤（2）得到的膨润土置入去离子水中超声分散20
‑
30min，超声10
‑
20min，得到活化分散的膨润土；（4）将步骤（3）得到的膨润土置入步骤（1）制备的待处理溶液中，搅拌20
‑
40min，然后在50
‑
60℃下干燥40
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50min，产物即为改性膨润土。5.根据权利要求4所述的铬酸盐封闭剂，其特征在于，步骤（2）中所述煅烧温度为500
‑
550℃；步骤（3）中所述超声的超声功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶程辉，
申请(专利权)人：江门市高信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：