镀锌层用环保型钝化液及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种用于镀锌层用环保型钝化液及其使用方法。该钝化液是由多种物质组成的溶质溶于去离子水中而成的溶液，所述溶液中溶质的各组份配比为：钼酸钠８０～１２０ｇ／Ｌ、钨酸钠２０～３０ｇ／Ｌ、硫酸氧钛２～７ｇ／Ｌ、植酸５～１０ｇ／Ｌ、丙稀酸１５～５０ｇ／Ｌ、双氧水２０～４０ｇ／Ｌ，所述溶液采用稀酸调节其ｐＨ至１．５～２．５。实践证明，本发明专利技术的锌层的环保型钝化液不含铬离子，彻底解决了铬酸盐钝化处理带来的环境污染问题，经盐雾试验检验，经本发明专利技术钝化液钝化处理的镀锌板的耐蚀性与传统的铬酸盐钝化液钝化的效果大致相当，并且本发明专利技术的使用方法简单易行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢材生产领域，具体地是指一种镀锌层用环保型钝化液及其使用方 法。
技术介绍
镀锌产品从生产线下来后，在储存、运输期间由于外界空气温度和湿度的变化等， 会在镀锌层表面产生结露，引起生锈(白锈)或变色(灰)。为了防止镀锌产品发生锈蚀， 镀锌产品的生产企业就必须对其进行表面钝化处理。传统的钝化处理是采用铬酸盐作为处 理剂，经铬酸盐处理后，在锌产品表面生成一种钝化膜，该膜具有良好的隔离性能与自修复 性能，使镀锌层具有很好的耐蚀性。虽然铬酸盐钝化膜对镀锌层有很好的保护作用，但六价 铬的水溶性和剧毒性易造成环境污染。随着人们环保思想的提高和社会环保意识的加强， 各国政府已经严格限制铬酸盐的使用和排放，欧盟议会和欧盟理事会曾于2003年1月通过 了 RoHS指令，严格限制了使用铬酸盐进行镀锌层钝化处理和限制各类含铬产品的进口。目前国内外对无铬钝化处理工艺的研究主要有无机盐钝化成膜和有机物钝化成 膜。无机盐钝化成膜工艺主要采用高价金属盐，如钼酸盐、钨酸盐、硅酸盐等作为钝化液。如 美国申请号为US4385940的专利技术专利公开了一种“镀锌钢的防腐蚀处理方法”，采用钼酸盐 钝化方法钝化的锌板可耐24小时盐雾试验，白锈面积在0 之间。有机物钝化成膜工 艺主要是采用水溶性有机物添加无机盐构成，如公开号为CN1268583A的中国专利技术专利申 请公开了一种“用于保护镀锌层的无铬钝化液及其涂覆方法”，就是采用在水溶性丙烯酸酯 树脂中加入钼酸盐配制而成。在《腐蚀与防护》2002. 23 (9)中的“植酸用于镀锌的无铬钝 化液体”一文，公开了含硅酸盐40g/L、硫酸3g/L、过氧化氢40g/L、硝酸5g/L、植酸5g/L、pH 值2 3的钝化液，其防腐蚀性能优于各种烃基膦酸。公开专利号为KR2006007565、名称 为“镀锌钢板无铬钝化溶液”的韩国专利技术专利，公开了一种主要成分为聚乙烯、并添加10 25%胺、硅烷、蜡等组成的无铬钝化液。美国专利号为US，0908182A1名称为“一种新型的 有机/无机复合镀锌钝化处理液”的专利技术专利公开的该钝化处理液包含0. 01 40. 00%磷 钼酸聚胺、1. 00 30. 00%氟硅酸、0. 01 20. 00%烷氧基硅烷、1. 00 30. 00%磷酸、0 40. 00%成膜乳液、0 5. 00%润滑剂、水和pH值调节剂，不含铬，该处理膜的附着力和耐蚀 性都较好。上述现有无机盐钝化成膜和有机物钝化成膜钝化液虽然在无毒环保方面有了极 大改进，但是，经上述钝化液处理后的钝化膜的耐蚀性、钝化速度与传统铬酸盐钝化膜的耐 蚀性相差较远，难以满足现代镀锌生产的要求。到目前为止，仍没有一种无铬钝化液的耐蚀 性使人们满意，难以被人们普遍接受。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种，该钝化液不 含对环境和人体有害的物质，其钝化膜的耐盐雾腐蚀性能与铬酸盐钝化大致相当，而且本 专利技术的使用方法操作简单。为实现上述目的，本专利技术所设计的镀锌层用环保型钝化液，它是由多种物质组成 的溶质溶于去离子水中而成的溶液，所述溶液中溶质的各组份配比为钼酸钠80 120g/ L、钨酸钠20 30g/L、硫酸氧钛2 7g/L、植酸5 10g/L、丙稀酸15 50g/L、双氧水20 40g/L，所述溶液采用稀酸调节其pH至1. 5 2. 5。进一步地，所述溶液采用稀磷酸调节其pH至1. 5 2. 5。使用本专利技术的镀锌层用环保型钝化液对镀锌板进行钝化的方法，包括以下步骤首先对待钝化的镀锌板表面进行净化处理；然后将所述镀锌层用环保型钝化液升温至50 65°C ；再用50 65°C的钝化液或浸泡、或喷淋、或涂覆净化后的镀锌板，钝化时间控制 在0. 5 4s ；最后用50 60°C的热风将钝化后的镀锌板烘干即可。本专利技术的镀锌层用环保型钝化液中各组分的选择原理以及作用如下钼酸钠钼元素与铬元素在化学周期表中都属VIB族元素，化学性能相近，故本发 明以无毒的钼盐替代铬盐对镀锌层表面进行钝化，尽管钝化的效果不如铬盐，但可以克服 因铬盐造成的环境污染问题，能明显提高镀锌层的耐蚀性。钨酸钠化学周期表中钨与铬、钼同族，钨酸钠在作为金属缓蚀剂方面与钼酸钠有 相似性，在锌表面生成的钨酸盐钝化膜也可提高镀锌层的耐蚀性。特别是钼酸盐与钨酸盐 的交互作用，在锌表面生成的钝化膜有更好的耐蚀性。硫酸氧钛该高价态钛在钝化液中作为辅助添加剂盐能提高钝化层的精密性和均 勻性，对钝化成膜有较大帮助。植酸植酸又称肌醇六磷酸脂，是一种多齿金属螯合剂，含有能同金属配合的24 个氧原子、12个羟基和6个磷酸基，易形成多个螯合环。所形成的络合物在广泛的pH值范 围内皆具有极强的稳定性，当与金属络合后，易在金属表面形成一层致密的单分子保护膜， 能有效地阻止氧进入金属表面，从而对镀层起到保护作用。丙稀酸是一种有机成膜物质，加入钝化液后可提高钼酸盐钝化膜的致密性，从而 提高钝化膜的耐盐雾能力。双氧水双氧水作为一种强氧化剂，加入钝化液后，可保证钝化液中高价离子的稳定。pH值对钼酸钠钝化膜耐蚀性影响很大，pH低时钼酸钠钝化膜的耐蚀性较优。此 外，钝化液温度及钝化时间对钝化膜的生长过程影响较大，本专利技术设定的温度及时间可以 适宜于连续生产线上使用。本专利技术的镀锌层用环保型钝化液不含铬离子，彻底解决了铬酸盐钝化处理带来的 环境污染问题，经盐雾试验检验，经本专利技术钝化液钝化处理的镀锌板的耐蚀性与传统的铬 酸盐钝化液钝化的效果大致相当，并且本专利技术的使用方法简单易行。具体实施例方式下面结合具体实施例来对本专利技术的锌层用环保型钝化液及其使用方法作详细说 明实施例1 取钼酸钠90g、钨酸钠30g、硫酸氧钛3g、丙稀酸15g、双氧水40g、植酸IOg溶解于 去离子水配制成IL溶液，用磷酸调节至pH = 2。利用上述镀锌层用环保型钝化液对镀锌板进行钝化时，首先将待钝化的镀锌板表面用脱脂液进行化学除油、自来水冲洗、去离子水漂洗、 热风吹干待用；然后将钝化液升温至65°C ；再用净化处理后的镀锌板浸入钝化液，钝化0. 5 Is ；最后将经钝化处理过的镀锌板用50 55°C的热风烘IOmin即形成钝化膜。中性盐雾腐蚀试验(NSS)对经上述镀锌层用环保型钝化液钝化处理后的镀锌 板试样放入盐雾箱中，参照IS03768标准，采用重量百分含量为5%的NaCl溶液，在pH = 6. 5 7. 2、温度为35 土 2°C条件下连续喷雾，观察试验结束时出现“白锈”的面积，测量表 面“白锈”面积的百分数，以评价钝化膜的耐蚀性。本实施例中钝化处理后的镀锌板经72h的中性盐雾腐蚀试验，试样表面“白锈”面 积小于5%，说明钝化膜的耐蚀性良好。实施例2:取钼酸钠100g、钨酸钠30g、硫酸氧钛3g、丙稀酸20g、双氧水20g、植酸5g溶解于 去离子水配制成IL溶液，用磷酸调节至pH = 1.5。利用上述镀锌层用环保型钝化液对镀锌板进行钝化时，首先将待钝化的镀锌板表面用脱脂液进行化学除油、自来水冲洗、去离子水漂洗、 热风吹干待用；然后将钝化液升温至60°C ；再用钝化液喷淋在净化处理后的镀锌板表面，钝化1 2s ；最后将经钝化处理过的镀锌板用55 60°C的热风烘IOmin即形成钝化膜。将本实施例中钝化处理后的镀锌板按实施例1记载的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镀锌层用环保型钝化液，它是由多种物质组成的溶质溶于去离子水中而成的溶液，所述溶液中溶质的各组份配比为：钼酸钠８０～１２０ｇ／Ｌ、钨酸钠２０～３０ｇ／Ｌ、硫酸氧钛２～７ｇ／Ｌ、植酸５～１０ｇ／Ｌ、丙稀酸１５～５０ｇ／Ｌ、双氧水２０～４０ｇ／Ｌ，所述溶液采用稀酸调节其ｐＨ至１．５～２．５。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建容，张万灵，涂元强，蔡捷，石争鸣，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]