[发明专利]一种锌铬膜发黑剂

说明书

技术领域

本发明属于石油化工及应用技术领域，特别是一种锌铬膜发黑剂。

背景技术

由于审美习惯的不同，国外有些用户要求外露零部件的颜色与底盘保持一致，要求使用黑色锌铬膜零部件。同时东风新开发的军用猛士越野车出于防锈和安全性方面考虑，也提出了同样的要求，然而黑色锌铬膜处理技术对东风公司乃至整个行业目前都是一个很大难题，在本课题开展之前东风公司乃至整个行业都在采用传统的黑色有机涂料涂覆工艺，就是在锌铬膜层表面再涂一层漆膜，但这种方法存在诸多弊端，所以开发一种实际操作简单，同时能够提高锌铬膜涂层性能的黑化工艺就非常有研究和经济价值。

传统的黑色锌铬膜工艺在锌铬表面再涂一层黑色有机涂料，该种工艺是在工件上的锌铬层表面涂一层黑色油漆，小批量情况下比较容易获得理想颜色的涂层，在常温状态下能够保持较好的耐蚀性能。但有如下问题：

①由于涂层都是使用有机物做溶剂，当零件的使用温度超过200℃以上时涂层就会自动地剥离，当达到更高的温度时涂层就会被烧毁而使零部件发生变色。所以对于像排气系统和发动机气管这样温度很高的部件来讲是不适用的。

②由于表面使用油漆涂层，所以涂层的摩擦系数不能够得到很好的控制，所以该工艺对于对摩擦系数要求很高的底盘紧固件来讲是不适用的。

③由于油漆的粘性比较大，所以在生产过程中对于像垫圈这样较小、数量比较大不适合刷涂的平面零件来讲，浸涂加工时，零件特别容易粘连，这就使得零件部分没有涂层，严重影响外观。

在锌铬膜处理液中加入炭黑或铁黑等黑色颜料也是行业内采用较多的工艺，该工艺是使用黑色的颜料均匀弥散分布于锌铬膜涂敷液当中来实现锌铬膜黑化的，该工艺得到的膜层厚实、均匀，由于在膜层中增加了颜料的缘故，这样使得本身硬度较软的锌铬膜层硬度有比较明显的提高，但是该工艺存在以下几个问题限制了该工艺的使用：

①在生产中颜料会出现凝聚的现象，这会导致零件的颜色不均匀。

② 要生产出优质的产品必须对生产过程严格的控制，防止颜料的凝聚，这样就会使生产的成本大幅度的提高。

③在锌铬膜中添加黑色颜料工艺，由于黑色颜料在锌铬膜中弥散分布，颜料的电极点位和锌铬膜不一致，就导致黑色颜料在锌铬膜中形成众多的腐蚀原电池，使膜层的耐蚀性有较大幅度的下降。

发明内容

为了解决传统的黑色锌铬膜工艺颜色不均匀、成本大、耐蚀性低的问题，本发明提出一种锌铬膜发黑剂。

本发明的技术方案为：一种锌铬膜发黑剂，其特征在于：包括以下的原料按质量比为：三氟氯乙烯：78~90%；发黑剂（炭黑）：2~5%；乙烯基氯硅烷：0.1~0.5%；磷酸二氢锌和硫酸铁：3~5%；十二烷基磺酸钠：0.1~1%；全甲醚化氨基树脂：0.1~0.6%混合而成。

本发明使用时将一种锌铬膜发黑剂与水按照1：6的比例配合，发黑槽液温度为50-70℃，发黑时间：17秒，零件预热温度： 320℃，成膜后烘干温度： 180℃，成膜后烘干时间：12分钟。膜层厚度为1~2μm。

本发明处理的黑化层是一层含有氟化树脂得膜层，膜层外观黑亮、均匀，避免了传统涂漆工艺露白现象；摩擦系数稳定(黑化工艺的摩擦系数分布在 0.16-0.20）；耐潮湿性能在锌铬膜的基础上有很大提高；通过添加硅烷基偶联剂和氟碳树脂的配合使用，膜层的耐高温性能得到改善（能耐500℃高温）,耐盐雾试验达到600h以上。

具体事实方式

一种锌铬膜发黑剂，具体操作为：取三氟氯乙烯：82公斤；（炭黑）：3公斤；乙烯基氯硅烷0.4公斤；磷酸二氢锌和硫酸铁：4公斤；十二烷基磺酸钠：0.2公斤；全甲醚化氨基树脂：0.4公斤混合成100公斤的发黑剂。将发黑剂配于600公斤的水混合，倒入发黑槽加热到70℃，将零件预热到320℃温度，置入发黑17秒，成膜后烘干温度为180℃，成膜后烘干12分钟，其膜层厚度为1~2μm。

本发明处理的黑化层是一层含有氟化树脂得膜层，膜层外观黑亮、均匀，避免了传统涂漆工艺露白现象；摩擦系数稳定(黑化工艺的摩擦系数分布在 0.16-0.20）；耐潮湿性能在锌铬膜的基础上有很大提高；通过添加硅烷基偶联剂和氟碳树脂的配合使用，膜层的耐高温性能得到改善（能耐500℃高温）,耐盐雾试验达到600h以上。