[发明专利]一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三价铬钝化剂，具体为镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液，属于金属表面处理领域。

技术背景

钢铁零件在电镀锌或热镀锌后通常都要进行钝化处理，以防止短时间内产生白锈。随着我国汽车工业的崛起，大型汽车工业对钢板需求量不断增加，同时对板材质量，环保要求也不断增高。这就需要在处理板材时既要保证一定产量又要符合各国的环保要求。传统的六价铬彩色钝化剂对环境造成严重的污染，汽车钢板表面钝化处理越来越多的采用三价铬钝化剂。而现有的三价铬钝化工艺存在产品品质不稳定，钝化液寿命低，钝化过程不易控制，钝化膜的耐蚀性较差等缺陷。生产一款产品质量稳定，能够连续化对镀锌钢板表面进行钝化处理的钝化液成为当务之急，具有广阔的市场前景。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种经济适用、耐腐蚀性好、能够连续化对镀锌钢板表面进行钝化处理的环保型三价铬钝化剂。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液，其主体成分及用量包括：硝酸铬5-10份，磷酸二氢铬10-20份，无机酸1-5份，封闭剂酸性硅溶胶5-10份，次磷酸钠0.5-2份，硝酸钴0.5-2份，络合剂有机酸0.1-2份，去离子水50-65份。

主体成分及用量优选为硝酸铬8份，磷酸二氢铬15份，磷酸4份，封闭剂酸性硅溶胶8份，次磷酸钠1份，硝酸钴1份，马来酸1份，去离子水62份。

无机酸为硝酸、硫酸、磷酸中的一种或多种，优选为磷酸。络合剂有机酸为苹果酸、柠檬酸、马来酸、葡萄糖酸中的一种或多种，优选为马来酸。

本发明采用市售的35％磷酸二氢铬水溶液及硝酸铬，为主成膜剂，并加入膜结构改良剂硝酸钴，对形成钝化膜的钝化液有活化作用，提高钝化膜耐蚀性。能在镀锌钢板表面形成致密的保护膜，成膜速度快，成膜均匀，膜结构稳定。

本发明采用的硅溶胶为市售的酸性硅溶胶，粒度10-30nm，二氧化硅含量29-31％，pH值2.0-4.0。酸性硅溶胶在钝化过程中被填充在钝化膜的骨架中，能够在金属表面与金属离子发生交联，形成新的硅网状结构的保护膜，克服了三价铬钝化无自愈能力的缺点，协同主成膜剂进一步提高镀锌钢板的耐腐蚀性。酸性硅溶胶的引入，还能提高钝化膜的附着力，改善后续的涂装性能。

本发明采用的无机酸为硝酸、硫酸、磷酸，优选为85％含量的工业磷酸，磷酸能够提供稳定的酸性环境，长时间的保证体系三价铬稳定化。并且在钝化过程中有一定的磷化效果，进一步提高了成膜的稳定性及耐腐蚀性。并和酸性硅溶胶协同提高产品的后续涂装性能。

本发明引入次磷酸钠，能显著提高钝化膜的耐蚀耐磨性能，使膜层致密均匀，膜层更加牢固。引入有机酸作为络合剂，优选马来酸。控制成膜的速度和钝化液稳定性，使工作液长时间保持良好的钝化效果。

所述的三价铬钝化剂浓缩液的制备方法，其步骤如下：

1)取一定量的去离子水，加入无机酸、有机酸充分搅拌得酸性水溶液。

2)向步骤1)中加入酸性硅溶胶、次磷酸钠、硝酸钴、充分搅拌溶解，得溶液。

3)向步骤2)中加入磷酸二氢铬、硝酸铬充分混匀，得均一墨绿色三价铬钝化剂浓缩液成品。

本发明为一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液，与现有市售三价铬相比具有如下显著优点：

1.本发明钝化剂成膜耐腐蚀性时间长，成膜均匀稳定。

2.能够用于连续化钝化处理，且体系能保持稳定。

3.膜结构稳定，提高后续涂装能力。

具体实施方式

实施例1

一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液，由如下重量份的原料组成，硝酸铬8份，磷酸二氢铬15份，磷酸4份，封闭剂酸性硅溶胶8份，次磷酸钠1份，硝酸钴1份，马来酸1份，去离子水62份。

实施例2

一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液，由如下重量份的原料组成，硝酸铬7份，磷酸二氢铬20份，硝酸1份，磷酸3份，封闭剂酸性硅溶胶5份，次磷酸钠0.5份，硝酸钴2份，苹果酸2份，去离子水61.5份。

实施例3

一种镀锌钢板三价铬钝化剂浓缩液，由如下重量份的原料组成，硝酸铬10份，磷酸二氢铬13份，硫酸4份，封闭剂酸性硅溶胶6份，次磷酸钠0.5份，硝酸钴1份，马来酸1份，柠檬酸1份，去离子水63.5份。

实施例4