[发明专利]一种环保型钛盐彩色钝化液

说明书

本发明公开一种环保型钛盐彩色钝化液，其组分及含量为三氯化钛6~8mL/L、羟基乙叉二膦酸2~4mL/L、双氧水13~17mL/L、氟硅酸钠4~7g/L、硅烷4~6g/L、硫酸镍1~1.5g/L、磷酸8~12mL/L、十二烷基硫酸钠1~3g/L，钝化液的pH值为1~2；本发明钝化液不含铬等有毒有害物质，是一种环保钝化液；该钝化液制备工艺简单、耐蚀性高、膜层附着力强、钝化液稳定、生产成本较低、膜层厚度均匀，使用本钝化液进行处理后的锌镀层外观为均匀分布的彩色钝化膜，经中性盐雾试验出现白锈时间超过85小时，可满足不同的市场需要，老化后经盐水浸泡48小时后，画格交叉切割边缘几乎无脱落现象，钝化膜总的脱落面积小于5%，是一种附着力较好的钝化膜。

技术领域

本发明涉及一种环保型钛盐彩色钝化液，属于金属材料表面处理技术领域。

背景技术

电镀锌是一种常规的应用最为广泛的表面防护技术，是材料表面防腐蚀保护法中最重要的一种，是利用锌离子在金属表面形成均匀致密的沉积层，将被保护的基体与外界的介质隔离开，达到防腐的效果。该技术设备简单，操作简单，成本廉价，因此应用广泛。

锌电镀之后如果不进行进一步的处理，镀层很快就会腐蚀变暗，并在表面出现白色的腐蚀产物，从而很快腐蚀被保护的材料。因此，为了提高防腐能力，有效的保护基体，一般都要在镀锌之后对其进行钝化处理，使锌层表面上形成一层致密的转化膜层，达到更加有效的防腐目的。

目前大多数生产线均使用铬酸盐钝化，其中六价铬毒性高，且易致癌，会对环境和人体造成极大的伤害，三价铬在长期存放和使用过程中也会转换为六价铬，政府已严格限制铬酸盐的使用和排放。因此，开发符合环保要求的钝化技术正成为当务之急。

现在存在的无铬彩色钝化体系很多，其中硅酸盐钝化具有很好的应用前景，但稳定性和耐蚀性有待提高；钼酸盐体系具有良好的延缓腐蚀作用，低毒，但对膜层厚度要求太高，成本高；稀土金属盐体系，低毒，稳定性好，具有较好的缓蚀作用，但成本高；有机物体系抗蚀性高，但成膜剂种类较多，钝化工艺较复杂，钝化成本偏高。

发明内容

本发明的目的是克服钛盐钝化成膜效率低、易产生裂纹等问题，加入偶联剂改善膜层表面的裂纹等缺陷，并大幅度提升钝化膜的附着能力和耐蚀性。

本发明提供一种不含有毒物质的环保型钛盐彩色钝化液，其组分及含量为三氯化钛6~8mL/L、羟基乙叉二膦酸2~4mL/L、双氧水13~17mL/L、氟硅酸盐4~7g/L、硅烷4~6g/L、硫酸镍1~1.5g/L、磷酸8~12mL/L、十二烷基硫酸钠1~3g/L，钝化液的pH值为1~2。

用氟锆酸钾或氟锆酸钾与氟硅酸钠任意比例混合的混合物代替所述氟硅酸钠。

所述硅烷为氨基硅烷（KH-550）。

本发明所述试剂均为市售分析纯化学试剂，溶剂为去离子水。

本发明所述环保型钛盐彩色钝化液的制备方法，具体步骤如下：

（1）在烧杯中加入体积为配置所需钝化液体积50~70%的去离子水；

（2）在步骤（1）的去离子水中依次加入需要量的三氯化钛、双氧水、羟基乙叉二膦酸、氟硅酸盐、硅烷、硫酸镍、磷酸和十二烷基硫酸钠搅拌均匀至完全溶解后得到混合溶液；

（3）在步聚（2）的混合溶液中补充水并加入稀硝酸或者质量分数为10%的氢氧化钠溶液调节pH值至1~2且达到所需体积，即得到环保型钛盐彩色钝化液。

使用本发明的环保型钛盐彩色钝化液对电镀锌材料进行钝化处理的方法为：将经过电镀锌的材料清洗干净，进行出光处理后进行清洗，再将材料浸入环保型钛盐彩色钝化液中，室温下浸泡20~40秒后，取出清洗后，干燥即可。