[发明专利]一种羟基化纳米封闭处理液及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种羟基化纳米封闭处理液及其制备方法和应用，该羟基化纳米封闭处理液由浓度为5‑30wt％的无机碱性组分溶液、浓度为3‑20wt％的纳米溶胶液、浓度为0.1‑5wt％的羟基表面活性剂溶液及浓度为10‑40wt％的有机酸溶液按照一定体积比混合而成。本发明在化学镀与电镀锌镍镀层之间，采取羟基化纳米封闭处理，提高了化学镀镍层的耐腐蚀性能，以及与后续锌镍合金镀层结合力，使得电镀产品的合格率由70‑80％提高到98％以上。再提高汽车零件的耐腐蚀性能方面，由过去的盐雾腐蚀实验48小时提高到360小时，耐腐蚀性能得到大幅度提高。

技术领域

本发明属于电镀技术领域，具体涉及一种羟基化纳米封闭处理液及其制备方法和应用。

背景技术

在汽车轻量化大的趋势下，一些高强度钢薄板、薄壁零件得到了大量应用，降低了汽车零件重量，但是需要高的耐腐蚀性。零件表面镀覆防护涂层是常见的防锈方式，如电镀耐腐蚀涂层。然而对于一些内腔狭窄且复杂的零件，通过电镀的方式均匀地形成足够厚度的涂层是非常困难的。例如一些高强度供油细管的内部狭窄而且复杂，需要完整的防护镀层覆盖，从电沉积基本理论和电力线的分布即可知细管(如左右，长100mm以上)等狭窄或复杂内腔的内表面无法被电镀镀层均匀地全部覆盖的，而里面镀层较薄或者没有镀层的内表面，很容易发生锈蚀。有的文献采用了镀后在管子内部浸防锈水的办法，但是耐腐蚀性很低，盐雾试验几个小时就已腐蚀。还有的资料报道，采用浸憎水剂的方法，但是耐腐蚀性能也不能够达到要求，盐雾试验十几个小时也已腐蚀。还有采用化学镀镍磷合金的方法，可以全部覆盖，但是镀层只有几个μm，最多1小时才能镀10μm，而且化学镀镍磷合金层具有大量的针孔(化学镀反应析出氢气导致)，耐腐蚀性能仍然不能满足要求。后续的电镀锌镍合金可以部分地增厚镀层，但由于细管内部深处电力线的分布不到位，难以实现对镀镍磷合金镀层的针孔均匀且完全地覆盖，导致防腐蚀效果不佳。更重要的是，化学镀镍磷合金镀层后，电镀锌镍合金电镀前，化学镀镍磷镀层很容易钝化，进而影响化学镀镍磷与电镀锌镍镀层的结合力。这使得电镀零件的合格率只能达到70-80％。也有人在化学镀镍磷合金后采用酸(盐酸、硫酸等)进行活化处理，然后进行电镀所需要的镀层，如锌镍合金镀层。但是，这种方式得到的镀层之间的结合力会不稳定并且酸活化后置于空气中还会很快钝化，工艺控制难度大。在活化液使用一段时间后，活化效果会变差，导致零件表面化学镀层与电镀层之间的结合力变差。

综上，细管化学镀+电镀存在的两个重要问题为：1、细管内部只有带孔隙的化学镀镀层，耐腐蚀性能满足不了360小时以上要求(剖开细管按照国家标准GB/T24195进行试验，96小时)；2、细管内部能够在化学镀层表面电镀上锌镍合金镀层的结合力不良率较高，达到20％左右。

因此，解决上述问题成了汽车轻量化钢铁零件电镀技术领域的当务之急。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种羟基化纳米封闭处理液及其制备方法和应用。

为了达成上述的目的，本发明一方面提供了一种羟基化纳米封闭处理液，包括如下组分：无机碱性组分、纳米溶胶、羟基表面活性剂及有机酸。制备步骤为，将无机碱性组分用去离子水溶解成浓度为5-30wt％的溶液，制备浓度为3-20wt％的纳米溶胶液体、用去离子水制备浓度为0.1-5wt％的羟基表面活性剂溶液，用去离子水制备浓度为10-40wt％的有机酸溶液，再将上述四种液体按体积比1:(0.5-1.5)：(0.05-0.5)：(0.5-3)进行混合，得到羟基化纳米封闭处理液。

进一步，其中所述强碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或磷酸钠中的至少一种。

进一步，其中所述纳米溶胶选自纳米铝溶胶、纳米钛溶胶、纳米锆溶胶或纳米硅溶胶中的至少一种。

进一步，其中所述羟基表面活性剂选自脂肪醇羟基表面活性剂、山梨醇羟基表面活性剂或羟基磷酸酯表面活性剂的至少一种，如蔗糖脂肪酸酯，山梨醇脂肪酸酯等。

进一步，其中所述有机酸选自化学纯的柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸、葡萄糖酸、植酸或苹果酸等中的至少一种。