[发明专利]一种镁合金无磷钝化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种镁合金无磷钝化剂，其原料按重量份包括：柠檬酸10‑15份、丙二酸2‑3份、促进剂3‑5份、硫酸5‑8份、碳酸钙1‑3份、乙酸钠1‑2份、仲烷基磺酸钠1‑2份、水57‑75份。该镁合金无铬钝化剂耐腐蚀性能磷酸钙/锰盐体系的钝化剂性能接近，对环境的影响大大小于六价铬酸盐钝化剂以及磷酸钙/锰盐体系的钝化剂，其制备方法避免了挥发性酸对工作人员造成伤害。

技术领域

本发明涉及表面处理领域，尤其涉及一种镁合金无磷钝化剂及其制备方法。

背景技术

镁合金钝化最早是在军工行业用六价铬酸盐钝化，六价铬酸盐钝化处理明显提高了镁合金的耐腐蚀性，生成的钝化膜具有自我修复作用，并且价格低廉，使用非常广泛，但铬酸盐钝化液中含有六价铬这种剧毒致癌物，严重影响人体健康及污染环境。进入二十一世纪以来，世界各国都开始限制或禁止使用铬酸盐处理方法。目前在镁合金钝化方面，业界对镁合金的钝化多用磷酸钙/锰盐体系的磷酸盐钝化处理。磷酸钙/锰盐体系的钝化剂在镁合金钝化处理所形成的膜层具有良好的耐蚀性，而且导电性良好，与涂层的附着力好的特点，已经在电子电器、汽车配件、自行车行业的镁合金钝化方面得到了广泛的应用。磷酸盐体系的镁合金钝化剂因为含磷，从而在废水中含有大量的磷酸根离子对水体的污染表现在水体COD(化学耗氧量)会升高从而使水体易产生腐植性污染。

依上所述，需要开发一种不含磷、不含铬的有机络合盐镁合金钝化剂，该无磷镁合金钝化剂在镁合金钝化处理所形成的膜层具有与磷酸盐镁合金钝化膜层性能相近的耐蚀性，导电性良好，与涂层的附着力好的特点。该无磷镁合金钝化剂具有既顺应绿色环保要求，又能满足目前镁合金钝化对于耐腐蚀性、导电性以及增强涂层附着力的要求。因而开发这样一种无磷镁合金钝化剂具有很好应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种镁合金表面钝化处理且对环境没有污染的钝化剂。

本发明提供的一种镁合金无磷钝化剂，其原料按重量份包括：柠檬酸10-15份、丙二酸2-3份、促进剂3-5份、硫酸5-8份、碳酸钙1-3份、乙酸钠1-2份、仲烷基磺酸钠1-2份、水57-75份。

优选地，所述促进剂为过硫酸钠。

优选地，还包括1-3重量份的硝酸铈。

优选地，还包括1-2重量份的乳酸。

本发明还提供一种镁合金无磷钝化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：将碳酸钙和水倒入反应釜中稍搅拌成糊状；

S2：将柠檬酸和硫酸依次在25-35转/分钟的转速下搅拌并加入反应釜中，在温度为13-50℃、压强为0.12-0.24MPa、搅拌器转速为25-50转/分钟条件下搅拌溶解，完全溶解后待溶液温度降至15-30℃时，依次加入过硫酸钠、硝酸铈、乙酸钠、丙二酸、仲烷基磺酸钠、乳酸和水；

S3：将步骤S2得到的溶液在反应釜内温度为13-50℃，压强为0.05-0.1MPa，搅拌器转速为300-450转/分钟的条件下，继续搅拌35-50分钟后自然冷却至常温。

优选地，所述步骤S1中碳酸钙的重量份为1-3份，所述步骤S1中水的重量份为所述碳酸钙重量份的3-5倍。

优选地，所述步骤S1中的水和所述步骤S2中的水的重量份合计为57-75份。

优选地，所述步骤S2中的柠檬酸的重量份为10-15份、硫酸的重量份为5-8份、过硫酸钠的重量份为3-5份、硝酸铈的重量份为1-3份、乙酸钠的重量份为1-2份、丙二酸的重量份为2-3份、仲烷基磺酸钠的重量份为1-2份、乳酸的重量份为1-2份。

本发明所提供的一种镁合金无磷钝化剂及其制备方法具有以下技术效果：

第一、本发明的镁合金无铬钝化剂耐腐蚀性能磷酸钙/锰盐体系的钝化剂性能接近；