[发明专利]一种无氮镀锌三价铬彩色钝化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种无氮镀锌三价铬彩色钝化剂及其制备方法，无氮镀锌三价铬彩色钝化剂按重量份计，包括如下成分：三价铬盐：70～110份、其它金属盐：5～30份、络合剂：5～30份、成膜促进剂：5～30份、氧化剂：20～60份、湿润剂：1～5份、抑制剂：1～3份和水120‑250份，所述氧化剂为氯酸钾、次氯酸钠、过氧乙酸、高锰酸钾中的一种或几种。本发明提供的无氮镀锌三价铬彩色钝化剂及其制备方法更加环保，降低成分，减少后续后处理废水的成本。

技术领域

本发明属于电镀化学技术领域，具体涉及一种无氮镀锌三价铬彩色钝化剂及其制备方法。

背景技术

锌是一种活泼的金属，锌电镀后如果不进行很好的后处理，镀层很快就会变暗，并相继出现白色腐蚀产物。为了减少锌的化学活性，往往采用铬酸盐溶液来钝化处理，使锌层表面上形成一层铬酸盐转化膜层。

现有技术在彩色钝化的配方中，钝化液总是带酸性的。在酸性介质中，锌层会与之起化学反应。这里主要反应是金属锌镀层与钝化液中铬酸之间的氧化和还原反应。锌作为还原剂，将作为氧化剂的铬酸还原成三价铬。钝化膜其实是三价铬和六价铬与锌发生氧化还原反应后的化合物。但是，六价铬的致癌性和对环境的毒性使其应用受到了极大的限制，欧盟指令2000/53/EC(欧盟关于废弃机动车的指令)就限制了六价格转化层的应用。因此目前的彩色镀锌钝化逐渐向三价铬钝化或者无铬钝化方向发展。但是现有技术的研究中无铬钝化的效果，尤其是作为彩色无铬钝化的效果远远比不上含铬钝化的效果，因此三价铬彩色钝化受到了更多的关注。

但是，现有技术中三价铬钝化液也存在缺陷，例如三价铬钝化液均采用含硝酸根的物质作为氧化剂，这类氧化剂含有氨氮，对环境不友好，增加后续废水处理的成本，并且较高浓度的硝酸作为氧化剂，在溶液储存、工件处理时可能将其中的三价铬氧化成六价铬，可能导致钝化后产品通不过SGS检验。电镀行业污染物排放标准GB21900-2008中规定，其表一标准，总氮排放为30mg/L，其表二标准总氮排放为20mg/L，其表三标准总氮排放为15mg/L。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种更加环保稳定的无氮镀锌三价铬彩色钝化剂及其制备方法。

本发明提供一种无氮镀锌三价铬彩色钝化剂，按重量份计，包括如下成分：三价铬盐：70～110份、其它金属盐：5～30份、络合剂：5～30份、成膜促进剂：5～30份、氧化剂：20～60份、湿润剂：1～5份、抑制剂：1～3份和水120-250份，所述氧化剂为氯酸钾、次氯酸钠、过氧乙酸、高锰酸钾中的一种或几种。

优选地，三价铬盐：80～100份、其它金属盐：10～20份、络合剂：10～20份、成膜促进剂：10～20份、氧化剂：25～50份。

优选地，三价铬盐：85～95份、其它金属盐：12～18份、络合剂：12～18份、成膜促进剂：12～18份、氧化剂：30～40份。

优选地，所述的三价铬盐为硫酸羟铬、三氯化铬和六水合溴化铬中的一种或几种。

优选地，所述的其它金属盐为硫酸钴、硫酸镍、硫酸铈中的一种或几种。

优选地，所述的络合剂为柠檬酸、马来酸、丙二酸、氟化氢铵、酒石酸钾钠中的一种或几种。

优选地，所述的成膜促进剂为硫酸和硫酸钠中的一种或两种。

优选地，所述的湿润剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种；所述的抑制剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、二氧化硫脲中的至少一种。

本发明还提供一种无氮镀锌三价铬彩色钝化剂的制备方法，将所有原料混合后，用pH调节剂将pH调节至1.5-3之间，混合温度为80-100℃。

优选地，所述pH调节剂为硫酸。