[发明专利]批量热浸镀锌无烟助镀剂以及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术，尤其涉及批量热浸镀锌无烟助镀剂。 

本发明还涉及一种批量热浸镀锌用助镀剂的使用方法，属于金属材料防腐技术领域。 

背景技术

在金属表面涂镀金属或其他非金属涂层，可有效防止基体金属的腐蚀。热浸镀金属工艺包括热浸镀锌、热浸镀铝、热浸镀锌铝合金等，大都采用溶剂法，即将待镀金属浸入熔融的液态金属浴中，提出工件冷却后，表面形成一层很薄的金属镀层，从而使耐腐蚀性能大大提高。 

溶剂助镀是热浸镀锌前处理中一道重要的处理工序，它不仅可以弥补前几道工序可能存在的不足，还可以活化钢铁表面，提高镀锌质量。这是其他钢铁防腐工艺中所没有的。它的好坏，不仅直接影响镀层质量，还对锌耗成本有很大影响。传统助镀工艺是将酸洗后的钢铁制件再浸入一定成分的氯化锌氯化铵助镀液中，提出后在制件表面形成一层薄的氯化锌铵盐膜的过程。助镀工序对钢铁制件表面起到清洁的作用，去除酸洗清洗后残留在制件表面的铁盐或氧化物，使钢铁制件在进入锌浴时具有更大的表面活性。助镀后工件表面覆盖的氯化锌铵盐膜起到活化作用，具体表现为：⑴低于200℃时，工件表面形成一种近似H₂[Zn(OH)₂Cl₂]的复合盐膜，这是一种强酸，从而保证在干燥过程中工件表面无法形成氧化膜而保持活化状态。⑵在200℃以上，工件表面盐膜中的NH₄Cl会在高温下分解成NH₃和HCl,此时HCl对工件基体的侵蚀占主导，使钢铁表面无法形成氧化物，保持钢铁基体的活化状态。所以，在热浸镀锌是，氯化铵具有很重要的作用，正确使用氯化铵对镀锌质量产生很大影响。 

氯化铵助镀虽然有很重要的作用，但是由于在高温条件下分解会产生大量的烟尘，影响车间环境和工人的健康。对于产生的大量烟尘，国内大多数企业并未采用适当措施进行处理。而在欧美国家，普遍采用了烟尘收集过滤处理的方式，将所产生的烟尘经抽气系统收集后在过滤器中进行处理。这种烟尘收集处理系统设备庞大、运行能耗较高。国内外对无烟助镀剂研究较多，有学者提出用NaCl和KCl替代氯化铵，但研究近处于试验阶段，未有实际的工业应用。热镀锌实践表明，助镀液中含有质量分数超过1%的NaCl或KCl等杂质，会引起助镀效果下降，造成漏镀返镀工件大大增加。目前，更多的是聚焦在低烟低铵助镀研究和产业化。韩国有无铵助镀的产品，通过配方剖析得出其中也含有较多的氯化铵成分，不能达到完全无烟的效果。 

中国专利(CN101122000A)中发明了一种热镀锌用植酸盐助镀剂，助镀剂由植酸锌、硼砂、氟化钠、柠檬酸、草酸组成，助镀剂中不含有氯化铵，有利于工作环境的改善。又如，中国专利(CN101328568A)中发明了热浸镀用多功能助镀剂添加剂，将由季铵盐阳离子表面活性剂和聚氧乙烯醚非离子表面活性剂组成的添加剂添加到由氟化钠、氟化铝、氯化锌、氯化铵、锆氟酸钾、氟化钾、氯化钠组成的助镀剂中改善热浸镀时助镀效果。此外，其他一些专利过多使用氯化钠、氯化钾等，控制不好容易产生漏镀返镀等问题，不宜推广使用。为此，本发明提出一种无氯化铵盐的无烟助镀剂，可以大大减少热镀锌过程中产生的烟尘，改善车间的环境。 

发明内容

本发明提供了一种批量热浸镀锌无烟助镀剂。 

本发明还提供了一种批量热浸镀锌无烟助镀剂的使用方法。 

该无烟助镀剂可减少批量热浸镀锌过程中产生的烟尘，提高镀件干燥速度，减少爆锌和漏镀的问题，减少多余的锌耗，节约生产成本。 

本发明采用的技术方案是： 

批量热浸镀锌无烟助镀剂，由以下组分组成：氯化锌70~300g/L，氯化铝0~30 g/L，氟硅酸钠5~40 g/L，氨羧化合物0~15 g/L，非离子表面活性剂 2~10 g/L，阳离子表面活性剂 2~12 g/L。

所述的氨羧化合物具有如下分子结构式： 

式中R₁的分子结构如下：

其中，n的取值为0~10；

式中R₂的分子结构如下：

其中，m的取值为0~5。

所述的非离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷中的一种或两种。 

所述脂肪醇聚氧乙烯醚具有如下分子结构式：