專利名稱：用于保護(hù)鍍鋅層的無(wú)鉻鈍化液及其涂覆方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鍍鋅層的鈍化，具體是指一種用于保護(hù)鍍鋅層無(wú)鉻鈍化液及其涂覆方法，適用于電鍍鋅、熱鍍鋅、熱噴涂鋅及機(jī)械鍍鋅等，尤其適合于熱鍍鋅件的后處理。
鍍鋅是提高鋼鐵抗大氣腐蝕能力的有效方法。但在潮濕的環(huán)境中，鍍鋅層容易發(fā)生腐蝕，在鍍層表面形成白色疏松的腐蝕產(chǎn)物并將白亮的鍍層變成灰暗無(wú)光，影響外觀。目前使用最廣泛的防白銹方法是鉻酸鹽鈍化法，該鈍化方法工藝簡(jiǎn)單、成本低、抗蝕性能好。但是經(jīng)鉻酸鹽處理后形成鉻/基體金屬混合氧化物膜層，膜層中鉻主要以六價(jià)和三價(jià)形式存在。由于六價(jià)鉻是致癌物質(zhì)，對(duì)人體及環(huán)境都有嚴(yán)重危害。隨著人們環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，政府嚴(yán)格限制鉻酸鹽的使用、排放。因而必須研究一種能代替有毒鉻酸鹽鈍化的方法。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種鍍鋅層防白銹用的無(wú)鉻鈍化液及其涂覆方法，以取代有毒的鉻酸鹽鈍化法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的用于保護(hù)鍍鋅層的無(wú)鉻鈍化液的制備(1)按水溶性丙烯酸酯樹脂∶水＝1∶1～4的體積比稀釋；(2)每升稀釋后的水溶性丙烯酸酯樹脂溶液加入1～5g鉬酸鹽；(3)所得無(wú)色、透明、pH＝6～9的鈍化液。
鉬酸鹽指鉬酸鉀、鉬酸鈉、鉬酸銨。
用于保護(hù)鍍鋅層的無(wú)鉻純化液的涂覆工藝可采用浸涂或噴涂或滾涂方法，將本發(fā)明的鈍化液均勻涂覆在清潔的鍍鋅工件表面，其特征在于將剛完成熱鍍鋅工序的工件水冷卻至80～90℃時(shí)，即進(jìn)行鈍化液的涂覆。
本發(fā)明選擇無(wú)毒可溶性鉬酸鹽作緩蝕劑與無(wú)毒水溶性丙烯酸酯樹脂溶液配制成的無(wú)鉻鈍化液，是利用樹脂易成膜的特點(diǎn)，再加與有緩蝕作用的鈍化劑起交聯(lián)作用，形成致密又具有“自愈”能力的鈍化保護(hù)層。用浸涂、噴涂、滾涂等方法將無(wú)色、透明的鈍化液涂覆在清潔的鍍件上，溶液薄膜干燥后，即生成一層具有抗“白銹”能力的保護(hù)膜，采用烘干效果更佳。
對(duì)于熱鍍鋅件，可在鍍鋅后水冷卻至80～90℃時(shí)，即浸入該發(fā)明的鈍化液中，待鍍件充分浸入鈍化液后提起，這樣可利用鍍件本身的余熱，使鈍化層基本干燥，形成一層無(wú)色透明的薄膜保護(hù)層。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下突出的優(yōu)點(diǎn)1、本法利用水溶性丙烯酸酯樹脂成膜性好和鉬酸鹽無(wú)毒的優(yōu)點(diǎn)，使緩蝕劑與有機(jī)物產(chǎn)生交聯(lián)，并構(gòu)成屏蔽層，因此采用本鈍化法有效地提高了鍍鋅工件的抗蝕能力。各實(shí)施例所得產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果由附表列出。由附表可以看出本發(fā)明的抗蝕效果已接近目前有毒鉻酸鹽鈍化法的抗蝕效果。
2、本發(fā)明揭示用于鍍鋅材質(zhì)表面的無(wú)鉻鈍化方法，提供了一種無(wú)鉻鈍化液，取代了目前廣泛使用的有毒鉻酸鹽鈍化的方法，實(shí)現(xiàn)了鍍鋅件無(wú)鉻、無(wú)毒鈍化的目標(biāo)，有利于環(huán)保，具有廣闊的應(yīng)用前景和良好的社會(huì)效益。
3、采用水溶性丙烯酸酯樹脂溶液和鋁酸鹽，價(jià)格便宜，制備方法簡(jiǎn)單，使用方便，適用范圍寬，可適用于鍍鋅管、鐵塔、微波通訊塔、高速公路護(hù)欄等，因此具有良好的推廣應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)效益。
4、當(dāng)本發(fā)明用于處理熱鍍鋅件時(shí)，利用鍍件本身的余熱，使鈍化層自然干燥快。
通過(guò)如下實(shí)施例1～18對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述附表為各實(shí)施例的配方以及采用本法涂覆后的鍍鋅樣品腐蝕實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果。本實(shí)施例中，選用廣州堅(jiān)紅化工廠生產(chǎn)的、牌號(hào)為WS-1A的水溶性丙烯酸酯樹脂和市售鉬酸鹽，并按附表所示的配方調(diào)制pH＝6～9，鉬酸鹽濃度為0.1～0.5％的無(wú)色、透明鈍化液。鈍化液涂覆工藝如下首先將鍍鋅件表面清洗干凈，用浸涂、噴涂、滾涂等方法將本發(fā)明的鈍化液均勻涂在清潔的鍍件上，待溶液自然干燥后，即生成一層具有抗“白銹”能力的保護(hù)膜，采用烘干效果更佳。對(duì)于電鍍和熱鍍鋅件，應(yīng)在鍍鋅后立即鈍化。熱鍍鋅件可在熱浸鋅后水冷卻至80～90℃時(shí)，即用浸涂、噴涂、滾動(dòng)涂等方法將熱鍍鋅件涂滿鈍化液，這樣可以利用鍍件的余熱，使附在鍍件的鈍化液膜很快干，并形成均勻、透明、具有抗“白銹”能力薄膜保護(hù)層。
評(píng)價(jià)本發(fā)明鍍鋅層表面的抗腐蝕能力，是通過(guò)加速腐蝕試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。附表試驗(yàn)結(jié)果是依據(jù)下列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容得到的(1)中性鹽霧腐蝕試驗(yàn)(NSS)經(jīng)鈍化的試樣放在YC-40型鹽霧箱中，參照ISO3768標(biāo)準(zhǔn)，采用5％NaCl溶液，PH6.5～7.2，溫度為35±2℃，采用連續(xù)噴霧3、6h，觀察出現(xiàn)“白銹”面積，測(cè)量表面“白銹”面積的百分?jǐn)?shù)(最好為0)。
(2)濕熱試驗(yàn)將鈍化樣品放在相對(duì)濕度100％，溫度為45±2℃的條件下，定期檢查樣品在濕熱環(huán)境中失去金屬光澤的面積。
(3)鹽水浸泡試驗(yàn)將鈍化樣品分別浸在5％NaCl水溶液中，經(jīng)一定時(shí)間觀察其表面出現(xiàn)“黑銹”的面積。
實(shí)施例1～18腐蝕實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果詳見附表。
權(quán)利要求
1.用于保護(hù)鍍鋅層的無(wú)鉻鈍化液，其特征在于鈍化液配方及配制方法如下(1)按水溶性丙烯酸酯樹脂∶水＝1∶1～4的體積比稀釋；(2)每升稀釋后的水溶性丙烯酸酯樹脂溶液加入1～5g鉬酸鹽；(3)所得無(wú)色、透明、pH＝6～9的鈍化液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于保護(hù)鍍鋅層的無(wú)鉻純化液，其特征在于鉬酸鹽指鉬酸鉀、鉬酸鈉、鉬酸銨。
3.用于保護(hù)鍍鋅層的無(wú)鉻純化液的涂覆方法，可采用浸涂或噴涂或滾涂方法，將本發(fā)明的鈍化液均勻涂覆在清潔的鍍鋅工件表面，其特征在于將剛完成熱鍍鋅工序的工件水冷卻至80～90℃時(shí)，即進(jìn)行鈍化液的涂覆。
全文摘要
本發(fā)明涉及鍍鋅層的鈍化,具體是指一種用于保護(hù)鍍鋅層的無(wú)鉻鈍化液及其涂覆方法。本發(fā)明選用無(wú)毒的水溶性丙烯酸酯樹脂與不含鉻的緩蝕劑鉬酸鹽配制成無(wú)色、透明、pH值為6～9的鈍化液,并采用浸涂或噴涂或滾涂的方法,將鈍化液均勻涂覆在包括電鍍鋅、熱鍍鋅、熱噴涂鋅及機(jī)械鍍鋅等的鍍鋅件表面。采用本法鍍鋅層的抗腐蝕能力增強(qiáng),能替代目前仍廣泛使用的有毒鉻酸鹽鈍化法,有利于環(huán)保,具有良好的社會(huì)效益和推廣應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C23C22/05GK1268583SQ00114178
公開日2000年10月4日 申請(qǐng)日期2000年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月4日
發(fā)明者陳錦虹, 盧錦堂, 許喬瑜, 孔綱, 劉麗霞 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)