專利名稱：連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板用的鉬酸鹽鈍化液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于金屬表面處理與防腐技術領域，具體涉及一種連續(xù)熱浸鍍鋅 鋼板用的鉬酸鹽鈍化液。
背景技術：
熱鍍鋅鋼板在汽車、建筑和家電等領域應用廣泛。從理論上講，由于鋅 相對于鋼鐵材料而言電極電位低，因此在潮濕的環(huán)境下發(fā)生腐蝕時，作為陽 極而能對鋼鐵基體進行電化學保護。然而，從實際的情形而言，鋅層只有在 干燥無腐蝕性氣氛的條件下，才能體現(xiàn)出對鋼鐵基體提供理想的防護作用。 所以在實際的儲存和使用條件下，鋅層表面會產(chǎn)生結露，引起生銹或變色。 為了防止這種現(xiàn)象，必須對鍍鋅層進行鈍化處理，以提高其耐腐蝕能力。
傳統(tǒng)的對鍍鋅層進行鈍化處理方法廣泛的使用六價鉻酸鹽處理工藝。這 種工藝能使鋅層具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、自修復作用和工藝處理成本低廉的
長處，因此一直受到人們的青睞。但是，由于六價鉻致癌、有毒，歐盟自2006 年開始實施電子、電器類產(chǎn)品無絡化；我國政府也嚴格限制了鉻酸鹽的排放, 因此開發(fā)一種具有較好的耐腐蝕性的鍍鋅無鉻鈍化工藝就成為目前急需解決 的難題。
目前，國內外對無鉻鈍化的研究主要分兩個方向，即無機鹽鈍化成膜工 藝和有機物鈍化成膜工藝。無機鹽鈍化工藝主要采用髙價金屬鹽(鉬酸鹽、鎢 酸鹽、硅酸鹽或稀土鹽等)與無機酸相混和。鉬酸鹽鈍化膜在堿性和中性環(huán)境 中耐腐蝕性能低于鉻酸鹽鈍化，而且成本太高；鎢酸鹽鈍化在性能上還略差 于鉬酸鹽鈍化；硅酸鹽的耐腐蝕性能較差，并且形成氧化硅聚合物，對鍍鋅 鋼板的后續(xù)加工處理造成困難；稀土鹽鈍化形成的膜很薄，而且耗時太長， 不適用于工業(yè)化生產(chǎn)。比如2006年在《材料研究學報》20巻第四期中，郝 建軍、安成強等研究的A3鋼鍍鋅層鉬酸鹽鈍化膜經(jīng)過24小時中性鹽霧實驗 后，腐蝕面積達到了8.11%;在《腐蝕科學與防護技術》9巻2期中，韓克平 研究的硅酸鹽鈍化，經(jīng)過24小時中性鹽霧實驗后腐蝕面積百分比為5~10%。有機物鈍化成膜工藝主要采用與水溶性的有機物或者有機酸添加有機金 屬緩蝕劑、螯合劑組成的。但是有機物鈍化工藝成本高、鍍液的穩(wěn)定性較差, 鍍液的補加及維護工藝復雜；有的鈍化工藝甚至需要更新和改造設備。比如 在《腐蝕科學與與防護技術》2002年14期中張洪生等人研究的植酸鈍化和在 《電鍍與精飾》中梁啟民等人研究的單寧酸鈍化都對鍍鋅鋼板有著一定的保 護作用，但是遠達不到實際應用的要求。
在《中國腐蝕與防護學報》1995年第4期中，陳旭俊提出了一種新的思 路，即無機鹽類和有機化合物相結合，也即依靠有機分子內的官能團，基團 和金屬酸根離子間的協(xié)同作用以及膜形成時的分子基因與金屬陽離子的作用 形成長鏈螯合結構來提髙耐蝕性。中國發(fā)明專利申請?zhí)?00810046857.4公開 了一種用于鍍鋅鋼板表面的無鉻鈍化液，配方中采用鉬酸鹽、鎢酸鹽和有機 化合物丙烯酸等組分,經(jīng)過72小時中性鹽霧實驗后腐蝕面積百分比為3 8%。 此專利申請方案的鈍化液在成本提高10倍以上后，鈍化膜的耐腐蝕性能仍然 不能令人滿意。
綜上所述，雖然國內外有眾多研究對鍍鋅層的無鉻鈍化，也提出了各種 各樣的方案以及解決方法，但其相對于鉻酸鹽鈍化，其不足之處耐蝕性相 差較遠。因此，到目前為止，仍然沒有一種耐腐蝕性能可與鉻酸鹽鈍化液相 媲美的甚至更為理想的無鉻鈍化液。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種既能避免對人體和環(huán)境構成危害又具有比鉻 酸鹽鈍化液的耐蝕性理想的連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板用的鉬酸鹽鈍化液。
本發(fā)明的任務是這樣來完成的， 一種連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板用的鉬酸鹽鈍化 液，其特征在于其組分和配比在每升水中的含量為鉬酸鹽30 50g/L,氟 鋯酸鹽3 10g/L,羥基乙叉二膦酸3 15g/L,檸檬酸5 25g/L，雙氧水10 ~30g/L，酸性硅溶膠10 30g/L，磷酸15 25g/L。
本發(fā)明所述的鉬酸鹽為鉬酸鈉或鉬酸鉀或兩者按任意配比混合而成的混 合物。
本發(fā)明所述的氟鋯酸鹽為氟鋯酸鈉或氟鋯酸鉀或兩者按任意配比混合而 成的混合物。本發(fā)明所推薦的技術方案的優(yōu)點本發(fā)明配方由于不含有鉻，因此對人 體及環(huán)境無影響，用本發(fā)明配方對鍍鋅層進行鈍化處理后的鍍鋅鋼板的耐鹽 霧腐蝕性能比鉻酸鹽鈍化板要好(168小時中性鹽霧實驗腐蝕面積不超過 5%)。
具體實施方式
實施例l:
在每升水中，下列各原料所占的重量份為:鉬酸鈉30 g/L，氟鋯酸鉀3 g/L， 羥基乙叉二膦酸3g/L,檸檬酸5g/L,雙氧水10g/L,酸性硅溶膠10g/L,磷 酸15 g/L。
實施例2:
鉬酸鈉35g/L,氟鋯酸鉀7g/L，羥基乙叉二膦酸12 g/L,檸檬酸25 g/L, 雙氧水15g/L，酸性硅溶膠20g/L，磷酸21g/L。 實施例3:
鉬酸鈉40g/L，氟鋯酸鉀9g/L，羥基乙叉二膦酸15g/L，檸檬酸20g/L， 雙氧水20g/L，酸性硅溶膠30g/L，磷酸23g/L。 實施例4:
鉬酸鈉45g/L，氟鋯酸鉀10g/L,羥基乙叉二膦酸6g/L，檸檬酸15g/L, 雙氧水25g/L,酸性硅溶膠25g/L，磷酸25g/L。 實施例5:
鉬酸鈉50g/L,氟鋯酸鉀5g/L，羥基乙叉二膦酸3g/L，檸檬酸10g/L， 雙氧水30g/L,酸性硅溶膠15g/L,磷酸19g/L。 實施例6:
鉬酸鈉45 g/L，氟鋯酸鈉6 g/L,氟鋯酸鉀3 g/L，羥基乙叉二膦酸12 g/L, 檸檬酸5g/L,雙氧水25g/L,酸性硅溶膠15g/L,磷酸17 g/L。 實施例7:
鉬酸鉀40g/L,氟鋯酸鉀10g/L,羥基乙叉二膦酸9g/L，檸檬酸25g/L, 雙氧水20g/L,酸性硅溶膠25g/L，磷酸19g/L。 實施例8:
鉬酸鈉2S g/L,鉬酸鉀10 g/L，氟鋯酸鈉2 g/L,氟鋯酸鉀5 g/L，羥基乙叉二膦酸6g/L，檸檬酸20g/L，雙氧水15g/L,酸性硅溶膠10g/L，磷酸23 g/L。
實施例9:
鉬酸鈉50 g/L，氟鋯酸鉀10 g/L，羥基乙叉二膦酸15 g/L,檸檬酸25 g/L, 雙氧水30g/L,酸性硅溶膠30g/L,磷酸25g/L。
上述實施例2—9中的未及內容均同對實施例1的描述。
將連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板表面采用化學脫脂除油，然后在質量百分比濃度為 0.6。/。的硝酸溶液中進行活化10~15s，再用去離子水沖洗后，放進本發(fā)明的由 上述實施例1-9的任一實施例所得到的鈍化液中鈍化30s,采用實驗橡膠棒輥 涂除去多余的鈍化液，75'C熱風烘烤30s。檢驗標準采用GB/T 10125-1997人 造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗標準，測量實驗結束后出現(xiàn)白銹的面積來評價鈍化 膜的耐腐蝕性能。
應用例l:
按下列步驟
1. 脫脂先對連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板表面用漢高脫脂劑脫脂除油，再使經(jīng)過脫 脂除油后連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在質量百分比濃度為0.6%的硝酸溶液中進行活 化10 lSs，再用去離子水沖洗；
2. 鈍化處理配取鈍化液，取鉬酸鈉30g/L,氟鋯酸鉀3g/L,羥基乙叉 二膦酸3 g/L,檸檬酸5 g/L,雙氧水10 g/L，酸性硅溶膠10 g/L，磷酸15 g/L, 連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在鈍化液中的鈍化處理時間為30s,鈍化結束后以75'C烘 烤30s;
3. 中性鹽霧實驗參照國標GB/T 10125-1997,經(jīng)過168h中性鹽霧實驗， 試樣表面白銹小于5V。，說明鈍化膜耐蝕性良好。
應用例2: 按下列步驟
1. 脫脂先對連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板表面用漢高脫脂劑脫脂除油，再使經(jīng)過脫 脂除油后連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在質量百分比濃度為0.6%的硝酸溶液中進行活 化10 15s,再用去離子水沖洗；
2. 鈍化處理配取鈍化液，取鉬酸鈉35g/L,氟鋯酸鉀7g/L,羥基乙叉二膦酸12 g/L,檸檬酸25 g/L,雙氧水15 g/L，酸性硅溶膠20 g/L，磷酸21 g/L， 連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在鈍化液中的鈍化處理時間為30s,鈍化結束后以75'C烘 烤30s;
3.中性鹽霧實驗參照國標GB/T 10125-1997,經(jīng)過168h中性鹽霧實驗， 試樣表面白銹小于5%,說明鈍化膜耐蝕性良好。 應用例3: 按下列步驟
1. 脫脂先對連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板表面用漢高脫脂劑脫脂除油，再使經(jīng)過脫 脂除油后連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在質量百分比濃度為0.6%的硝酸溶液中進行活 化10 15s，再用去離子水沖洗；
2. 鈍化處理配取鈍化液，取鉬酸鈉40g/L，氟鋯酸鉀9g/L，羥基乙叉 二膦酸15 g/L，檸檬酸20 g/L，雙氧水20 g/L，酸性硅溶膠30 g/L,磷酸23 g/L, 連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在鈍化液中的鈍化處理時間為30s，鈍化結束后以75'C烘 烤30s;
3. 中性鹽霧實驗參照國標GB/T 10125-1997,經(jīng)過168h中性鹽霧實驗， 試樣表面白銹小于4%，說明鈍化膜耐蝕性良好。
應用例4: 按下列步驟
1. 脫脂先對連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板表面用漢高脫脂劑脫脂除油，再使經(jīng)過脫 脂除油后連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在質量百分比濃度為0.6%的硝酸溶液中進行活 化10 15s，再用去離子水沖洗；
2. 鈍化處理配取鈍化液，取鉬酸鈉45g/L，氟鋯酸鉀10g/L，羥基乙叉 二膦酸6 g/L,檸檬酸15 g/L，雙氧水25 g/L,酸性硅溶膠25 g/L,磷酸25 g/L， 連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在鈍化液中的鈍化處理時間為30s,鈍化結束后以75'C烘 烤30s;
3. 中性鹽霧實驗參照國標GB/T 10125-1997，經(jīng)過168h中性鹽霧實驗， 試樣表面白銹小于4%,說明鈍化膜耐蝕性良好。
應用例5: 按下列步驟1. 脫脂先對連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板表面用漢高脫脂劑脫脂除油，再使經(jīng)過脫 脂除油后連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在質量百分比濃度為0.6%的硝酸溶液中進行活 化10 15s，再用去離子水沖洗；
2. 鈍化處理配取鈍化液，取鉬酸鈉50g/L，氟鋯酸鉀5g/L,羥基乙叉 二膦酸3 g/L，檸檬酸10 g/L,雙氧水30 g/L,酸性硅溶膠15 g/L,磷酸19 g/L, 連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在鈍化液中的鈍化處理時間為30s，鈍化結束后以75'C烘 烤30s;
3. 中性鹽霧實驗參照國標GB/T 10125-1997,經(jīng)過168h中性鹽霧實驗， 試樣表面白銹小于4%，說明鈍化膜耐蝕性良好。
應用例6: 按下列步驟
1. 脫脂先對連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板表面用漢高脫脂劑脫脂除油，再使經(jīng)過脫 脂除油后連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在質量百分比濃度為0.6%的硝酸溶液中進行活 化10 15s,再用去離子水沖洗；
2. 鈍化處理配取鈍化液，取鉬酸鈉45g/L，氟鋯酸鈉6g/L，氟鋯酸鉀 3g/L，羥基乙叉二膦酸12g/L，檸檬酸5g/L，雙氧水25g/L，酸性硅溶膠15 g/L，磷酸17g/L，連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在鈍化液中的鈍化處理時間為30s,鈍 化結束后以75'C烘烤30s;
3. 中性鹽霧實驗參照國標GB/T 10125-1997,經(jīng)過168h中性鹽霧實驗， 試樣表面白銹小于5%，說明鈍化膜耐蝕性良好。
應用例7: 按下列步驟
1. 脫脂先對連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板表面用漢高脫脂劑脫脂除油，再使經(jīng)過脫
脂除油后連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在質量百分比濃度為0.6%的硝酸溶液中進行活 化10 15s，再用去離子水沖洗；
2. 鈍化處理配取鈍化液，取鉬酸鉀40g/L,氟鋯酸鉀10g/L，羥基乙叉 二膦酸9 g/L,檸檬酸25 g/L，雙氧水20 g/L,酸性硅溶膠25 g/L，磷酸19 g/L, 連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在鈍化液中的鈍化處理時間為30s,鈍化結束后以75'C烘 烤30s;3.中性鹽霧實驗參照國標GB/T 10125-1997,經(jīng)過168h中性鹽霧實驗， 試樣表面白銹小于5%，說明鈍化膜耐蝕性良好。 應用例8: 按下列步驟
1. 脫脂先對連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板表面用漢高脫脂劑脫脂除油，再使經(jīng)過脫 脂除油后連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在質量百分比濃度為0.6%的硝酸溶液中進行活 化10 15s，再用去離子水沖洗；
2. 鈍化處理配取鈍化液，取鉬酸鈉25g/L,鉬酸鉀10g/L，氟鋯酸鈉2 g/L,氟鋯酸鉀5g/L,羥基乙叉二膦酸6g/L，檸檬酸20g/L,雙氧水15 g/L, 酸性硅溶膠10g/L，磷酸23g/L,連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在鈍化液中的鈍化處理 時間為30s,鈍化結束后以75"C烘烤30s;
3. 中性鹽霧實驗參照國標GB/T 10125-1997，經(jīng)過168h中性鹽霧實驗， 試樣表面白銹小于4%，說明鈍化膜耐蝕性良好。
應用例9: 按下列步驟
1. 脫脂先對連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板表面用漢高脫脂劑脫脂除油，再使經(jīng)過脫 脂除油后連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在質量百分比濃度為0.6%的硝酸溶液中進行活 化10 15s,再用去離子水沖洗；
2. 鈍化處理配取鈍化液，取鉬酸鈉50g/L,氟鋯酸鉀10g/L,羥基乙叉 二膦酸15 g/L,檸檬酸25 g/L,雙氧水30 g/L,酸性硅溶膠30 g/L,磷酸25 g/L, 連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板在鈍化液中的鈍化處理時間為30s,鈍化結束后以75'C烘 烤30s;
3. 中性鹽霧實驗參照國標GB/T 10125-1997，經(jīng)過168h中性鹽霧實驗， 試樣表面白銹小于4%,說明鈍化膜耐蝕性良好。
權利要求
1、一種連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板用的鉬酸鹽鈍化液，其特征在于其組分和配比在每升水中的含量為鉬酸鹽30～50g/L，氟鋯酸鹽3～10g/L，羥基乙叉二膦酸3～15g/L，檸檬酸5～25g/L，雙氧水10～30g/L，酸性硅溶膠10～30g/L，磷酸15～25g/L。
2、 根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板用的鉬酸鹽鈍化液，其特 征在于所述的鉬酸鹽為鉬酸鈉或鉬酸鉀或兩者按任意配比混合而成的混合 物。
3、 根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板用的鉬酸鹽鈍化液，其特 征在于所述的氟鋯酸鹽為氟鋯酸鈉或氟鋯酸鉀或兩者按任意配比混合而成 的混合物。
全文摘要
一種連續(xù)熱浸鍍鋅鋼板用的鉬酸鹽鈍化液，屬于金屬表面處理與防腐技術領域。其組分和配比在每升水中的含量為鉬酸鹽30～50g/L，氟鋯酸鹽3～10g/L，羥基乙叉二膦酸3～15g/L，檸檬酸5～25g/L，雙氧水10～30g/L，酸性硅溶膠10～30g/L，磷酸15～25g/L。優(yōu)點本發(fā)明配方由于不含有鉻，因此對人體及環(huán)境無影響，用本發(fā)明配方對鍍鋅層進行鈍化處理后的鍍鋅鋼板的耐鹽霧腐蝕性能比鉻酸鹽鈍化板要好。
文檔編號C23C22/44GK101429661SQ200810244470
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月5日 優(yōu)先權日2008年12月5日
發(fā)明者洵 張, 徐金剛, 李安位, 玨 王, 宇 鄭 申請人:常熟華冶薄板有限公司