一种无机-有机复合钝化液的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种无机?有机复合钝化液的制备方法，先将纳米二氧化硅加入水中，加入聚氯乙烯、柠檬酸、碳酸氢钠，升温，滴加盐酸水溶液，搅拌，降温至室温，过滤，得到改性纳米二氧化硅；再将硫酸氧钛、钒酸钠加至H2O2中，分散，得到络合液；然后将钼酸钠加至水中，调节pH至中性，加入改性纳米二氧化硅、促进剂和成膜剂，得无机盐钝化液；最后将硅烷偶联剂KH570和KH858加至乙醇水溶液中，调节pH，加入无机盐钝化液，超声，即得。本发明的无机?有机复合钝化液为绿色环保型产品，不含任何污染环境的重金属离子及挥发性有机溶剂，钝化处理工艺简单、成本低，可以逐步替代传统的铬酸盐钝化液，实现镀锌板钝化的绿色环保化生产。
【专利说明】
一种无机-有机复合钝化液的制备方法
技术领域
[0001]本发明属于钝化液技术领域，具体涉及一种无机-有机复合钝化液的制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]热浸镀锌钢板，即将薄钢板浸入熔解的锌槽中，使其表面粘附一层锌的薄钢板，该镀锌钢板主要采用连续镀锌工艺生产，即把成卷的钢板连续浸在熔解有锌的镀槽中制成镀锌钢板，热镀锌具有工艺简单，设备易维护，生产出来的板材镀层均匀、耐腐蚀性能好等优点。
[0004]目前，热浸镀锌钢板在生产过程中常采用无铬钝化，无铬钝化主要分为无机物钝化和有机物钝化，若单独采用无机钝化，钝化后膜层的耐腐蚀性能满足不了国标要求，且形成的无机盐膜层较薄，耐酸性、耐碱性和抗冲压性能等同样也满足不了工业生产要求，从而未能规模化生产应用;有机物钝化的附着力较差，在烘干固化过程中，膜层容易产生裂纹问题，其焊接性能不佳，也难以达到用户要求，同样不能规模化工业生产应用。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明的目的是克服现有技术的不足而提供了一种无机-有机复合钝化液的制备方法，所得钝化液具有良好的耐盐雾试验、涂装性能及附着力性能。
[0007]—种无机-有机复合钝化液的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，以重量份计，将纳米二氧化硅10份加入水20份中，再加入聚氯乙烯3?7份、柠檬酸2?5份、碳酸氢钠I?6份，升温至4 O?6 O °C，滴加1 V / V %盐酸水溶液3?1份，搅拌，降温至室温，过滤，得到改性纳米二氧化硅；
步骤2，以重量份计，将硫酸氧钛2?6份、钒酸钠2?6份加至30v/v%H2025?10份中，分散，得到络合液；
步骤3，以重量份计，将钼酸钠10份加至水20份中，调节pH至中性，搅拌条件下加入改性纳米二氧化硅5?8份、促进剂2?5份和成膜剂2?5份，得无机盐钝化液；
步骤4，以重量份计，将硅烷偶联剂KH570 3?7份和KH858 2?6份加至乙醇水溶液10?20份中，调节pH至4?5，搅拌条件下加入无机盐钝化液，超声，即得。
[0008]进一步地，步骤I中揽摔条件为300?600rpm、30?50min。
[0009]进一步地，步骤2中分散条件为1000?1500rpm、20?30min。
[0010]进一步地，步骤3中采用有机酸调节pH至中性。
[0011 ] 进一步地，步骤4中乙醇水溶液的浓度为15?30v/v%。
[0012]进一步地，步骤4中采用10v/v%HN03调节pH至4?5。
[0013]进一步地，步骤4中超声条件为70?120W、20?30min。
[0014]本发明的无机-有机复合钝化液为绿色环保型产品，不含任何污染环境的重金属离子及挥发性有机溶剂，钝化处理工艺简单、成本低，可以逐步替代传统的铬酸盐钝化液，实现镀锌板钝化的绿色环保化生产。
[0015]
【具体实施方式】
[0016]实施例1
一种无机-有机复合钝化液的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，以重量份计，将纳米二氧化硅10份加入水20份中，再加入聚氯乙烯3份、柠檬酸2份、碳酸氢钠I份，升温至40°C，滴加10v/v%盐酸水溶液3份，搅拌，降温至室温，过滤，得到改性纳米二氧化硅；
步骤2，以重量份计，将硫酸氧钛2份、钒酸钠2份加至30ν/ν%Η202 5份中，分散，得到络合液；
步骤3，以重量份计，将钼酸钠10份加至水20份中，调节pH至中性，搅拌条件下加入改性纳米二氧化硅5份、促进剂2份和成膜剂2份，得无机盐钝化液；
步骤4，以重量份计，将硅烷偶联剂KH570 3份和KH858 2份加至乙醇水溶液10份中，调节pH至4，搅拌条件下加入无机盐钝化液，超声，即得。
[0017]其中，步骤I中搅拌条件为300rpm、50min ；步骤2中分散条件为lOOOrpm、30min ；步骤3中采用有机酸调节pH至中性;步骤4中乙醇水溶液的浓度为15 v/v%，采用1 v/v%HN03调节pH至4?5，超声条件为70W、30min。
[0018]将所得钝化液涂敷在镀锌板上，烘干固化温度为100°C，形成的有机硅烷复合钝化膜耐硫酸铜点滴时间达220s; 96h中性盐雾试验出现白锈的面积仅为4%，符合GBlO 125-1997标准要求，其耐化学腐蚀性能可接近铬酸盐钝化膜;扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明钝化膜的表面表面平整、均匀，结构致密。
[0019]
实施例2
一种无机-有机复合钝化液的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，以重量份计，将纳米二氧化硅10份加入水20份中，再加入聚氯乙烯5份、柠檬酸3份、碳酸氢钠3份，升温至50°C，滴加10v/v%盐酸水溶液6份，搅拌，降温至室温，过滤，得到改性纳米二氧化硅；
步骤2，以重量份计，将硫酸氧钛5份、钒酸钠4份加至30ν/ν%Η202 7份中，分散，得到络合液；
步骤3，以重量份计，将钼酸钠10份加至水20份中，调节pH至中性，搅拌条件下加入改性纳米二氧化硅6份、促进剂4份和成膜剂3份，得无机盐钝化液；
步骤4，以重量份计，将硅烷偶联剂KH570 5份和KH858 4份加至乙醇水溶液17份中，调节pH至4，搅拌条件下加入无机盐钝化液，超声，即得。
[0020]其中，步骤I中搅拌条件为400rpm、40min ；步骤2中分散条件为1200rpm、25min ；步骤3中采用有机酸调节pH至中性;步骤4中乙醇水溶液的浓度为20v/v%，采用10v/v% HNO3调节pH至4?5，超声条件为100W、20min。
[0021 ]将所得钝化液涂敷在镀锌板上，烘干固化温度为100°C，形成的有机硅烷复合钝化膜耐硫酸铜点滴时间达210s;96h中性盐雾试验出现白锈的面积仅为5%，符合GB10125-1997标准要求，其耐化学腐蚀性能可接近铬酸盐钝化膜;扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明钝化膜的表面表面平整、均匀，结构致密。
[0022]
实施例3
一种无机-有机复合钝化液的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，以重量份计，将纳米二氧化硅10份加入水20份中，再加入聚氯乙烯6份、柠檬酸3份、碳酸氢钠2份，升温至50°C，滴加10v/v%盐酸水溶液7份，搅拌，降温至室温，过滤，得到改性纳米二氧化硅；
步骤2，以重量份计，将硫酸氧钛5份、钒酸钠3份加至30ν/ν%Η202 9份中，分散，得到络合液；
步骤3，以重量份计，将钼酸钠10份加至水20份中，调节pH至中性，搅拌条件下加入改性纳米二氧化硅7份、促进剂4份和成膜剂3份，得无机盐钝化液；
步骤4，以重量份计，将硅烷偶联剂KH570 6份和KH858 4份加至乙醇水溶液17份中，调节pH至4，搅拌条件下加入无机盐钝化液，超声，即得。
[0023]其中，步骤I中搅拌条件为300rpm、50min ；步骤2中分散条件为lOOOrpm、30min ；步骤3中采用有机酸调节pH至中性;步骤4中乙醇水溶液的浓度为15 v/v%，采用1 v/v%HN03调节pH至4?5，超声条件为70W、30min。
[0024]将所得钝化液涂敷在镀锌板上，烘干固化温度为100°C，形成的有机硅烷复合钝化膜耐硫酸铜点滴时间达235s; 96h中性盐雾试验出现白锈的面积仅为3%，符合GBlO 125-1997标准要求，其耐化学腐蚀性能可接近铬酸盐钝化膜;扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明钝化膜的表面表面平整、均匀，结构致密。
[0025]
实施例4
一种无机-有机复合钝化液的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，以重量份计，将纳米二氧化硅10份加入水20份中，再加入聚氯乙烯7份、柠檬酸5份、碳酸氢钠6份，升温至60°C，滴加10v/v%盐酸水溶液10份，搅拌，降温至室温，过滤，得到改性纳米二氧化娃；
步骤2，以重量份计，将硫酸氧钛6份、钒酸钠6份加至30ν/ν%Η202 10份中，分散，得到络合液；
步骤3，以重量份计，将钼酸钠10份加至水20份中，调节pH至中性，搅拌条件下加入改性纳米二氧化硅8份、促进剂5份和成膜剂5份，得无机盐钝化液；
步骤4，以重量份计，将硅烷偶联剂KH570 7份和KH858 6份加至乙醇水溶液20份中，调节pH至4，搅拌条件下加入无机盐钝化液，超声，即得。
[0026]其中，步骤I中搅拌条件为600rpm、30min ；步骤2中分散条件为1500rpm、20min ；步骤3中采用有机酸调节pH至中性;步骤4中乙醇水溶液的浓度为30 v/v%，采用1 v/v%HN03调节pH至4?5，超声条件为120W、20min。
[0027]将所得钝化液涂敷在镀锌板上，烘干固化温度为100°C，形成的有机硅烷复合钝化膜耐硫酸铜点滴时间达205s; 96h中性盐雾试验出现白锈的面积仅为6%，符合GBlO 125-1997标准要求，其耐化学腐蚀性能可接近铬酸盐钝化膜;扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明钝化膜的表面表面平整、均匀，结构致密。
【主权项】
1.一种无机-有机复合钝化液的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤I，以重量份计，将纳米二氧化硅10份加入水20份中，再加入聚氯乙烯3?7份、柠檬酸2?5份、碳酸氢钠I?6份，升温至4 O?6 O °C，滴加1 V / V %盐酸水溶液3?1份，搅拌，降温至室温，过滤，得到改性纳米二氧化硅； 步骤2，以重量份计，将硫酸氧钛2?6份、钒酸钠2?6份加至30v/v%H2025?10份中，分散，得到络合液； 步骤3，以重量份计，将钼酸钠10份加至水20份中，调节pH至中性，搅拌条件下加入改性纳米二氧化硅5?8份、促进剂2?5份和成膜剂2?5份，得无机盐钝化液； 步骤4，以重量份计，将硅烷偶联剂KH570 3?7份和KH858 2?6份加至乙醇水溶液10?20份中，调节pH至4?5，搅拌条件下加入无机盐钝化液，超声，即得。2.根据权利要求1所述的无机-有机复合钝化液的制备方法，其特征在于:步骤I中搅拌条件为 300 ?600rpm、30 ?50min。3.根据权利要求1所述的无机-有机复合钝化液的制备方法，其特征在于:步骤2中分散条件为 1000?1500rpm、20?30min。4.根据权利要求1所述的无机-有机复合钝化液的制备方法，其特征在于:步骤3中采用有机酸调节PH至中性。5.根据权利要求1所述的无机-有机复合钝化液的制备方法，其特征在于:步骤4中乙醇水溶液的浓度为15?30 v/v%。6.根据权利要求1所述的无机-有机复合钝化液的制备方法，其特征在于:步骤4中采用10v/v%HN03调节 pH至4 ?5。7.根据权利要求1所述的无机-有机复合钝化液的制备方法，其特征在于:步骤4中超声条件为70?120W、20?30min。
【文档编号】C23C22/40GK105937029SQ201610489146
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】灏や负, 尤为
【申请人】无锡伊佩克科技有限公司