一种三价铬黑色钝化液的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种三价铬黑色钝化液的制备方法，先取三氧化铬、重铬酸钠加至水中，加入还原剂，搅拌，加入硅溶胶，调节pH至1.0～2.0，得基础液；再将羟基乙酸、苹果酸、硫化钠、硫酸亚铁铵、钼酸钠、硫酸氧钛、单宁酸加至水中，混合，得混合物A；然后将基础液装入球磨罐中，加入混合物A和羟基亚乙基二膦酸，以氧化铝瓷球为球磨介质进行球磨，得混合物B；最后将六偏磷酸钠、磷酸二氢钠、硝酸钠、硬脂酸、油酸甲酯加至混合物B中，用剪切乳化机进行搅拌，即得。本发明的钝化液形成的钝化膜外观乌黑光亮、色泽均匀，表面均匀平整、膜层致密，具有良好的耐腐蚀能力，具有广阔的应用前景。
【专利说明】
一种三价铬黑色钝化液的制备方法
技术领域
[0001]本发明属于钝化液技术领域，具体涉及一种三价铬黑色钝化液的制备方法。
【背景技术】
[0002]钢铁材料表面镀锌后再采用钝化处理是工业上针对钢铁表面防腐最常用的技术方法之一。然而，镀锌层上的钝化处理一直采用传统铬酸盐钝化，由于六价铬有毒，具有致癌性，对环境和人体均会带来严重的危害，因此它的应用在国外早已受到严格限制；由于三价铬的毒性仅为六价铬的1%，并且三价铬钝化在许多方面具有与六价铬钝化相似的性质，它是最具有可能代替铬酸盐钝化的工艺。
[0003]作为三价铬钝化工艺之一的三价铬黑色钝化工艺，一般常采用钴(镍)盐作为钝化液的发黑剂。在一定的条件下，Co(n )在空气中能被氧化为不稳定的Co(m)，它能从Cr(m)夺取电子，变成稳定的Co(n)，而使Cr(m)变成Cr(VI);此外，钴(镍)盐的过度使用会对水生态环境造成长久性的污染。因此，对于新型的、环境友好型的三价铬黑色钝化工艺技术的研究迫在眉睫。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种三价铬黑色钝化液的制备方法，所得钝化膜外观乌黑光亮、色泽均匀，表面均匀平整、膜层致密，具有良好的耐腐蚀能力。
[0006]—种三价铬黑色钝化液的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，以重量份计，取三氧化铬2?7份、重铬酸钠I?5份加至水10?15份中，加入还原剂3?9份，搅拌，再加入硅溶胶3?8份，调节pH至1.0?2.0，得基础液；
步骤2，以重量份计，将羟基乙酸2?8份、苹果酸I?6份、硫化钠3?5份、硫酸亚铁铵2?7份、钼酸钠I?6份、硫酸氧钛2?5份、单宁酸I?7份加至水8?15份中，混合，得混合物A;
步骤3，以重量份计，将基础液装入球磨罐中，加入混合物A和羟基亚乙基二膦酸2?6份，以氧化铝瓷球为球磨介质进行球磨，得混合物B;
步骤4，以重量份计，将六偏磷酸钠I?5份、磷酸二氢钠2?6份、硝酸钠3?7份、硬脂酸2?5份、油酸甲酯I?4份加至混合物B中，用剪切乳化机进行搅拌，即得。
[0007]进一步地，所述还原剂为连二亚硫酸盐。
[0008]进一步地，步骤I中采用磷酸溶液调节pH。
[0009]进一步地，磷酸溶液的浓度为30?50v/v%。
[0010]进一步地，步骤3中球磨罐内充满CO2。
[0011 ] 进一步地，步骤4中揽摔条件为300?600rpm、20?30min。
[0012]本发明的钝化液形成的钝化膜外观乌黑光亮、色泽均匀，表面均匀平整、膜层致密，具有良好的耐腐蚀能力，具有广阔的应用前景。
[0013]
【具体实施方式】
[0014]实施例1
一种三价铬黑色钝化液的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，以重量份计，取三氧化铬2份、重铬酸钠I份加至水10份中，加入还原剂3份，搅拌，再加入硅溶胶3份，调节pH至1.0?2.0，得基础液；
步骤2，以重量份计，将羟基乙酸2份、苹果酸I份、硫化钠3份、硫酸亚铁铵2份、钼酸钠I份、硫酸氧钛2份、单宁酸I份加至水8份中，混合，得混合物A;
步骤3，以重量份计，将基础液装入球磨罐中，加入混合物A和羟基亚乙基二膦酸2份，以氧化铝瓷球为球磨介质进行球磨，得混合物B;
步骤4，以重量份计，将六偏磷酸钠I份、磷酸二氢钠2份、硝酸钠3份、硬脂酸2份、油酸甲酯I份加至混合物B中，用剪切乳化机进行搅拌，即得。
[0015]其中，所述还原剂为连二亚硫酸盐;步骤I中采用磷酸溶液调节pH，磷酸溶液的浓度为30v/v%;步骤3中球磨罐内充满C02;步骤4中搅拌条件为300rpm、30min。
[0016]氯化钾镀锌层在30s、20?25°C条件下处理得到的黑色钝化膜，外观乌黑光亮，色泽均匀，醋酸铅点滴试验时间可达1ls;由耐中性盐雾试验的检测结果可知，黑色钝化膜的耐腐蚀等级可达7级;通过SEM观察表明，黑色钝化膜表面均匀平整，膜层致密。
[0017]
实施例2
一种三价铬黑色钝化液的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，以重量份计，取三氧化铬5份、重铬酸钠3份加至水11份中，加入还原剂6份，搅拌，再加入硅溶胶7份，调节pH至1.0?2.0，得基础液；
步骤2，以重量份计，将羟基乙酸4份、苹果酸2份、硫化钠4份、硫酸亚铁铵6份、钼酸钠3份、硫酸氧钛4份、单宁酸4份加至水12份中，混合，得混合物A；
步骤3，以重量份计，将基础液装入球磨罐中，加入混合物A和羟基亚乙基二膦酸4份，以氧化铝瓷球为球磨介质进行球磨，得混合物B;
步骤4，以重量份计，将六偏磷酸钠3份、磷酸二氢钠4份、硝酸钠6份、硬脂酸3份、油酸甲酯3份加至混合物B中，用剪切乳化机进行搅拌，即得。
[0018]其中，所述还原剂为连二亚硫酸盐;步骤I中采用磷酸溶液调节pH，磷酸溶液的浓度为40v/v% ；步骤3中球磨罐内充满C02 ；步骤4中搅拌条件为500rpm、25min。
[0019]氯化钾镀锌层在30s、20?25°C条件下处理得到的黑色钝化膜，外观乌黑光亮，色泽均匀，醋酸铅点滴试验时间可达IlOs;由耐中性盐雾试验的检测结果可知，黑色钝化膜的耐腐蚀等级可达7级;通过SEM观察表明，黑色钝化膜表面均匀平整，膜层致密。
[0020]
实施例3
一种三价铬黑色钝化液的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，以重量份计，取三氧化铬6份、重铬酸钠2份加至水14份中，加入还原剂8份，搅拌，再加入硅溶胶7份，调节pH至1.0?2.0，得基础液； 步骤2，以重量份计，将羟基乙酸6份、苹果酸3份、硫化钠4份、硫酸亚铁铵5份、钼酸钠3份、硫酸氧钛4份、单宁酸6份加至水12份中，混合，得混合物A；
步骤3，以重量份计，将基础液装入球磨罐中，加入混合物A和羟基亚乙基二膦酸4份，以氧化铝瓷球为球磨介质进行球磨，得混合物B;
步骤4，以重量份计，将六偏磷酸钠4份、磷酸二氢钠3份、硝酸钠5份、硬脂酸4份、油酸甲酯2份加至混合物B中，用剪切乳化机进行搅拌，即得。
[0021]其中，所述还原剂为连二亚硫酸盐;步骤I中采用磷酸溶液调节pH，磷酸溶液的浓度为30v/v%;步骤3中球磨罐内充满C02;步骤4中搅拌条件为300rpm、30min。
[0022]氯化钾镀锌层在30s、20?25°C条件下处理得到的黑色钝化膜，外观乌黑光亮，色泽均匀，醋酸铅点滴试验时间可达105s;由耐中性盐雾试验的检测结果可知，黑色钝化膜的耐腐蚀等级可达7级;通过SEM观察表明，黑色钝化膜表面均匀平整，膜层致密。
[0023]
实施例4
一种三价铬黑色钝化液的制备方法，包括以下步骤:
步骤I，以重量份计，取三氧化铬7份、重铬酸钠5份加至水15份中，加入还原剂9份，搅拌，再加入硅溶胶8份，调节pH至1.0?2.0，得基础液；
步骤2，以重量份计，将羟基乙酸8份、苹果酸6份、硫化钠5份、硫酸亚铁铵7份、钼酸钠6份、硫酸氧钛5份、单宁酸7份加至水15份中，混合，得混合物A;
步骤3，以重量份计，将基础液装入球磨罐中，加入混合物A和羟基亚乙基二膦酸6份，以氧化铝瓷球为球磨介质进行球磨，得混合物B;
步骤4，以重量份计，将六偏磷酸钠5份、磷酸二氢钠6份、硝酸钠7份、硬脂酸5份、油酸甲酯4份加至混合物B中，用剪切乳化机进行搅拌，即得。
[0024]其中，所述还原剂为连二亚硫酸盐;步骤I中采用磷酸溶液调节pH，磷酸溶液的浓度为50v/v%;步骤3中球磨罐内充满CO2;步骤4中搅拌条件为600rpm、20min。
[0025]氯化钾镀锌层在30s、20?25°C条件下处理得到的黑色钝化膜，外观乌黑光亮，色泽均匀，醋酸铅点滴试验时间可达108s;由耐中性盐雾试验的检测结果可知，黑色钝化膜的耐腐蚀等级可达7级;通过SEM观察表明，黑色钝化膜表面均匀平整，膜层致密。
【主权项】
1.一种三价铬黑色钝化液的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤I，以重量份计，取三氧化铬2?7份、重铬酸钠I?5份加至水10?15份中，加入还原剂3?9份，搅拌，再加入硅溶胶3?8份，调节pH至1.0?2.0，得基础液； 步骤2，以重量份计，将羟基乙酸2?8份、苹果酸I?6份、硫化钠3?5份、硫酸亚铁铵2?7份、钼酸钠I?6份、硫酸氧钛2?5份、单宁酸I?7份加至水8?15份中，混合，得混合物A; 步骤3，以重量份计，将基础液装入球磨罐中，加入混合物A和羟基亚乙基二膦酸2?6份，以氧化铝瓷球为球磨介质进行球磨，得混合物B; 步骤4，以重量份计，将六偏磷酸钠I?5份、磷酸二氢钠2?6份、硝酸钠3?7份、硬脂酸2?5份、油酸甲酯I?4份加至混合物B中，用剪切乳化机进行搅拌，即得。2.根据权利要求1所述的三价铬黑色钝化液的制备方法，其特征在于:所述还原剂为连二亚硫酸盐。3.根据权利要求1所述的三价铬黑色钝化液的制备方法，其特征在于:步骤I中采用磷酸溶液调节pH。4.根据权利要求1所述的三价铬黑色钝化液的制备方法，其特征在于:磷酸溶液的浓度为30?50v/v%。5.根据权利要求1所述的三价铬黑色钝化液的制备方法，其特征在于:步骤3中球磨罐内充满C02。6.根据权利要求1所述的三价铬黑色钝化液的制备方法，其特征在于:步骤4中搅拌条件为 300 ?600rpm、20 ?30min。
【文档编号】C23C22/42GK105937030SQ201610489402
【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