一種用於鍍鋅板表面處理的無鉻轉化液及其使用方法
2023-06-08 08:01:21 1
專利名稱：一種用於鍍鋅板表面處理的無鉻轉化液及其使用方法
技術領域：
本發明涉及鍍鋅板表面處理的轉化液及其使用方法，具體涉及一種用於鍍鋅板表面處理 的無鉻轉化液及其使用方法。
背景技術：
鉻酸鹽鈍化工藝可在鍍鋅板表面形成一層含有&3+和Cr"的雙氧化態緻密具有自修復效 應、耐蝕性優良的鈍化膜層，而且原料來源廣泛、價格低廉，但鈍化液中含有六價鉻酸鹽屬 於極毒且致癌性物質，具有誘變作用。鈍化處理過程中產生的氣霧及生產中的廢水排放對生 物體及環境都有嚴重危害。自從2003年歐盟頒布了《有害物質限制指令》和《報廢電子電器 設備指令》兩項環保指令後，各國都致力於鍍鋅板無格鈍化技術的開發與應用。
目前，為了取代鉻化學轉化處理工藝，研究人員提出了各種各樣的無鉻處理方法。如美 國專利6,596,835Bl公布的"無鉻轉化膜"中，使用雙-三乙氧基矽乙垸(BTSE)與Y-氨丙基三 乙氧基矽烷(Y -APS)混合配成處理液，溶液的PH在酸性範圍。
對於美國專利6,596,835B1公布的"無鉻處理液"中，有不含鉻的優點，但該處理液存在 穩定性較差，配製工藝較複雜而且大量醇的使用，含量超過90%以上，這樣會產生有機物揮 發大的問題，造成汙染環境。
發明內容
本發明的目的是針對已有技術存在的問題，提供一種鍍鋅板表面處理的無鉻轉化液及其 使用方法，其配製方法簡單，處理液穩定性高，同時通過增加轉化液中水量，降低揮發性有 機物排放量，減少對環境的汙染。
實現本發明目的的技術方案是
鍍鋅板無鉻轉化液，按體積百分比計，其成分為
雙-[Y -(三乙氧基矽)丙基]四硫化物 3 ~6vol.%
醇 77~85 vol.%
納米級氧化物 30~50ppm
非還原性酸 調節溶液的PH在3~5範圍
上述的醇是甲醇或乙醇中。
上述的納米級氧化物是納米氧化鋁、納米氧化矽或納米氧化鋯。 上述的非還原性酸是乙酸、甲酸、硝酸或硫酸。
上述用於鍍鋅板無鉻轉化液的使用方法，按如下步驟進行
(1) 先將鍍鋅板表面鹼洗脫脂；
(2) 再將鍍鋅板水洗、吹乾；
(3) 對鍍鋅板表面進行轉化處理，先按如下體積百分比濃度計配製轉化液-雙-[Y -(三乙氧基矽)丙基]四硫化物 3 ~6vol.%
醇 77~85 vol.%
納米級氧化物 30~50ppm 非還原性酸 調節溶液的PH在3~5範圍
然後將步驟(1)、 (2)處置好的鍍鋅板浸入溫度為20 3(TC上述配好的轉化液中，接觸 時間為5~10秒；
(4) 最後將處理後的鍍鋅板吹乾，固化，固化溫度為90 110'C，固化時間為30-50分鐘。 上述的醇是甲醇或乙醇。
上述的納米級氧化物是納米氧化鋁、納米氧化矽或納米氧化鋯。 上述的非還原性酸是乙酸、甲酸、硝酸或硫酸。 本發明相對於現有技術，其優點及其產生的積極效果是 本發明轉化液由於不含鉻(絡酸鹽或重鉻酸鹽)，大大降低了對環境的汙染。 本發明轉化液由於組成比較簡單及矽烷濃度低，成本大幅度降低。
本發明轉化液含有的微量納米級氧化物，在提高耐腐蝕性能的同時，在一定程度上提高 了機械性能。
本發明轉化液降低了溶劑醇的濃度， 一定程度的降低了揮發性有機物的排放，不僅提高 了現場操作的安全性，而且減少了對環境的汙染。
本發明所生成的保護膜為有機膜，不僅耐蝕性優越，可以作為永久性保護膜，而且提高 了與底漆的附著力。
具體實施例方式
實施例1:
5cmX8cm的試驗試樣，經鹼性脫脂劑脫脂，水洗，吹乾 如下所有實施例均採用該試樣 標準。
將經過上述處理的鍍鋅板置於含雙-[Y -(三乙氧基矽)丙基]四硫化物(BTESPT)濃度3 vol.%，甲醇濃度85 vol.%,納米級氧化矽濃度50ppm，用乙酸調節PH值為3，溫度為 2(TC的溶液中進行處理，處理時間為5秒，最後將處理試樣於90'C固化50分鐘。耐中性鹽霧性能超過100小時。
實施例2:
將經過實施例1中處理的鍍鋅板置於含雙-[y-(三乙氧基矽)丙基]四硫化物(BTESPT)濃度 4 vol.%，乙醇濃度77 vol.%，納米級氧化鋁濃度30ppm，用硫酸調節為PH值為4，溫度為 30'C的溶液中進行處理，處理時間為8秒，最後將處理試樣於10(TC固化40分鐘。耐中性鹽 霧性能超過100小時。
實施例3:
將經過實施例1中處理的鍍鋅板置於含雙-[Y-(三乙氧基矽)丙基]四硫化物(BTESPT)濃度 5vol.%，乙醇濃度80vo1.。/。，納米氧化鋯濃度40ppm，用硝酸調節PH值為5，溫度為25'C的 溶液中進行處理，處理時間為10秒，最後將處理試樣於ll(TC固化30分鐘。耐中性鹽霧性 能超過100小時。
實施例4:
轉化液配製中用甲酸調節PH值為3，其它均與例l相同。
權利要求
1、一種用於鍍鋅板表面處理的無鉻轉化液，其特徵在於轉化液按體積百分比濃度計，其成分為雙-[γ-(三乙氧基矽)丙基]四硫化物3～6vol.％醇 77～85vol.％納米級氧化物30～50ppm非還原性酸調節溶液的PH在3～5範圍。
2、 根據權利要求1所述的用於鍍鋅板表面處理的無鉻轉化液，其特徵在於所述的醇是 甲醇或乙醇。
3、 根據權利要求1所述的用於鍍鋅板表面處理的無鉻轉化液，其特徵在於所述的納米 級氧化物是納米氧化鋁、納米氧化矽或納米氧化鋯。
4、 根據權利要求1所述的用於鍍鋅板表面處理的無鉻轉化液，其特徵在於所述的非還原性酸是乙酸、甲酸、硝酸或硫酸。
5、 一種用於鍍鋅板表面處理的無鉻轉化液的使用方法，其特徵在於按如下步驟進行(1) 先將鍍鋅板表面鹼洗脫脂；(2) 再將鍍鋅板水洗、吹乾；(3) 對鍍鋅板表面進行轉化處理，先按如下體積百分比濃度計配製轉化液雙-[，(三乙氧基矽)丙基]四硫化物3 ~6vol.% 醇 77~85 vol.%納米級氧化物 30~50ppm 非還原性酸 調節溶液的PH在3 5範圍然後將步驟(1)、 (2)處置好的鍍鋅板浸入溫度為20 3(TC上述配好的轉化液中，接觸 時間為5~10秒；(4) 最後將處理後的鍍鋅板吹乾，固化，固化溫度為90~110°C，固化時間為30~50分鐘。
6、 根據權利要求5所述的用於鍍鋅板表面處理的無鉻轉化液的使用方法，其特徵在於 所述的醇是甲醇或乙醇；
7、 根據權利要求5所述的用於鍍鋅板表面處理的無鉻轉化液的使用方法，其特徵在於 所述的納米級氧化物是納米氧化鋁、納米氧化矽或納米氧化鋯。
8、 根據權利要求5所述的用於鍍鋅板表面處理的無鉻轉化液的使用方法，其特徵在於 所述的非還原性酸是乙酸、甲酸、硝酸或硫酸。
全文摘要
本發明涉及一種用於鍍鋅板表面處理的無鉻轉化液及其使用方法，轉化液以體積濃度計，組分是矽烷選用雙-[γ-(三乙氧基矽)丙基]四硫化物3～6vol.％，醇77～85vol.％，納米級氧化物30～50ppm，非還原性酸調節溶液pH值為3～5。該轉化液使用時，先將鍍鋅板經鹼洗脫脂、水洗、吹乾後，再將鍍鋅板置於溫度為20～30℃的轉化液中，處理5～10秒，最後將鍍鋅板吹乾，固化，固化溫度為90～110℃，時間為30～50分鐘。本發明的特點是轉化液不含金屬離子，揮發性有機物含量也很低，不僅降低了成本，而且減少了對環境的汙染，並且易於成膜，處理後的鍍鋅板耐蝕性優越。
文檔編號C23F11/04GK101191228SQ20071015927
公開日2008年6月4日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者劉常升, 單鳳君, 陳歲元 申請人:東北大學