一種新型無鉻酸性鍍鋅彩色鈍化液及制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬表面電鍍防腐工藝，特別涉及一種能在鍍鋅層表面形成具有高耐蝕的彩色保護膜的鈍化液及制備方法，屬金屬材料表面處理技術領域。
【背景技術】
[0002]電鍍鋅是鋼鐵防腐的重要手段之一，鍍鋅鋼鐵重要用于汽車、電力、交通、建筑等多個行業。然而，鍍鋅層在潮濕環境下容易發生腐蝕，影響產品的外觀及使用壽命。目前使用最廣泛的防腐方法是鉻鈍化，其優點為鉻鹽鈍化膜具有高耐蝕性并且平整致密，在腐蝕的環境中對基體金屬起到保護作用。但六價鉻酸性強，嚴重危害人體健康及環境而被嚴格限制使用，且在酸性鍍鋅中存在容易掉膜的現象。目前國內報道的無鉻鈍化主要有鈦鹽鈍化、鎢酸鹽鈍化、鑰酸鹽鈍化、有機物鈍化、植酸鈍化、鎬化液、磷酸鹽假轉化型鈍化液等，盡管達到了環保的要求，但還是存在不完善之處，如:生產成本提高，使用條件及使用壽命等因素的影響，并且這些無鉻鈍化膜存在耐蝕性能比較差、使用的范圍的局限性、鈍化時間較長，在酸性鍍鋅中容易掉膜等缺點。目前國內報道的無鉻彩色鈍化液都未能解決在酸性鍍鋅中的掉膜現象，且鈍化時間都超過了 40分鐘，經中性鹽霧試驗出白繡的時間不超過48個小時。
[0003]中國專利CN103215583A —種無鉻彩色鈍化劑公開了使用鑰酸鹽鈍化的方法，盡管此種彩色鈍化液能達到彩色鈍化外觀，但是成分過于復雜且鈍化液中還有有機物，對環境污染大，在生產中不易控制。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是克服現有鈍化技術的不足，提供一種不含有毒物質、所處理產品性能優良、生產成本低的電鍍鋅鈦鹽清潔鈍化工藝。
[0005]本發明的技術方案是:對經過電鍍處理的鋼鐵零件表面的電鍍鋅水洗后，進行出光處理，然后取出水洗，再放入鈦鹽鈍化液中，進行鈦鹽鈍化處理，最后將鍍層經過鈍化的零件取出，然后用干燥箱進行烘干或自然干燥。
[0006]鈦鹽鈍化處理過程中的操作為:將出光后的鍍有鋅的零件放入由鈦鹽、雙氧水、硫酸鹽、絡合劑組成的鈍化液中，控制鈍化液的PH值為1.5-2.0，室溫下停留15-20秒，然后取出，采用烘干或自然干燥。
[0007]本發明提供了一種無鉻酸性鍍鋅彩色鈍化液及制備方法，該鈍化液的成分為:鈦鹽:2-10g/L，其主要作用是作為主要成膜劑，硫酸鹽1-30.0g/L，作為輔助成膜劑，雙氧水5-15ml/L，其主要作用是作為氧化劑，絡合劑2-10 g/L，絡合金屬離子，使溶液維持較長穩定性，其余為水，鈍化液pH值為1.0-1.5。。
[0008]本發明對鋼鐵零部件的前期電鍍鋅過程采用現有的工藝，出光處理也可采用現有的工藝過程。出光過程的操作可以是:將鍍有鋅零部件加入由硝酸和水組成的出光液中，室溫下停留3-5秒后取出；出光液中各組成物及其含量為硝酸2-5ml/L，其余為水。
[0009]該鈍化液的制備方法為:
A、根據體積總量用天平或者臺秤稱取2-10g/L的鈦鹽，倒入1/2體積總量的水中，充分攪拌至溶解，得到鈦鹽水溶液；
B、據體積總量稱取或者量取雙氧水5-15ml/L，邊攪拌邊加入A步驟配制的鈦鹽溶液中，得到鈦鹽、雙氧水的混合溶液；
C、據體積總量稱取l_30g/L硫酸鹽邊攪拌邊加入B步驟配制的鈦鹽、雙氧水混合溶液中；
D、據體積總量稱取2-10.0 g/L絡合劑邊攪拌邊加入C步驟配制的鈦鹽、雙氧水、硫酸鹽混合溶液中；
E、向D步驟所得鈦鹽、雙氧水、硫酸鹽、絡合劑混合溶液中補加水并且定容至所需體積，以pH計或者pH試紙為工具，用1:10硝酸溶液或者1:10氫氧化鈉溶液調節pH值至1.0-1.5，并且攪拌均勻即可。
[0010]上述制備工藝中所用的原料鈦鹽、硫酸鹽、雙氧水、絡合劑的提供物質均為市售化學純產品，水為純化水或者自來水。
[0011 ] 本發明與現有技術相比優點為(I)耐蝕性能優良，經中性鹽霧腐蝕試驗白銹時間達80小時，耐紅銹時間達200小時；(2)環保無污染，鈍化液中不含任何價態鉻及有毒物質；(3)鍍鋅處理后顏色艷麗，膜層表面呈現五彩色，光亮均勻；(4)徹底解決酸性鍍鋅掉膜的現象，方便了工業使用。
[0012]綜上所述，本發明采用鈦鹽進行鈍化，在提高電鍍鋅無鉻鈍化膜耐腐蝕能力及簡單的操作流程等方面都有明顯優勢，且能徹底解決在酸性鍍鋅中掉膜的現象，是一種極具應用前景的電鍍鋅表面處理鈍化液。
【附圖說明】
[0013]附圖為本發明所述的一種新型無鉻酸性鍍鋅彩色鈍化液及制備方法及制備工藝流程圖。
具體實施方案
[0014]下面結合實施例對本發明的實質性作進一步說明。
[0015]實施例1:制備IL新型無鉻酸性鍍鋅彩色鈍化液；該鈍化工藝用于對局部鍍鋅的鋼板進行后續鈍化處理。
[0016](I)按照下列配方配料:三氯化鈦2g，雙氧水5ml，硫酸鈉lg，檸檬酸2g，其余為水。
[0017](2)經下列方法制備新型無鉻酸性鍍鋅彩色鈍化液，備用:
a)用天平稱取2.0g三氯化鈦，倒入裝有500ml水，總體積超過1.0L的玻璃燒杯中，用玻璃棒充分攪拌均勻；
b)用移液管量取5ml的雙氧水，用玻璃棒邊攪拌邊加入a步驟配制的三氯化鈦水溶液中，直至混合均勻；
c)用天平稱取Ig硫酸鈉邊攪拌邊加入b步驟配制的三氯化鈦、雙氧水混合溶液中，直至混合均勻溶解； d)用天平稱取2g檸檬酸邊攪拌邊加入c步驟配制的三氯化鈦、雙氧水、硫酸鈉混合溶液中，直至混合均勻溶解；
e)向d步驟所得三氯化鈦、雙氧水、硫酸鈉、檸檬酸混合溶液中補加水并且定容至1.0L,以pH計或者pH試紙為工具，用1:10硝酸溶液或者1:10氫氧化鈉溶液調節pH值至1.0-1.5，并且攪拌均勻即可
(3)該鋼板在進行電鍍之前進行除銹、除油、活化等前處理后，放入電鍍液中進行電鍍，鍍鋅工藝的鍍液組成及操作條件為:氯化鋅60g/L、氯化鉀200g/L、硼酸30g/L、適量添加劑、鍍液的PH值保持在5.8左右，電流密度為1.2A/dm2,溫度為室溫，電鍍時間為25分鐘，得到電鍍鋅鋼板，備用。
[0018](4)配制出光液:將分析純的濃硝酸按照1%的濃度與自來水混合，備用
(5)將經過步驟3得到的電鍍鋅鋼板用自來水清潔干凈后浸入步驟4配制好的出光液中，室溫下停留5秒，取出后用自來水清洗干凈，再浸入步驟2配制好的鈍化液中，浸泡15秒后，取出烘干或者自然干燥。
[0019]使用本鈍化工藝處理后的鋼板外觀表現為均勻、五彩外觀，經中性鹽霧試驗出白銹時間超過72小時。
[0020]實施