无铬钝化研究报告

镀锌层表面有机物无铬钝化研究报告(二)-- 至于该无铬盐的含量则取决于所产生的涂层和所处的腐蚀条件和恶劣的腐蚀程度，专利中的涂层复合物中至少含约50mg/Kg的无铬盐，以连续相的质量为基准。考虑到成本及腐蚀保护能力的获得趋势愈来愈弱等因素，无铬盐加入量一般不超过500mg/Kg常见的无铬盐含量位于50～500mg/Kg。不过，若在条件非常恶劣的腐蚀条件下，其加入量也可加得很高。据此专利中配制出了三种钝化液配方A、B、K。A为有机聚合物加硼酸钙及亚钒酸钠；B为有机聚合物加亚钒酸钠和乙酸铯及草酸铯；K为有机聚合物加乙酸铯。试验结果显示不论是何种预处理的涂层，在钝化液A中浸渍后，其涂层均显示出了极好的抗腐蚀性能及干和湿粘附力性能，而且在经过3000小时的盐雾试验后显示出与铬酸盐钝化相匹配的性能。 2.4 单宁酸钝化 国外专利关于单宁酸钝化配方很多。 1） 单宁酸40g/l，添加剂20g/l，硝酸5ml/l，50～70℃ 2） 单宁酸0.1％～20％，用于处理镀锌钢板，以提高抗蚀性和与油漆的结合力； 3） 含有铪、氟化物的单宁酸钝化液； 4） 含有锆、氟化物的单宁酸钝化溶液。 梁启民等对锌层采用单宁酸钝化处理取得了较好的效果，工艺为：单宁酸40g/l，硝酸5ml/l，添加剂20g/l，温度60℃，时间20秒，于3％氯化钠溶液中浸泡168小时，无异常，其效果超过三酸钝化，但盐雾试验仅通过24小时，潮湿试验通过48小时（温度35℃，湿度95%）. 单宁酸是一种多元苯酚的复杂化合物，无毒，易溶于水，水解后溶液呈酸性，能少量溶解基体金属锌。如同其他化学转化膜处理工艺一样，单宁酸钝化成膜过程也可分为三个阶段：1）锌的 溶解；2）膜的形成；3）膜的成长和溶解平衡。单宁酸钝化液是主要成膜剂，提供膜中所需要的羟基和羧基。当镀锌及其合金层与单宁酸溶液接触时，单宁酸的羟基与镀层反应并通过离子键与镀锌层表面生成致密的吸附保护膜，提高锌层的防护性。研究证明，随着单宁酸溶液浓度的增加，膜层变厚，颜色加深，耐蚀性能增强。当单宁酸浓度超过40g/l时，虽膜层颜色加深，但耐蚀性没有明显的提高。单宁酸处理液中加入少量的硝酸或硝酸盐，有助于加速镀锌层溶解及膜的形成，并起到整平增光作用。为进一步增加膜层的耐蚀性，还可以添加一定的添加剂，如金属盐类、有机或无机缓蚀剂等。 由于单宁酸的价格较贵，为降低成本，最近人们又研究出含单宁酸仅3～5g/l的钝化处理新工艺。它是将镀锌或锌合金钢板先浸入pH值为13.5～14.0、温度50℃的KOH溶液中，活化30～60s，使镀层表面活化后取出水洗，接着浸在含单宁酸3～5g/l、温度约60℃的单宁酸溶液中处理30秒，取出后自然干燥或热风干燥。这种处理方法工艺简单，成本低，单宁酸钝化膜与铬酸盐膜具有相同程度的耐蚀性，且能增强涂膜的附着力。 为延长镀锌钝化层的储存耐蚀期，日本西村英雄等研究了适合于镀锌及其合金钢板表面处理用的单宁酸防锈处理液。这种防锈处理液由单宁酸聚合物、醇类增溶剂、少量润湿剂、添加剂和水组成。单宁酸聚合物是由单宁酸15～30份、乙二醇-丁醚50～60份、柠檬酸5份、20％的乙醛30份。烷醇磺酸辛1.0份，在60～70℃温度下加热搅拌聚合而成。然后将单宁酸聚合物5份、甲醇20份、三梨5糖醇0.4份、润湿剂0.2份、添加剂3份和71份水混合成单宁酸防锈处理液。经单宁酸防锈处理液处理的镀锌或锌合金层直接进行盐水喷雾试验（JIS Z2371）时，产生白锈的时间在32小时以上，使用这种钢板时不需要进行脱脂和磷化处理，可以直接涂装。能节省涂装前处理的费用。Mcconkey报道了一种单宁酸基的转化膜处理工艺，用磷酸、单宁酸处理金属表面后，使金属铁表面稳定，后续的涂层与基体结合紧密，可为涂漆提供可靠的前处理。