电镀锌合金钝化剂及其生产工艺的制作方法

本发明涉及钝化剂，具体涉及电镀锌合金钝化剂及其生产工艺。

背景技术：

1、锌合金是一种化学性质很活泼的金属，电镀锌合金后如果如果不对其进行表面处理，镀锌层在大气中容易氧化变暗，从而影响锌合金的质量。为此，目前采用比较多的是进行钝化处理。

2、传统的镀锌合金钝化剂中广泛使用的是六价铬钝化剂，但是六价铬对水质会造成严重的污染，据了解，2019年7月23日，六价铬化合物被列入有毒有害水污染物名录，2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，六价铬在1类致癌物清单中。因此钝化剂开始从高铬向中铬、低铬方向发展。其中，三价铬钝化剂开始受到大家的关注，因为三价钝化剂既可以代替六价铬钝化剂，又可以在制备钝化剂时不再使用强酸，使用该钝化剂得到的钝化膜的色泽均匀。

3、在中国专利申请号为202010314348.3申请日为2020年8月4日公开日为2021年10月26日的专利文献中公开了一种高耐蚀蓝色锌镍合金钝化剂的成分组成，包括a剂和b剂，所述a剂包括钴盐、钠盐和去离子水，其中钴盐为硝酸钴、硫酸钴、碳酸钴、氯化钴中的一种或者几种混合物， a剂中的钠盐为亚硝酸钠、硝酸钠、硫酸钠、氟化钠中的一种或者几种混合物； b剂包括铬盐、碱、酸、钠盐和去离子水， b剂中的铬盐为硝酸铬、氯化铬、硫酸铬中一种或者多种混合物。b剂中的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铬中的一种或者多种混合物，b剂中的酸为柠檬酸、乳酸、丙二酸、草酸、乙二酸中一种或者多种混合物， b剂中的钠盐为草酸钠、草酸氢钠、柠檬酸钠、乳酸钠、硫酸钠中一种或者多种的混合物。同时还公开了每升高耐蚀蓝色锌镍合金钝化液的制备工艺，具体如下：

4、s1：向烧杯中加入900ml去离子水。

5、s2：再向烧杯中加入70-100毫升a剂和25毫升-50毫升b剂，搅拌均匀。

6、其中，每升所述a剂的制备工艺如下：

7、s1：将定量的钴盐和钠盐放入烧杯中。

8、s2：向烧杯中加入定量的去离子水，搅拌溶解。

9、s3：再次向烧杯中加入去离子水至液面1升处，搅拌均匀。

10、每升所述b剂的制备工艺如下：

11、s1：向烧杯中加入定量去离子水。

12、s2：向烧杯中加入定量碱，酸，钠盐，铬盐等彻底搅拌溶解。

13、s3：将烧杯升温到75-85度，保温1小时。

14、从上述公开的工艺可知，碱，酸，钠盐，铬盐是全量一起加入并进行搅拌溶解的，而当酸与碱反应时，就会产生大量的热量，因此，难以控制烧杯中的温度，而且当配方中的全量碱加入到烧杯中后，会产生局部迅速升温的现象，这样，就会造成温度过高而产生过钝化的现象，同时也不便于控制ph值，钝化的效果差。

技术实现思路

1、本发明提供一种电镀锌合金钝化剂及其生产工艺；将草酸和珠碱分次加入，每次加入草酸和珠碱后，重复进行升温和降温，同时升温和降温之间交替进行，使得硝酸铬与草酸充分反应，多余的草酸与珠碱充分反应，且能避免局部升温过高和整体温度过高，让钝化效果更好。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是：电镀锌合金钝化剂的生产工艺包括以下步骤：

3、s1、将硝酸铬、草酸总重量的a%和珠碱总量的b%加入容器中混合，在80℃~90℃的温度下，反应0.8-1.5小时；其中a≤33，b≤30。

4、s2、将容器中混合反应后液体的降温至30℃。

5、s3、在容器中依次加入与s1中草酸等量的草酸、与s1中珠碱等量的珠碱，将容器中混合后的液体升温至80℃~90℃，反应0.8-1.5小时。

6、s4、将容器中s3后混合反应的液体降温至30℃。

7、s5、在容器中依次加入余量的草酸和余量的珠碱，将容器中混合后的液体升温至80℃~90℃的范围内，反应0.8-1.5小时。

8、s6、将容器中s5后混合反应液体降温至30℃。

9、s7、在容器中加入丙二酸、硝酸钠、氟化钠和全氟辛基磺酸四乙基胺，将容器中混合后液体的升温至70℃~75℃恒温0.2-0.4小时。

10、s8、然后对容器中的混合液体进行冷却。

11、上述电镀锌合金钝化剂的生产工艺生产的电镀锌合金钝化剂，按照重量百分比计算，包括以下制备原料：

12、硝酸铬32. 73%-38.73%。

13、草酸7.41%-13.41%。

14、珠碱2.72%-8.72%。

15、丙二酸4.44%-10.44%。

16、硝酸钠13.6%-19.6%。

17、硝酸钴20.47%-26.47%。

18、氟化钠0.56%-0.58%。

19、全氟辛基磺酸四乙基胺0.005%-0.015%。

20、进一步的，s7中，在容器中加入硝酸钴。

21、进一步的，s7中，在容器中加入重量百分比为0.045%-0.055%的酸性染料。

22、进一步的，a=32.97，b=30。

23、进一步的，s1、s3和s5中，先将珠碱溶解为珠碱溶液，然后将珠碱溶液加入到容器中。

24、进一步的，珠碱溶解为珠碱溶液后先降温至30℃再加入到容器中。

25、进一步的，各制备原料的重量百分比为：

26、硝酸铬35.74%。

27、草酸10.43%。

28、珠碱5.73%。

29、丙二酸7.45%。

30、硝酸钠16.61%。

31、硝酸钴23.475%。

32、氟化钠0.56%。

33、全氟辛基磺酸四乙基胺0.005%。

34、本发明的有益效果为：

35、钝化剂中，硝酸铬的三价铬与草酸充分反应生成草酸铬，通过珠碱对多余的草酸进行中和，加入珠碱与草酸反应，控制液体的ph值。

36、钝化剂应用在锌合金表面处理时，三价铬与草酸反应在锌合金表面形成草酸铬氧化膜，对锌合金表面进行保护。

37、通过加入丙二酸作为络合剂，使得硝酸铬与草酸充分产生铬络合物；提升硝酸铬与草酸的结合效果；通过加入全氟辛基磺酸四乙基胺，起到封孔效果，提升钝化剂的耐盐雾性，同时让成形的膜层更加均匀。通过加入硝酸钠和硝酸钴作为氧化剂，在液体中引入硝基，增强钝化效果，同时硝酸钠、硝酸钴和氟化钠都作为成膜剂增强成膜效果。通过加入酸性染料进行染色，在加入珠碱时，先将珠碱溶解为液体，再将液态的珠碱加入容器，与草酸的反应效果好。

38、在本发明中，先加入一部分的草酸和珠碱，使得硝酸铬与一部分草酸、一部分草酸与一部分珠碱完成反应，在加入部分珠碱后，能避免液体局部升温和液体整体升温过高，让钝化的效果更好，同时避免过钝化现象，且能更好的控制ph值；再加入另一部分的草酸和珠碱，在加入草酸后，对液体具有降温的作用，在该过程中，剩余硝酸铬再与另一部分草酸、另一部分草酸与另一部分珠碱完成反应，然后再加入又一部分的草酸和珠碱，剩余硝酸铬再与又一部分草酸、又一部分草酸与又一部分珠碱完成反应；每次加入草酸和珠碱后，重复进行升温和降温，同时升温和降温之间交替进行，使得硝酸铬与草酸充分反应，多余的草酸与珠碱充分反应，从而提高整个的钝化效果。