一種堿性無氰鍍鋅劑及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種堿性無氰鍍鋅劑及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電鍍鋅的種類有很多，根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)記載，應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的就達(dá)十幾種。目前國內(nèi)生產(chǎn)上常用的電鍍鋅溶液主要有4種，氰化鍍鋅、鋅酸鹽鍍鋅、氯化物鍍鋅和硫酸鹽鍍鋅。
[0003]氰化鍍鋅有很多優(yōu)點，如鍍層結(jié)晶細(xì)致、電鍍液分散能力和覆蓋能力好、活化能力及抗雜質(zhì)能力強(qiáng)，鍍層厚度達(dá)30微米仍然能與基體保持良好的結(jié)合力，而且脆性較小等。但氰化鍍鋅的缺點也是眾所周知的。氰化鈉是劇毒物質(zhì)，人只要服下0.3g就會有生命危險。電鍍過程中還有含氰氣霧逸出，吸入人體后會造成慢性中毒。電鍍廢水如處理不徹底，排入江河后對水體危害性極大。我國有關(guān)部委于2006年底就已下達(dá)指令，除少數(shù)特殊產(chǎn)品需要經(jīng)過特別批準(zhǔn)外，其余一律不能采用氰化鍍鋅工藝。
[0004]鋅酸鹽鍍鋅鍍層晶格結(jié)構(gòu)為柱狀，結(jié)晶細(xì)密，光澤、耐蝕性較好，適合彩色鈍化。鍍液的分散能力和深鍍能力接近于氰化鍍液，適合于形狀復(fù)雜的零件電鍍，而且鍍液穩(wěn)定，操作維護(hù)方便，對設(shè)備無腐蝕性，可與氰化鍍鋅一樣采用鋼板制作鍍槽，其綜合經(jīng)濟(jì)效益好，但鋅酸鹽鍍鋅沉積速度慢，溫度范圍窄(通常不高于40°C )，鍍層超過15微米時有脆性，鍍鑄鐵件較難。另外，鋅酸鹽鍍鋅工藝的成功與質(zhì)量的好壞關(guān)鍵在于添加劑。
[0005]氯化物鍍鋅液為單鹽鍍液，廢水易處理，鍍層的光亮性和整平性優(yōu)于其他鍍鋅工藝，鍍件適合于白色鈍化，另外鍍液的陰極電流效率可達(dá)95%以上，沉積速度快，且能在高碳鋼、鍛鑄件上鍍鋅，此點比氰化鍍鋅和鋅酸鹽鍍鋅具有明顯優(yōu)勢。由于近年來氯化物鍍鋅添加劑的開發(fā)進(jìn)展顯著，此工藝的分散能力和深鍍能力已于鋅酸鹽鍍鋅相當(dāng)。
[0006]硫酸鹽鍍鋅配方簡單，成本低廉，可采用較大電流密度和鍍后一般不進(jìn)行鈍化處理等優(yōu)點，但由于鍍液為單鹽電鍍，分散能力和深鍍差，鍍層結(jié)晶粗糙。此工藝適合于連續(xù)鍍(線材、帶材、簡單、粗大型零部件)。為改善鍍液性能，細(xì)化結(jié)晶，常加入明膠、糊精等分子量較大的物質(zhì)，但鍍層易發(fā)黃，耐蝕性下降。近年來開發(fā)了由芳香醛或芳香酮、聚醚化合物以及含苯環(huán)的脂肪酸、含氮雜環(huán)化合物的電鍍添加劑，使鍍層外觀光亮、結(jié)晶細(xì)致、色澤銀白。但該鍍液的PH值較低，有的還有氮化物，所以對設(shè)備有腐蝕性。
[0007]鑒于目前鋅酸鹽鍍鋅占比較高，為解決其沉積速度慢、溫度范圍窄(通常不高于40°C)、鍍層超過15微米時有脆性及鍛鑄件較難電鍍等難題，研發(fā)一種新型添加劑已成為當(dāng)務(wù)之急。因為鋅酸鹽鍍鋅工藝的成功與質(zhì)量的好壞關(guān)鍵在于添加劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種堿性無氰鍍鋅劑，該堿性無氰鍍鋅劑可以在鋅酸鹽鍍鋅中，使其沉積速度提高一倍，鍍層表面結(jié)晶細(xì)致、光亮；提高鍍液耐溫性，40°C以上仍能得到銀白光亮的鍍層；提高鍍層耐蝕性能，中性鹽霧試驗可達(dá)130小時以上；提高鍍層結(jié)合力，鍍層超過15微米無脆性，20(TC烘烤不起泡；使生鐵鑄件能直接鍍鋅。
[0009]為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種堿性無氰鍍鋅劑，包括以下百分比的物質(zhì): pH調(diào)節(jié)劑I?15%
電流穩(wěn)定劑70?90%
走位劑I?10%
絡(luò)合劑I?20%。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述pH調(diào)節(jié)劑為碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀的一種或兩種以上的混合物。
[0011]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電流穩(wěn)定劑為氯化鉀、氯化鈉、氯化鋅、氯化銨、碘化鈉的一種或兩種以上的混合物。
[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述走位劑為酒石酸鈉、苯甲酸鈉、乙酸鈉、草酸鉀的一種或兩種以上的混合物。
[0013]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述絡(luò)合劑為植酸鈉、酒石酸鉀鈉、乙醇酸、葡萄糖酸鈉、草酸鈉的一種或兩種以上的混合物。
[0014]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所得到的堿性無氰鍍鋅劑為細(xì)微顆粒及粉末狀物質(zhì)。
[0015]一種堿性無氰鍍鋅劑的使用方法，包括以下用量及步驟:
O取堿性無氰鍍鋅劑20?50g/l ；
2)將步驟I)所取的堿性無氰鍍鋅劑用電鍍?nèi)芤喝芙鈴氐祝?br> 3)將步驟2)所得到的堿性無氰鍍鋅劑溶液加入到電鍍槽中，并攪拌均勻。
[0016]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所得到的堿性無氰鍍鋅劑應(yīng)用于鋅酸鹽鍍鋅，其M比值為10左右，即氧化鋅與氫氧化鈉的比例為1:10左右。
[0017]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，電鍍槽內(nèi)的電流密度為:0.5?7A/dm2。
[0018]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，電鍍槽中的陽極與陰極的面積比為:1:1?2:1。
[0019]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，電鍍槽中的陽極的鋅板(99.9%)與鐵板的比為1:2。
[0020]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所得到的堿性無氰鍍鋅劑應(yīng)用于鋅酸鹽鍍鋅，既可以用于掛鍍，也可以用于滾鍍；還可以用于氰化鍍鋅中替代氰化鈉。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:使用本發(fā)明堿性無氰鍍鋅劑無需改變原有的鋅酸鹽鍍鋅工藝，解決了現(xiàn)有鋅酸鹽鍍鋅工藝中一直存在的諸多不足，使鋅酸鹽鍍鋅達(dá)到和超過了氰化鍍鋅，且環(huán)保、無毒，廢水容易處理。其突出特點為:
①導(dǎo)電性能超常，故而電流效率高，沉積速度能提高一倍左右，而且鍍層結(jié)晶細(xì)致、光見；
②鍍液耐溫性能好，40°C以上仍能得到銀白光亮的鍍層；
③鍍層耐蝕性能大幅提高，中性鹽霧試驗可達(dá)130小時以上；
④鍍層結(jié)合力好，鍍層超過15微米無脆性，20(TC烘烤不起泡；
⑤生鐵鑄件可直接鍍鋅；
⑥分散能力和覆蓋能力達(dá)到和超過氰化鍍鋅；
⑦環(huán)保、無毒，廢水容易處理。
[0022]本發(fā)明填補(bǔ)了國內(nèi)空白，使鋅酸鹽鍍鋅的工藝與質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍，鍍液穩(wěn)定，易于維護(hù)，完全可與氰化鍍鋅相媲美，且成本遠(yuǎn)低于氰化鍍鋅，給電鍍企業(yè)帶來了實實在在的效益。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0024]實施例1
配制100kg堿性無氰鍍鋅劑，取碳酸鈉30kg、碳酸鉀40kg、氯化鉀500kg、氯化鈉300kg、酒石酸鈉15kg、乙醇酸15kg、葡萄糖酸鈉100kg，將以上各成分充分混合，按20g/l計算加入量，將稱好的堿性無氰鍍鋅劑用鍍液將其充分溶解，然后加入到鋅酸鹽鍍鋅槽，攪拌均勾，其M比值為1:10左右；將電流密度設(shè)為IA/ dm2，陽極與陰極比為1.5:1，電鍍的沉積速度與深鍍能力顯著提高，鍍出來的產(chǎn)品鍍層均勻細(xì)致、光亮度好、15微米無脆性，200°C烘烤不起泡，鍍層耐蝕性好，中性鹽霧試驗超過130小時以上。
[0025]實施例2
配制100kg堿性無氰鍍鋅劑，取氫氧化鈉50kg、檸檬酸鈉30kg、氯化鉀400kg、氯化銨200kg、碘化鈉180kg、苯甲酸鈉20kg、草酸鉀30kg、植酸鈉50kg、酒石酸鉀鈉40kg，將以上各成分充分混合，按25g/l計算加入量，將稱好的堿性無氰鍍鋅劑用鍍液將其充分溶解，然后加入到鋅酸鹽鍍鋅槽，攪拌均勾，其M比值為1:10左右；將電流密度設(shè)為2A/ dm2，陽極與陰極比為1.8:1，電鍍的沉積速度與深鍍能力顯著提高，鍍出來的產(chǎn)品鍍層均勻細(xì)致、光亮度好、18微米無脆性，200°C烘烤不起泡，鍍層耐蝕性好，中性鹽霧試驗超過130小時以上。
[0026]實施例3
配制100kg堿性無氰鍍鋅劑，碳酸鈉60kg、梓檬酸鉀60kg、氯化鉀700kg、酒石酸鈉30kg、苯甲酸鈉30kg、草酸鉀30kg、植酸鈉20kg、酒石酸鉀鈉30kg、乙醇酸40kg，將以上各成分充分混合，按30g/l計算加入量，將稱好的堿性無氰鍍鋅劑用鍍液將其充分溶解，然后加入到鋅酸鹽鍍鋅槽，攪拌均勾，其M比值為1:10左右；將電流密度設(shè)為IA/ dm2，陽極與陰極比為1.5:1，電鍍的沉積速度與深鍍能力顯著提高，鍍出來的產(chǎn)品鍍層均勻細(xì)致、光亮度好、20微米無脆性，200°C烘烤不起泡，鍍層耐蝕性好，中性鹽霧試驗超過130小時以上。
[0027]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種堿性無氰鍍鋅劑，其特征在于:包括以下百分比的物質(zhì): pH調(diào)節(jié)劑I?15% 電流穩(wěn)定劑70?90% 走位劑I?10% 絡(luò)合劑I?20%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性無氰鍍鋅劑，其特征在于:所述PH調(diào)節(jié)劑為碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀的一種或兩種以上的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性無氰鍍鋅劑，其特征在于:所述電流穩(wěn)定劑為氯化鉀、氯化鈉、氯化鋅、氯化銨、碘化鈉的一種或兩種以上的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性無氰鍍鋅劑，其特征在于:所述走位劑為酒石酸鈉、苯甲酸鈉、乙酸鈉、草酸鉀的一種或兩種以上的混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性無氰鍍鋅劑，其特征在于:所述絡(luò)合劑為植酸鈉、酒石酸鉀鈉、乙醇酸、葡萄糖酸鈉、草酸鈉的一種或兩種以上的混合物。6.一種如權(quán)利要求1?5中任一項所述的堿性無氰鍍鋅劑的使用方法，其特征在于，包括以下用量及步驟: O取堿性無氰鍍鋅劑20?50g/l ； 2)將步驟I)所取的堿性無氰鍍鋅劑用電鍍?nèi)芤喝芙鈴氐祝? 3)將步驟2)所得到的堿性無氰鍍鋅劑溶液加入到電鍍槽中，并攪拌均勻。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的堿性無氰鍍鋅劑及其使用方法，其特征在于:電鍍槽內(nèi)的電流密度為:0.5?7A/dm2。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的堿性無氰鍍鋅劑及其使用方法，其特征在于:電鍍槽中的陽極與陰極的面積比為:1:1?2:1。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的堿性無氰鍍鋅劑及其使用方法，其特征在于:電鍍槽中的陽極的鋅板(99.9%)與鐵板的比為1:2。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種堿性無氰鍍鋅劑及其使用方法，包括以下百分比的物質(zhì)：pH調(diào)節(jié)劑1～15%、電流穩(wěn)定劑70～90%、走位劑1～10%、絡(luò)合劑；1～20%；該堿性無氰鍍鋅劑可以在鋅酸鹽鍍鋅中，使其沉積速度提高一倍，鍍層表面結(jié)晶細(xì)致、光亮；提高鍍液耐溫性，40℃以上仍能得到銀白光亮的鍍層；提高鍍層耐蝕性能，中性鹽霧試驗可達(dá)130小時以上；提高鍍層結(jié)合力，鍍層超過15微米無脆性，200℃烘烤不起泡；使生鐵鑄件能直接鍍鋅。
【IPC分類】C25D3/22
【公開號】CN104911645
【申請?zhí)枴緾N201510414747
【發(fā)明人】錢宏彬
【申請人】錢宏彬
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年7月15日