本發(fā)明涉及熱鍍鋅件表面的后處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種鈷-鋅-鐵三元體系磷酸鹽金屬表面處理劑，及其制備方法，以及該金屬表面處理劑應(yīng)用后形成的復(fù)合沉積物。

背景技術(shù)：

熱鍍鋅(galvanizing)也叫熱浸鋅和熱浸鍍鋅：是一種有效的金屬防腐方式，主要用于各行業(yè)的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)施上。熱連續(xù)鍍鋅是由較古老的熱鍍方法發(fā)展而來的。熱連續(xù)鍍鋅板的生產(chǎn)工序主要包括：原板準備→鍍前處理→熱浸鍍→鍍后處理等，在完成鍍后處理之后便可以對熱鍍鋅件進行涂裝處理。目前的鍍后處理主要有兩類方式：a類加溫型鋅錳二元磷酸鹽(缺點：1、加溫耗能大；2、加溫型易導(dǎo)致反應(yīng)可逆或停滯，現(xiàn)象為局部沒成膜，涂裝局部無附著力，即后著的涂裝處理層容易局部剝落)；b類陶化(一般加入硅烷劑)、鉻化等封閉鈍化型處理(缺點：1、后著涂裝層的附著力差，無法保證完全達到最高級的0級附著力，難以通過國標的附著力檢測；2、膜層耐溫性差，僅能耐受110℃～130℃；3、不可目測辨識)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種具有創(chuàng)新性的鈷鋅鐵三元體系磷酸鹽金屬表面處理劑及其制備方法。

鈷、鋅、鐵三元體系磷酸鹽金屬表面處理劑的其制備方法，包括步驟：

1)將反應(yīng)所需總體積的磷酸等分成3份，將1份磷酸按體積比1:0.3～0.6加水稀釋后注入反應(yīng)攪拌槽內(nèi)；

2)向反應(yīng)攪拌槽內(nèi)加入含鋅物，充分攪拌，隨后添加第一結(jié)合助劑，所述含鋅物包括但不限于氧化鋅、硫酸鋅、氯化鋅、磷酸鋅、磷酸二氫酸、硝酸鋅、立德粉、硫化鋅，所述第一結(jié)合助劑包括氟化鈉、氟化鉀、氟鋯酸鈉、氟鋯酸鉀或氟化銨中的一種或多種；

3)將1份磷酸按體積比1:0.3～0.6加水稀釋后注入反應(yīng)攪拌槽內(nèi)；

4)向反應(yīng)攪拌槽內(nèi)加入含鈷物，充分攪拌，隨后添加第二結(jié)合助劑，所述含鈷物包括但不限于氯化鈷、硝酸鈷、醋酸鈷、硫酸鈷、氧化鈷、磷酸鈷、碳酸鈷，所述第二結(jié)合助劑包括edta、檸檬酸、檸檬酸鈉或單寧酸中的一種或多種；

5)將1份磷酸按體積比1:0.3～0.6加水稀釋后注入反應(yīng)攪拌槽內(nèi)；

6)向反應(yīng)攪拌槽內(nèi)加入含鐵物，充分攪拌，隨后添加第三結(jié)合助劑，所述含鈷物包括但不限于鐵紅、四氧化三鐵、硫酸鐵、氯化鐵、磷酸鐵、硝酸鐵、硝酸亞鐵、硫酸亞鐵、氯化亞鐵、磷酸亞鐵，所述第三結(jié)合助劑包括葡萄糖和/或葡萄糖酸鈉；

7)向反應(yīng)攪拌槽內(nèi)的槽液加水稀釋，直至槽液體積為磷酸的總體積的8～11倍。

其中，步驟2所述充分攪拌是指反應(yīng)攪拌槽內(nèi)的槽液中無懸浮顆粒，槽底無沉淀不溶物，取液背光觀測無反光粒子。步驟4充分攪拌是指反應(yīng)攪拌槽內(nèi)的槽液中無懸浮顆粒，槽底無沉淀不溶物，且靜置不變色。步驟6所述充分攪拌是指在加入含鈷物后攪拌3～6小時。

上述制備方法所制得的鈷、鋅、鐵三元體系磷酸鹽金屬表面處理劑為濃縮液，在加水稀釋后能夠與熱鍍鋅件的表面發(fā)生快速化學(xué)反應(yīng)，在熱鍍鋅件表面生成不溶性，致密而呈標準磷葉石狀結(jié)構(gòu)鈷-鋅-鐵三元體系磷酸鹽復(fù)合沉積物。所述鈷-鋅-鐵三元體系磷酸鹽復(fù)合沉積物，包括鈷離子0.1～3％，鋅離子15～60％，鐵離子0.5～5％，磷離子1～30％，氧離子15～60％，碳離子0～30％。

更進一步，所述鈷-鋅-鐵三元體系磷酸鹽復(fù)合沉積物還包括鎳離子、錳離子、氟硅酸根離子中的一種或多種。

本發(fā)明專門針對熱鍍鋅件表面氧化物問題的終極設(shè)計，同時解決熱鍍鋅件出鋼廠表面防腐處理(傳統(tǒng)為油封、三價鉻、耐指紋膜)和涂裝前增強附著力表面處理(現(xiàn)時鋅-錳二元系或陶化硅烷工藝)合二為一，以徹底解決熱鍍鋅件表面防護的世紀難題。

本發(fā)明公開的鈷、鋅、鐵三元體系磷酸鹽金屬表面處理劑具有極好的品質(zhì)特性，在常溫下不會凝固。使用該處理劑后的熱鍍鋅件表面能夠形成具有可目測辨識標準灰度的鈷-鋅-鐵三元體系磷酸鹽復(fù)合沉積物膜層。該膜層成膜致密，耐蝕性能優(yōu)異，能耐受260℃高溫。帶有鈷-鋅-鐵三元體系磷酸鹽復(fù)合沉積物膜層的熱鍍鋅件的后續(xù)涂裝產(chǎn)品能夠完全達到最高級的附著力檢測標準。

具體實施方式

下列實施例只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本發(fā)明保護的范圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明創(chuàng)造中的各個技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。

鈷、鋅、鐵三元體系磷酸鹽金屬表面處理劑的制備方法，包括步驟：

1)將反應(yīng)所需總體積的磷酸等分成3份，將1份磷酸按體積比1:0.3～0.6加水稀釋后注入反應(yīng)攪拌槽內(nèi)；

2)向反應(yīng)攪拌槽內(nèi)加入含鋅物，充分攪拌，隨后添加第一結(jié)合助劑，所述含鋅物包括但不限于氧化鋅、硫酸鋅、氯化鋅、磷酸鋅、磷酸二氫酸、硝酸鋅、立德粉、硫化鋅，所述第一結(jié)合助劑包括氟化鈉、氟化鉀、氟鋯酸鈉、氟鋯酸鉀或氟化銨中的一種或多種；

3)將1份磷酸按體積比1:0.3～0.6加水稀釋后注入反應(yīng)攪拌槽內(nèi)；

4)向反應(yīng)攪拌槽內(nèi)加入含鈷物，充分攪拌，隨后添加第二結(jié)合助劑，所述含鈷物包括但不限于氯化鈷、硝酸鈷、醋酸鈷、硫酸鈷、氧化鈷、磷酸鈷、碳酸鈷，所述第二結(jié)合助劑包括edta、檸檬酸、檸檬酸鈉或單寧酸中的一種或多種；

5)將1份磷酸按體積比1:0.3～0.6加水稀釋后注入反應(yīng)攪拌槽內(nèi)；

6)向反應(yīng)攪拌槽內(nèi)加入含鐵物，充分攪拌，隨后添加第三結(jié)合助劑，所述含鈷物包括但不限于鐵紅、四氧化三鐵、硫酸鐵、氯化鐵、磷酸鐵、硝酸鐵、硝酸亞鐵、硫酸亞鐵、氯化亞鐵、磷酸亞鐵，所述第三結(jié)合助劑包括葡萄糖和/或葡萄糖酸鈉；

7)向反應(yīng)攪拌槽內(nèi)的槽液加水稀釋，直至槽液體積為磷酸的總體積的8～11倍。

作為進一步優(yōu)選的實施方式，步驟2所述充分攪拌是指反應(yīng)攪拌槽內(nèi)的槽液中無懸浮顆粒，槽底無沉淀不溶物，取液背光觀測無反光粒子。

作為進一步優(yōu)選的實施方式，步驟4充分攪拌是指反應(yīng)攪拌槽內(nèi)的槽液中無懸浮顆粒，槽底無沉淀不溶物，且靜置不變色。

作為進一步優(yōu)選的實施方式，步驟6所述充分攪拌是指在加入含鈷物后攪拌3～6小時。

上述制備方法所制得的鈷、鋅、鐵三元體系磷酸鹽金屬表面處理劑可5％水稀釋后與熱鍍鋅件表面發(fā)生快速反應(yīng)，形式標準磷葉石狀結(jié)構(gòu)的鈷-鋅-鐵三元體系磷酸鹽復(fù)合沉積物。生成磷酸鹽復(fù)混物(或耦合物)+碳化物均質(zhì)金屬表面沉積膜。所述鈷-鋅-鐵三元體系磷酸鹽復(fù)合沉積物包括鈷離子0.1～3％，鋅離子15～60％，鐵離子0.5～5％，磷離子1～30％，氧離子15～60％，碳離子0～30％。

作為進一步優(yōu)選的實施方式，所述鈷-鋅-鐵三元體系磷酸鹽復(fù)合沉積物還包括鎳離子、錳離子、氟硅酸根離子中的一種或多種。

以上對本發(fā)明的較佳實施方式進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。