專(zhuān)利名稱(chēng)：一種含氟-碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含氟一碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑，采用復(fù)合的氟一碳表面 活性齊lj與氯鹽合配為熱浸鍍助鍍劑，用于熱浸鍍鋅及鋅基合金，屬于鋼鐵材料的表 面鍍覆工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
迄今為止，鋼鐵產(chǎn)品和制品表面的長(zhǎng)期防護(hù)仍然采用鋅、鋅基多元合金和鋅一 鋁合金鍍層，熱浸鍍產(chǎn)品中連續(xù)鍍產(chǎn)品如鋼板、鋼絲主要用于汽車(chē)、家用電器、電 力和機(jī)械設(shè)備；批量鍍產(chǎn)品主要是高壓鐵塔、電力金具、道路、建筑、通訊、海
洋運(yùn)輸和石油設(shè)施等，熱浸鍍鋅產(chǎn)品己成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)家安全不可或缺的部分。
1742年法國(guó)化學(xué)^Melouin首創(chuàng)熱浸鍍鋅，1837年英國(guó)人Grawford申請(qǐng)了溶劑法的 專(zhuān)利，1931年美籍波蘭人Sendzi^nir提出了保護(hù)氣體還原法(氧化還原法)進(jìn)行 帶鋼熱浸鍍鋅，續(xù)后發(fā)展出微氧化一改良"森吉米爾法"和無(wú)氧化還原法一美鋼聯(lián) 法工藝流程。目前在線(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的帶鋼和鋼絲以改良Sendzimir法和美鋼聯(lián)法為主 導(dǎo)，批量熱浸鍍(零件和結(jié)構(gòu)件)采用烘千熔劑法。采用烘千熔劑法進(jìn)行熱浸鍍的 生產(chǎn)方法是將鋼制品除油、除銹后，在助鍍齊贈(zèng)中使欲鍍的鋼制品表面涂掛上一 層助鍍劑，待干燥或烘干后再浸于熔融的Zn基或Zn-Al合金液中停留數(shù)十秒至數(shù)分 鐘(根據(jù)被鍍件熱容量及鍍層厚度要求而定)，然后取出即可得到表面涂覆有Zn或 Zn-Al的鍍件。
熱浸鍍中助鍍劑起著清潔和活化鋼基體表面的作用,在預(yù)處理工序中是非常 重要的工序，不僅直接影響鍍層的外觀(guān)質(zhì)量，對(duì)鍍層的耐蝕性也有影響。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行 的助鍍劑主要成分為氯化銨水溶液或氯化鋅+氯化銨的復(fù)鹽水溶液。采用氯化銨 水溶液其相對(duì)密度應(yīng)控制在1.014 1.028 g/cm3范圍，溶液內(nèi)含鐵量不超過(guò)90 g / L，溫度在40。C以上。采用氯化鋅+氯化銨復(fù)鹽時(shí)，可采用ZnCl2: NH4C1二3 2的配 比(質(zhì)量分?jǐn)?shù)比)，這種配方熔點(diǎn)較低，潤(rùn)濕能力強(qiáng)，對(duì)工件表面殘留灰分及微量銹 蝕具有較強(qiáng)的化學(xué)洗凈作用。但因?yàn)樯a(chǎn)企業(yè)對(duì)助鍍后烘干控制不嚴(yán)格，容易發(fā)生 漏鍍，烘干和浸鍍時(shí)氯化銨分解產(chǎn)生大量煙霧，且生成較多鋅渣。此外，當(dāng)鋅液中
含有鋁元素時(shí)，助鍍劑優(yōu)先與鋁發(fā)生反應(yīng)
3NH4C1 + Al = A1C13 + 3NH3 + |H2 3ZnCl2+ 2A1 = 2A1C13+ 3Zn
這兩個(gè)反應(yīng)消耗了助鍍劑，使合金液對(duì)鋼基表面的潤(rùn)濕性下降，易造成局部漏鍍、 鍍層表面不均勻和熔劑巻入鍍層等缺陷。也有旭用以ZnCl2和NH4Cl為主要成分通 過(guò)添加烏洛托品、FHX—1(改性若丁)和NP凍氧乙烯酸類(lèi))以提高助鍍劑性能，具 有緩蝕效率高，熱穩(wěn)定性好，無(wú)毒等特點(diǎn)。美國(guó)專(zhuān)利USP3860438中提出的以氟硅酸 鹽為主的助鍍劑，適用于鋁含量25% 70%的鋁鋅合金鍍層。但氟化物容易侵蝕 鍍槽，且污染環(huán)境。
基于助鍍齊啲作用原理，選擇助鍍劑應(yīng)考慮成分穩(wěn)定，會(huì)g夠防止鋼鐵表面被氧 化，與鋼基體不發(fā)生反應(yīng)或反應(yīng)很弱，在熱浸鍍時(shí)能，分解，粘度、表面張力和 熔點(diǎn)較低等因素。通常認(rèn)為助鍍齊啲作用是能去除(溶解)鋼基上殘留的氧化鐵薄 膜，提高表面活性；降低合金熔液表面張力，提高合金液對(duì)鋼基體的浸潤(rùn)性；防止 經(jīng)脫脂、除銹后的鋼基表面被再次氧化。目前熱浸鍍鋅及鋅一鋁合金用助鍍劑的研 制仍然以氯化鋅、氯化銨為主，添加氟化物和其他氯化物，通常采用氟化鉀、氟化 鈉、氟化銨、二氟化銨、氟鋁酸鉀等。如國(guó)際鉛鋅研究組織研制成的專(zhuān)利號(hào)為 USP4728758的熱鍍鋅合金專(zhuān)用電解助鍍劑，其成分為氯化鋅1007 1200g/L， 氯化鈉、氯化鉀和氯化氨5 100g/L，氟化鈉、氫氟酸和氟化鉀1 10g/L， 有時(shí)可加入氯化鎳和氯化鈷l 50g/L;中國(guó)專(zhuān)利CN03121416.9提供的一種熔 劑法熱浸鍍低鋁鋅合金用水熔劑及其使用方法，氯化物添加劑采用了氯化亞錫、氯化鋰、氯化鉀、氯化鈉、氯化f丐、氯化鋁和氯化鈰等，目的是改善鋼基體表面與鋅
液和鋅-鋁液的潤(rùn)濕性，避免漏鍍和缺陷。如氯化鋅70% 80%，氯化銨8 10%， 氯化鈰4 10%;中國(guó)專(zhuān)利(200710139349.3)提出一種熱鍍鋅助鍍劑用添加劑， 用于解決助鍍效果問(wèn)題，使助鍍劑與鍍件之間具有良好的界面潤(rùn)濕性和相容性，防 止鍍件漏鍍和助鍍后的鍍件在空氣中被二次氧化，減少鋅渣產(chǎn)生，防止鋅液飛濺， 提高制件表面質(zhì)量。其技術(shù)方案是采用一種去離子7jC溶液，內(nèi)溶長(zhǎng)鏈烷基的陽(yáng)離子 表面活性劑和有機(jī)溶劑，所述長(zhǎng)鏈烷基陽(yáng)離子表面活性劑的含量為100 800g/l， 所述有機(jī)溶劑為乙醇、異丙醇、丙酮或N， N-二甲基甲酰胺中的一種，加入量為30 160g/1?？芍苯蛹尤氲街儎┲袛嚢杈鶆蚣纯?。
氟碳表面活性劑是特種表面活性劑中最重要的品種，指碳?xì)浔砻婊钚詣┑奶細(xì)?鏈中的氫原子全部或部分被氟原子取代，即氟碳鏈代替了碳?xì)滏?，因此表面活性?中的非極性基不僅有疏水性質(zhì)而且獨(dú)具疏油的性能。普通表面活性劑的非極性基團(tuán) 為碳?xì)滏?，但氟碳表面活性劑的非極性基團(tuán)為氟碳鏈，即以氟原子部分或全部取代 碳?xì)滏溕系臍湓?。所以氟碳表面活性劑就是以氟^l連取代碳?xì)滏溩鳛榉肿又蟹菢O 性基團(tuán)的表面活性劑。相對(duì)于其他表面活性劑，氟碳表面活性齊嘬為顯著的特點(diǎn)是: 高效、穩(wěn)定，即高表面活性，高熱力學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性。
氟碳表面活性劑的獨(dú)特性質(zhì)直接與氟 相關(guān)，氟元素是電負(fù)性最強(qiáng)的元素， 它具有高氧化勢(shì)、高電離能，這種特性一方面造成氟J鍵鍵能高，是已知鍵能最 高的共價(jià)鍵，因而氟碳鏈結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比碳?xì)浣Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定；另一方面氟原子非常難以被極化， 使氟 極性比碳?xì)滏溞　＞C上所述，氟碳表面活性劑具有其它非氟表面活性齊杯 可能具備的特性。
以氯化鋅和氯化銨為主的助鍍劑在熱浸鍍行業(yè)已經(jīng)使用了 200余年，近年出現(xiàn) 以添加其它無(wú)機(jī)鹽(主要是氯鹽)和碳?xì)滏湹谋砻婊钚詣└纳浦儎┬阅艿膽?yīng)用研 究和專(zhuān)利發(fā)明，在工業(yè)應(yīng)用中取得一定的效果。申請(qǐng)人經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在熱浸鍍助鍍劑中加入氟碳鏈的i面活性齊u能有效地改善助鍍劑的涂掛效果和鋅基合金與鋼鐵基
體的潤(rùn)濕、粘附效果，可以減少游離渣的生成和提高鍍層的均勻性。在熱浸鍍鋅基 和鋅-鋁合金的助鍍劑中添加氟碳鏈的表面活性齊似改善助鍍效果的技術(shù)還未見(jiàn)諸 報(bào)道。
改善了助鍍齊樹(shù)鋼鐵制件的潤(rùn)濕和粘附覆蓋能力；同時(shí)具有較高的熱穩(wěn)定性和 化學(xué)穩(wěn)定性，在500。C以下環(huán)境中能穩(wěn)定存在不發(fā)生分解，在較寬的溫度范圍可與 不同濃度的鹽溶液融合，且在烘干和后續(xù)的熱浸鍍過(guò)程亦不會(huì)因分解、揮發(fā)而喪失 作用。有利于改善助鍍劑對(duì)鋼鐵制件的涂附和助鍍后鋼鐵制件表面在鋅液中潤(rùn)濕效 果

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，在現(xiàn)有的以氯化鋅或者氯化鋅+氯化 銨為主的助鍍劑中加入一定量的氟一碳表面活性劑的含氟一碳表面活性劑的熱浸 鍍助鍍劑，以改善助鍍劑與被鍍鋼鐵件表面的潤(rùn)濕性，并提高熱穩(wěn)定性，達(dá)到改善 助鍍效果的目的。
本發(fā)明目的的技術(shù)方案是含氟一碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑是在以氯化鋅 或者氯化鋅+氯化銨為主的助鍍劑中加入復(fù)合的氟一碳表面活性劑配制而成，復(fù)
合的氟一碳表面活性劑主要由非離子性的N—丙基，N—羥乙基全氟辛基磺翻安和陽(yáng) 離子性的全氟辛基5黃酰季碘化物復(fù)配而成；在含氟一碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑 中復(fù)合的氟一碳表面活性齊啲加入量為0.1 10g/L，其中全氟辛基磺酰季碘化物的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)占5 90%，其余為N—丙基和N—羥乙基全氟辛基磺翻安。
所述的復(fù)合的氟一碳表面活性劑由非離子性的N—丙基，N—羥乙基全氟辛基磺 醐安和陽(yáng)離子性的全氟辛基磺酰季碘化物復(fù)配而成；其中，復(fù)合的氟一碳表面活性 劑中全氟辛基磺酰季碘化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占5 90%，其余為N—丙基和N—羥乙基全
氟辛基磺醐安。 ,所述的復(fù)合的氟一碳表面活性劑由非離子性的N—丙基，N—羥乙基全氟辛基磺 酉劃安和陽(yáng)離子性的全氟辛基磺酰季碘化物復(fù)配而成，其中，復(fù)合的氟一碳表面活性
劑中全氟辛基磺酰季碘化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占5 90%，其余為N—丙基全氟辛基磺酰 胺。
所述的復(fù)合的氟一碳表面活性劑由非離子性的N—丙基，N—羥乙基全氟辛基磺 ,安和陽(yáng)離子性的全氟辛基磺酰季碘化物復(fù)配而成。其中，復(fù)合的氟一碳表面活性 劑中全氟辛基磺酰季碘化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占5 90%，其余為N—羥乙基全氟辛基磺酰 胺。
助鍍劑中復(fù)合的氟一碳表面活性劑的添加量為0.1 10g/L，所用的復(fù)合的氟一 碳表面活性劑具有極高的表面活性，使助鍍劑的表面張力由一般的58 80 dyn/cm 降低到20 25 dyn/cm。
助鍍劑中復(fù)合的氟一碳表面活性劑的最佳添加量為0.5 g/L。
在現(xiàn)有的以氯化鋅或氯化鋅+氯化銨為主的助鍍劑中加入復(fù)合的氟一碳表面 活性劑，用以改善助鍍劑的涂掛效果和與鋅基金屬液接觸后的潤(rùn)濕性。其方法為將 非離子性的N—丙基、N—羥乙基全氟辛基磺酰胺和陽(yáng)離子性的全氟辛基磺酰季碘化 物混合形成復(fù)合的氟一碳表面活性劑，再與氯化鋅或氯化鋅+氯化銨為主的助鍍 劑合配為含氟—碳表面活性齊啲熱浸鍍助鍍劑。復(fù)合的氟一碳表面活性劑在助鍍劑 中的加入量為0.1 10g/L，其中全氟辛基磺酰季碘化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占5 90%，其 余為N—丙基N—羥乙基全氟辛基磺MB安。
經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)復(fù)合的氟一碳表面活性劑的高表面活性可以使助鍍劑的表面張力 由一般的58 80 dyn/cm降低到20 25 dyn/cm，改善了助鍍劑對(duì)鋼鐵制件的潤(rùn)濕和 粘附覆蓋能力，也提高了鋅基金屬液與鋼鐵制件的潤(rùn)濕性，使得鍍層的均勻性改善。 含氟一碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑由于其中復(fù)合的氟一碳表面活性劑具有極高 的表面活性，可將助鍍劑水溶液的表面張力降低，這有利于助鍍劑在鋼鐵制件表面上的潤(rùn)濕和粘附，助鍍后的鋼鐵制件上可形成一層均勻、覆蓋完整的助鍍劑薄層。 在后續(xù)的烘干過(guò)程中助鍍劑層不易發(fā)生龜裂和局部剝落，避免浸鍍時(shí)產(chǎn)生漏鍍。當(dāng) 表面涂掛了助鍍劑的鋼鐵制件浸入鋅基金屬液后氟—碳表面活性劑仍穩(wěn)定存在，助 鍍劑中的氯化鋅、氯化銨在高溫下融化，融鹽與鋼鐵基界面逐漸變化為鋅基金屬液 與鋼鐵基界面，這一過(guò)程中復(fù)合的氟一碳表面活性劑能改善其潤(rùn)濕性，最后隨氯化 鋅、氯化銨融鹽逐漸浮出液面。
復(fù)合的氟一碳表面活性劑有減少和抑制助鍍劑組分與鋅液中的鋁元素反應(yīng)的 作用，從而有效防止了因助鍍齊鵬耗而造成局部漏鍍、鍍層表面不均勻和熔劑巻入 鍍層等缺陷；同時(shí)液態(tài)鋁的表面張力也得到降低，使合金^樹(shù)鋼基表面的浸潤(rùn)性提 高，經(jīng)含氟一碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑處理后的鋼鐵制件在鋅鋁合金液中可以 實(shí)現(xiàn)正常鍍覆并獲得合格鍍層。
本發(fā)明采用含氟一碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑，利用復(fù)合的氟一碳表面活性 劑具有極高的表面活性的特點(diǎn)使得助鍍劑能在形狀復(fù)雜的鋼鐵制件表面涂掛均勻， 這有利于助鍍劑完全封閉鋼鐵制件表面，避免了其再次氧化，同時(shí)表面活性的提高
也有利于氯化鋅、氯化銨等鹽去除(溶解)鋼基上殘留的氧化鐵薄膜；在與鋅基金屬
液接觸過(guò)程中助鍍劑融鹽中仍然存在氟一碳表面活性劑，它們的共同作用可以降低 金屬液的表面張力，提高金屬、m鋼基體的浸潤(rùn)性。
由于復(fù)合的氟一碳表面活性劑化學(xué)穩(wěn)定性高，在氯化鋅、氯化銨為主的助鍍劑 中不會(huì)分解，且當(dāng)鋼鐵制件酸洗、漂洗后不斷地將酸性漂洗水帶入助鍍劑池使得助
鍍劑pH變化時(shí)也不發(fā)生分解，提高了助鍍齊啲穩(wěn)定性；由于復(fù)合的氟—碳表面活 性劑熱穩(wěn)定性高，在50(TC以下環(huán)境能穩(wěn)定存在不發(fā)生分解，因此在烘干和后續(xù)的 浸鍍過(guò)程中亦不會(huì)因分解、揮發(fā)而喪失作用。
此外，復(fù)合的氟—碳表面活性齊咽其與熱浸鍍助鍍劑較好的相容性也使其具有 較好的工藝性能，可以在較寬的溫度范圍與不同濃度的鹽溶液融合，能用于氯化鋅、氯化銨為主要原料并添加有氯化稀土及其它氯鹽的各種熱浸鍍助鍍劑，并可減少助
鍍劑中主要氯鹽的用量。
具體實(shí)施例方式
下面將通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述。
實(shí)施例l:取全氟辛基磺酰季碘化物2 Kg， N—丙基全氟辛基磺酰胺18 Kg, N 一羥乙基全氟辛基磺酰胺20 Kg，復(fù)配成復(fù)合的氟一碳表面活性劑40 Kg。取本復(fù) 合的表面活性劑30 Kg加入到體積為3 1113的由質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%氯化氨+60%氯化鋅 組成的水溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?。將?jīng)過(guò)脫脂、酸洗除銹、漂洗過(guò)的鐵塔用的長(zhǎng)600 mm的75x75x6角鋼200 Kg浸入助鍍液中，角鋼從助鍍液中提出后在烘床上烘干 10min，烘干溫度80 85'C，發(fā)現(xiàn)角鋼表面出現(xiàn)覆蓋完好的均勻的小雪花鹽膜，鹽 膜無(wú)分解現(xiàn)象出現(xiàn)；然后角鋼浸入鋅鍋內(nèi)的鋅液中鍍鋅，未出現(xiàn)濺鋅現(xiàn)象；角鋼從 鋅液中提出經(jīng)水浴冷卻后，發(fā)現(xiàn)角鋼表面無(wú)漏鍍現(xiàn)象，鍍層色澤均勻；鍍層厚度經(jīng) 磁力測(cè)厚儀檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)鍍層厚度均勻，厚度為121 129Mm。
實(shí)施例2:取全氟辛基磺酰季碘化物10 Kg， N—丙基全氟辛基磺酰胺5 Kg， N —羥乙基全氟辛基磺酰胺5 Kg，復(fù)配成復(fù)合的氟—碳表面活性劑20Kg。取本復(fù)合 的表面活性劑10 Kg加入到體積為10 m3的由質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%氯化氨+50%氯化鋅組 成的助鍍液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?。將?jīng)過(guò)脫脂、酸洗除銹、漂洗過(guò)的鐵塔用的長(zhǎng)600 mm 的75x75x6角鋼700 Kg浸入助鍍液中，角鋼從助鍍液中提出后在烘床上烘干8 min， 烘干溫度80 85"C，發(fā)現(xiàn)角鋼表面出現(xiàn)覆蓋完好的均勻的小雪花鹽膜，鹽膜無(wú)分解 現(xiàn)象出現(xiàn)；然后角鋼浸入鋅鍋中的鋅鋁液中鍍鋅，未出現(xiàn)濺鋅現(xiàn)象；角鋼從鋅液中 提出經(jīng)7jC浴冷卻后，發(fā)現(xiàn)角鋼表面無(wú)漏鍍現(xiàn)象，鍍層色澤均勻；鍍層厚度經(jīng)磁力測(cè) 厚儀檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)鍍層厚度均勻，厚度為118 128nm。。
實(shí)施例3:取全氟絲磺酰季碘化物18 Kg， N—丙基全氟辛基磺酰胺1 Kg， N —羥乙基全氟辛基磺酰胺1 Kg,復(fù)配成復(fù)合的氟一碳表面活性劑20Kg。取本復(fù)合 表面活性劑1 Kg加入到體積為10 1113的由質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%氯化氨+40%氯化鋅組成 的助鍍液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?。將?jīng)過(guò)脫脂、酸洗除銹、漂洗過(guò)的鐵塔用的長(zhǎng)600mm的75x75x6角鋼600 Kg浸入助鍍液中,角鋼從助鍍液中提出后在烘床上烘干9 min， 烘干溫度70 75t:，發(fā)現(xiàn)角鋼表面出現(xiàn)覆蓋完好的均勻的小雪花鹽膜，鹽膜無(wú)分解 現(xiàn)象出現(xiàn)；然后角鋼浸入鋅鍋中的鋅液中鍍鋅，未出現(xiàn)濺鋅現(xiàn)象，鋼鐵制件浸入鋅 液時(shí)產(chǎn)生的煙塵少；角鋼從鋅液中提出經(jīng)水洛冷卻后，發(fā)現(xiàn)角鋼表面無(wú)漏鍍現(xiàn)象， 鍍層色澤均勻；鍍層厚度經(jīng)磁力測(cè)厚儀檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)鍍層厚度均勻，厚度為120 123
實(shí)施例4:取全氟辛基磺酰季碘化物12 Kg， N—丙基全氟絲磺酰胺18 Kg， 復(fù)配成復(fù)合的氟一碳表面活性劑30 Kg。取本復(fù)合表面活性劑20 Kg加入到體積為 101113的由質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氯化氨+80%氯化鋅組成的助鍍液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?。將?jīng) 過(guò)脫脂、酸洗除銹、漂洗過(guò)的鐵塔用長(zhǎng)300 ram的75x75x6角鋼580 Kg mX助鍍液 中，角鋼從助鍍液中提出后在烘床上烘干10min，烘干^g90 95'C，發(fā)現(xiàn)角鋼表 面出現(xiàn)覆蓋完好的均勻的小雪花鹽膜，鹽膜無(wú)分解現(xiàn)象出現(xiàn)；然后角鋼浸入鋅鍋中 的鋅一鋁液中浸鍍，未出現(xiàn) 現(xiàn)象，鋼鐵制件浸入鋅一鋁液時(shí)產(chǎn)生的煙塵少； 角鋼從鋅 一 鋁液中提出經(jīng)水浴冷卻后，發(fā)現(xiàn)角鋼表面無(wú)漏鍍現(xiàn)象，鍍層色澤均勻； 鍍層厚度經(jīng)磁力測(cè)厚儀檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)鍍層厚度均勻，平均厚度為97 Mm。
實(shí)施例5:取全氟辛基磺酰季碘化物35 Kg， N—羥乙基全氟辛基磺^l安15Kg， 復(fù)配成復(fù)合的氟一碳表面活性劑50 Kg。取本復(fù)合表面活性劑40 Kg加入到體積為 10 1113的由質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氯化氨+600%氯化鋅組成的助鍍液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?。?經(jīng)過(guò)脫脂、酸洗除銹、漂洗過(guò)的鐵塔用的長(zhǎng)600 mm的80X80X6角鋼600 Kg浸 AIA鍍液中，角鋼從助鍍液中提出后在烘床上烘干10min，烘干溫度100 105X:， 發(fā)現(xiàn)角鋼表面出現(xiàn)覆蓋完好的均勻的小雪花鹽膜，無(wú)鹽膜提前分解現(xiàn)象出現(xiàn)；然后 角鋼浸入鋅鍋中的鋅一鋁液中鍍鋅，未出現(xiàn)濺鋅現(xiàn)象，鋼鐵制件浸入鋅液時(shí)產(chǎn)生 的煙塵少;角鋼從鋅 一 鋁液中提出經(jīng)水浴冷卻后，發(fā)現(xiàn)角鋼表面無(wú)漏鍍現(xiàn)象，鍍 層色澤均勻;鍍層厚度經(jīng)磁力測(cè)厚儀檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)鍍層厚度均勻，平均厚度為106 ,。
實(shí)施例6:取全氟辛基磺酰季碘化物35 Kg， N—羥乙基全氟辛基磺醐安15 Kg， 復(fù)配成復(fù)合的氟—碳表面活性劑50 Kg。取本復(fù)合表面活性劑40 Kg加入到體積為20 !!!3的由質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氯化鋅組成的助鍍液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?。將?jīng)過(guò)脫脂、酸 洗除銹、漂洗過(guò)的鐵塔用的長(zhǎng)600 mm的80X80X6角鋼800 Kg浸入助鍍液中，角 鋼從助鍍液中提出后在烘床上烘干16min，烘干溫度80 85。C，發(fā)現(xiàn)角鋼表面鹽膜 覆蓋完好，無(wú)鹽膜提前分解現(xiàn)象出現(xiàn)；然后角鋼浸入鋅鍋中的鋅一鋁液中鍍鋅， 未出現(xiàn)鄰辦現(xiàn)象，鋼鐵制件浸入鋅 一 鋁液時(shí)產(chǎn)生的煙塵甚少；角鋼從鋅一鋁液 中提出經(jīng)水浴冷卻后，發(fā)現(xiàn)角鋼表面無(wú)漏鍍現(xiàn)象，鍍層色澤均勻；鍍層厚度經(jīng)磁力 測(cè)厚儀檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)鍍層厚度均勻，平均厚度為92 pm。
實(shí)施例7:取全氟辛基磺酰季碘化物15Kg， N—羥乙基全氟雜磺MI安35 Kg， 復(fù)配成復(fù)合的氟一碳表面活性劑50 Kg。'取本復(fù)合表面活性劑40 Kg加入到體積為 20!113的由質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%氯化鋅組成的助鍍液中，充分?jǐn)嚢杈鶆颉⒔?jīng)過(guò)脫脂、酸 洗除銹、漂洗過(guò)的鐵塔用的長(zhǎng)600 mm的80 X 80 X 6角鋼600 Kg浸入助鍍液中，角 鋼從助鍍液中提出后在烘床上烘干15min，烘干溫度80 85"C，發(fā)現(xiàn)角鋼表面鹽膜 覆蓋完好，無(wú)鹽膜提前分解現(xiàn)象出現(xiàn)；然后角鋼浸入鋅鍋中的鋅液中鍍鋅，未出現(xiàn) 濺鋅現(xiàn)象，鋼鐵制件浸入鋅液時(shí)產(chǎn)生的煙塵甚少；角鋼從鋅液中提出經(jīng)水浴冷卻后， 發(fā)現(xiàn)角鋼表面無(wú)漏鍍現(xiàn)象，鍍層色澤均勻；鍍層厚度經(jīng)磁力測(cè)厚儀檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)鍍層 厚度均勻，平均厚度為118nm。
實(shí)施例8:取N—丙基全氟辛基磺酰胺6 Kg， N—羥乙基全氟辛基磺鵬安10 Kg， 全氟辛基磺酰季碘化物4Kg，復(fù)配成復(fù)合的氟—碳表面活性劑20Kg。取本復(fù)合表 面活性劑20 Kg加入到體積為8 1113的由質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%氯化氨+40%氯化鋅組成的 助鍍液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?。將?jīng)過(guò)脫脂、酸洗除銹、漂洗過(guò)的鐵塔用的長(zhǎng)500 mm 的80X80X6角鋼300 Kg浸入助鍍液中，角鋼從助鍍液中提出后在烘床上烘干9 min，烘干溫度70 75'C，發(fā)現(xiàn)角鋼表面出現(xiàn)覆蓋完好的均勻的小雪花鹽膜，鹽膜 無(wú)分解現(xiàn)象出現(xiàn)；然后角鋼浸入鋅鍋中的鋅液中鍍鋅，未出現(xiàn)濺鋅現(xiàn)象，鋼鐵制件 浸入鋅液時(shí)產(chǎn)生的煙塵少；角鋼從鋅液中提出經(jīng)水浴冷卻后，發(fā)現(xiàn)角鋼表面無(wú)漏鍍 現(xiàn)象，鍍層色澤均勻；鍍層厚度經(jīng)磁力測(cè)厚儀檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)鍍層厚度均勻，厚度為 120 123 )om。
權(quán)利要求
1.一種含氟-碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑，其特征在于助鍍劑是在以氯化鋅或者氯化鋅+氯化銨為主的助鍍劑中加入復(fù)合的氟-碳表面活性劑配制而成，復(fù)合的氟-碳表面活性劑主要由非離子性的N-丙基，N-羥乙基全氟辛基磺酰胺和陽(yáng)離子性的全氟辛基磺酰季碘化物復(fù)配而成；在含氟-碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑中復(fù)合的氟-碳表面活性劑的加入量為0.1～10g/L，其中全氟辛基磺酰季碘化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占5～90％，其余為N-丙基和N-羥乙基全氟辛基磺酰胺。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟一碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑，其特征在于 所述的復(fù)合的氟一碳表面活性劑由非離子性的N—丙基，N—羥乙基全氟辛基磺酉劃安 和陽(yáng)離子性的全氟辛基磺酰季碘化物復(fù)配而成；其中，復(fù)合的氟一碳表面活性劑中 全氟辛基磺酰季碘化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占5 90%，其余為N—丙基和N—羥乙基全氟辛 基磺醐安。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2所述的復(fù)合的氟一碳表面活性劑，其特征在于，所述的 復(fù)合的氟一碳表面活性劑由非離子性的N—丙基，N—羥乙基全氟辛基磺駒安和陽(yáng)離 子性的全氟辛基磺酰季碘化物復(fù)配而成，其中，復(fù)合的氟一碳表面活性劑中全氟辛 基碳酷季鵬化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占5 90%，其余為N—丙基全氟辛基磺鵬安。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的任一復(fù)合的氟—碳表面活性劑，其特征在于， 所述的復(fù)合的氟一碳表面活性劑由非離子性的N—丙基N—羥乙基全氟辛基磺翻安 和陽(yáng)離子性的全氟辛基磺酰季碘化物復(fù)配而成。其中，復(fù)合的氟一碳表面活性劑中 全氟辛基磺酰季碘化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占5 90%，其余為N—羥乙基全氟辛基磺酰胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含氟—碳表面活性齊啲熱浸鍍助鍍劑，其特征 在于，助鍍劑中復(fù)合的氟—碳表面活性齊啲添加量為0.1 10g/L，所用的復(fù)合的氟 一碳表面活性劑具有極高的表面活性，使助鍍劑的表面張力由一般的58 80 dyn/cm 降低到20 25 dyn/cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、 5所述的含氟一碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑，其特征 在于，助鍍劑中復(fù)合的氟一碳表面活性齊啲最佳添加量為0.5 g/L。
全文摘要
本發(fā)明提供一種含氟-碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑，屬于鋼鐵材料的表面鍍覆工藝技術(shù)領(lǐng)域。它是在氯化鋅或氯化鋅、氯化銨為主的助鍍劑中加入復(fù)合的氟-碳表面活性劑，用以改善助鍍劑的涂掛效果和與鋅基金屬液接觸后的潤(rùn)濕性。其方法為將非離子性的N-丙基，N-羥乙基全氟辛基磺酰胺和陽(yáng)離子性的全氟辛基磺酰季碘化物混合形成復(fù)合的氟-碳表面活性劑，再與氯化鋅或氯化鋅、氯化銨為主的水溶液合配為含氟-碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑。在含氟-碳表面活性劑的熱浸鍍助鍍劑中復(fù)合的氟-碳表面活性劑的加入量為0.1～10g/L，其中全氟辛基磺酰季碘化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占5～90％，其余為N-丙基和N-羥乙基全氟辛基磺酰胺。它的使用溫度和助鍍的烘干溫度與傳統(tǒng)的氯化鋅、氯化銨鹽系助鍍劑的助鍍過(guò)程相同。其優(yōu)點(diǎn)為助鍍劑配制操作簡(jiǎn)單，助鍍后鋼鐵制件表面在鋅液中潤(rùn)濕效果好，可以提高鍍層的均勻性降低漏鍍率，并可減少助鍍劑中氯鹽的用量。
文檔編號(hào)C23C2/02GK101555577SQ20091009449
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者何明奕, 余波濤, 麗 劉, 劉福燕, 彭增華, 王勝民, 趙曉軍 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)