一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺
阅读说明：本技术 一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺 (Galvanizing based on hot galvanizing and production process thereof ) 是由 汪大胜 汪谊中 王红兵 于 2021-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺。所述基于热镀锌镀锌,包括以下质量份组成：氯化锌100-120份、硫酸锌40-50份、硼酸20-25份、氯化钾15-20份、氢氧化钠10-13份、氯化胺9-14份、光亮剂8-12份、丁烯酸甲酯5-9份、聚乙二醇3-6份、表面活性剂0.8-1.3份、去离子水适量。本发明提供一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺,该热镀锌镀锌具有突出的耐腐蚀性能,针对于复杂的潮湿且酸性环境,能够保持持久且稳定的防护效果,其中通过添加丁烯酸甲酯、聚乙二醇以及表面活性剂,能够有效的提升镀锌液的覆盖能力,同时形成镀层的耐蚀性致密性、疏水性以及稳定性方面皆有所提高,更好的适应复杂且恶劣的环境中,大大提升了工件的适应能力,对工件更好的进行防护。(The invention provides galvanizing based on hot galvanizing and a production process thereof. The hot galvanizing zinc plating comprises the following components in parts by mass: 100-120 parts of zinc chloride, 40-50 parts of zinc sulfate, 20-25 parts of boric acid, 15-20 parts of potassium chloride, 10-13 parts of sodium hydroxide, 9-14 parts of amine chloride, 8-12 parts of brightening agent, 5-9 parts of methyl crotonate, 3-6 parts of polyethylene glycol, 0.8-1.3 parts of surfactant and a proper amount of deionized water. The invention provides hot galvanizing zinc and a production process thereof, the hot galvanizing zinc has outstanding corrosion resistance, and can keep a lasting and stable protection effect aiming at a complex humid and acidic environment, wherein the covering capacity of a zinc plating solution can be effectively improved by adding methyl crotonate, polyethylene glycol and a surfactant, the corrosion resistance compactness, hydrophobicity and stability of a formed coating are improved, the coating is better adapted to the complex and severe environment, the adaptability of a workpiece is greatly improved, and the workpiece is better protected.)
技术领域
本发明涉及热镀锌领域，尤其涉及一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺。
背景技术
热镀锌是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层，从而使基体和镀层二者相结合，热镀锌是先将钢铁制件进行酸洗，为了去除钢铁制件表面的氧化铁，酸洗后，通过镀锌液在溶液槽中进行清洗，然后送入热浸镀槽中，最终使得工件外部均匀形成镀层，其附着力强，使用寿命长等优点。
现有技术中，热镀锌镀锌一般是由氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液等组成，其成分组成简单，在工件外部形成的镀层虽然具有一定的保护作用，但是针对于长期处于潮湿且酸性环境中，其整体的防护效果会随着使用时间增加明显降低，进而导致内侧的工件受到损伤，影响其正常使用。
因此，有必要提供一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺，解决了热镀锌镀锌液整体的防护效果会随着使用时间增加明显降低的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的基于热镀锌镀锌，包括以下质量份组成：
氯化锌100-120份、硫酸锌40-50份、硼酸20-25份、氯化钾15-20份、氢氧化钠10-13份、氯化胺9-14份、光亮剂8-12份、丁烯酸甲酯5-9份、聚乙二醇3-6份、表面活性剂0.8-1.3份、去离子水适量。
优选的，所述的基于热镀锌镀锌，包括以下质量份组成：
氯化锌100份、硫酸锌40份、硼酸20份、氯化钾15份、氢氧化钠10份、氯化胺9份、光亮剂8份、丁烯酸甲酯5份、聚乙二醇3份、表面活性剂0.8份、去离子水适量。
优选的，所述表面活性剂采用的是烷基酚聚氧乙烯或聚氧乙烯辛基苯酚醚中的任意一种或两者混合。
优选的，所述光亮剂采用的是苄叉丙酮和氯化亚锡的中的任意一种或两者混合。
一种基于热镀锌镀锌的生产工艺，包括以下操作步骤：
S1、按照质量份数分别称取氯化锌、硫酸锌、硼酸、氯化钾、氢氧化钠、氯化胺、光亮剂、丁烯酸甲酯、聚乙二醇以及表面活性剂，并分开放置；
S2、先将氯化锌和氯化钾依次倒入容器中，先在通过磁力搅拌装置进行磁力搅拌10-15分钟，之后先后缓慢加入氯化铵以及等量的等去离子水，然后继续磁力搅拌20-25分钟，直至混合溶液完全溶解，得到基础溶液A；
S3、将铝酸锌与硼酸倒入容器中，然后再加入两者混合液总质量一半的去离子水，先通过磁力搅拌装置进行磁力搅拌5-10分钟，之后再次加入光亮剂和表面活性剂，继续搅拌30-35分钟，得到基础溶液B；
S4、将氢氧化钠溶液分别缓慢倒入基础溶液A和基础溶液B中，将两个溶液的PH值调节至7.1-7.4之间，分别得到备用溶液A和备用溶液B；
S5、将备用溶液A与备用溶液B混合，通过磁力搅拌装置搅拌10-15分钟，然后进行水浴加热，当温度上升至40-50℃后，依次加入丁烯酸甲酯和聚乙二醇，然后继续搅拌至温度上升到70-80℃后倒出冷却，最终得到所需的镀锌。
优选的，所述S2中在加入氯化铵和去离子水时，应尽量保持两者流速和流量相同，使得两者能够同时与溶液混合。
优选的，所述S3中在加入去离子水时，为了避免溶液溅射，应沿着容器的内侧缓慢倒入，且在倒入过程中，需保持低速的磁力搅拌，促进溶液快速混合。
优选的，所述S4中加入氢氧化钠调节溶液的PH值时，需要同时对溶液进行缓慢搅拌，而调节后的备用溶液A与备用溶液B的PH值差值保持在0.1-0.3之间。
优选的，用于所述S2和S3中对溶液进行搅拌的磁力搅拌装置，所述磁力搅拌装置包括底座，所述底座的顶部设置有支撑结构，所述支撑结构包括支撑台、固定柱、支撑弹簧、限位柱以及减震垫，所述支撑台的顶部开设有凹槽，所述限位柱固定于所述凹槽内，所述固定柱与所述支撑台滑动连接，所述支撑弹簧套接于所述固定柱的外部。
优选的，所述减震垫位于所述支撑台的底部与所述凹槽之间，所述限位柱与所述支撑台的内部滑动连接，所述底座的底部设置有滑轮，所述支撑台的顶部设置有搅拌组件。
与相关技术相比较，本发明提供的基于热镀锌镀锌及其生产工艺具有如下有益效果：
本发明提供一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺，该热镀锌镀锌具有突出的耐腐蚀性能，针对于复杂的潮湿且酸性环境，能够保持持久且稳定的防护效果，其中通过添加丁烯酸甲酯、聚乙二醇以及表面活性剂，能够有效的提升镀锌液的覆盖能力，同时形成镀层的耐蚀性致密性、疏水性以及稳定性方面皆有所提高，更好的适应复杂且恶劣的环境中，大大提升了工件的适应能力，对工件更好的进行防护。
附图说明
图1为本发明提供的基于热镀锌镀锌的生产工艺中磁力搅拌装置的结构示意图；
图2为图1所示的底座和支撑台内部的结构示意图。
图中标号
1、底座，2、支撑结构；
21、支撑台，22、固定柱，23、支撑弹簧，24、限位柱，25、减震垫；
3、凹槽，4、滑轮，5、搅拌组件。
具体实施方式
第一实施例
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。请结合参阅图1和图2，其中，图1为本发明提供的基于热镀锌镀锌的生产工艺中磁力搅拌装置的结构示意图；图2为图1所示的底座和支撑台内部的结构示意图。基于热镀锌镀锌及其生产工艺，包括以下质量份组成：
氯化锌100份、硫酸锌40份、硼酸20份、氯化钾15份、氢氧化钠10份、氯化胺9份、光亮剂8份、丁烯酸甲酯5份、聚乙二醇3份、表面活性剂0.8份、去离子水适量。
所述表面活性剂采用的是烷基酚聚氧乙烯或聚氧乙烯辛基苯酚醚中的任意一种或两者混合。
所述光亮剂采用的是苄叉丙酮和氯化亚锡的中的任意一种或两者混合。
一种基于热镀锌镀锌的生产工艺，包括以下操作步骤：
S1、按照质量份数分别称取氯化锌、硫酸锌、硼酸、氯化钾、氢氧化钠、氯化胺、光亮剂、丁烯酸甲酯、聚乙二醇以及表面活性剂，并分开放置；
S2、先将氯化锌和氯化钾依次倒入容器中，先在通过磁力搅拌装置进行磁力搅拌10分钟，之后先后缓慢加入氯化铵以及等量的等去离子水，然后继续磁力搅拌20分钟，直至混合溶液完全溶解，得到基础溶液A；
S3、将铝酸锌与硼酸倒入容器中，然后再加入两者混合液总质量一半的去离子水，先通过磁力搅拌装置进行磁力搅拌5分钟，之后再次加入光亮剂和表面活性剂，继续搅拌30分钟，得到基础溶液B；
S4、将氢氧化钠溶液分别缓慢倒入基础溶液A和基础溶液B中，将两个溶液的PH值调节至7.1，分别得到备用溶液A和备用溶液B；
S5、将备用溶液A与备用溶液B混合，通过磁力搅拌装置搅拌10分钟，然后进行水浴加热，当温度上升至40℃后，依次加入丁烯酸甲酯和聚乙二醇，然后继续搅拌至温度上升到70℃后倒出冷却，最终得到所需的镀锌。
所述S2中在加入氯化铵和去离子水时，应尽量保持两者流速和流量相同，使得两者能够同时与溶液混合。
所述S3中在加入去离子水时，为了避免溶液溅射，应沿着容器的内侧缓慢倒入，且在倒入过程中，需保持低速的磁力搅拌，促进溶液快速混合。
所述S4中加入氢氧化钠调节溶液的PH值时，需要同时对溶液进行缓慢搅拌，而调节后的备用溶液A与备用溶液B的PH值差值保持在0.1之间。
用于所述S2和S3中对溶液进行搅拌的磁力搅拌装置，所述磁力搅拌装置包括底座1，所述底座1的顶部设置有支撑结构2，所述支撑结构2包括支撑台21、固定柱22、支撑弹簧23、限位柱24以及减震垫25，所述支撑台21的顶部开设有凹槽3，所述限位柱24固定于所述凹槽3内，所述固定柱22与所述支撑台21滑动连接，所述支撑弹簧23套接于所述固定柱22的外部。
所述减震垫25位于所述支撑台21的底部与所述凹槽3之间，所述限位柱24与所述支撑台21的内部滑动连接，所述底座1的底部设置有滑轮4，所述支撑台21的顶部设置有搅拌组件5。
支撑结构2主要作为装置底部支撑结构，固定柱22共设置有两个，分别位于支撑台21顶部的左右两侧，分别于支撑台21的左右两侧滑动连接，对支撑台21的两侧起到限位作用，而支撑弹簧23位支撑台21提供弹力支撑，对其起到缓冲作用，限位柱24设置有两个，分别位于支撑台21底部的左右两侧，且在支撑台21的内部设置有与限位柱24适配的槽，通过限位柱24能够增加支撑台21整体的稳定性，使其在震动时能够保持稳定状态，而凹槽3与支撑台21适配设置，使其底部可以延伸至凹槽3内，减震垫25用于对支撑台21的底部起到减震缓冲效果，通过设置该支撑结构2，其自身具有良好的减震缓冲效果，在移动时装置或是正常使用过程中，通过支撑弹簧23余减震垫25之间的配合，能够使得支撑台21保持稳定状态，避免受到外部环境影响，大大增加了装置使用时的安全性，保证搅拌能够顺利进行，在底座1的底部设置滑轮，能够方便移动装置，搅拌组件5同时底座1上的控制面板控制，实现对溶液进行磁力搅拌。
第二实施例
基于本发明的第一实施例一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺，本发明的第二实施例提供另一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺，其中，第二实施例并不会妨碍第一实施例的技术方案的独立实施。
具体的，本发明的提供另一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺不同之处在于：
包括以下质量份组成：
氯化锌120份、硫酸锌50份、硼酸25份、氯化钾20份、氢氧化钠13份、氯化胺14份、光亮剂12份、丁烯酸甲酯9份、聚乙二醇6份、表面活性剂1.3份、去离子水适量。
包括以下操作步骤：
S1、按照质量份数分别称取氯化锌、硫酸锌、硼酸、氯化钾、氢氧化钠、氯化胺、光亮剂、丁烯酸甲酯、聚乙二醇以及表面活性剂，并分开放置；
S2、先将氯化锌和氯化钾依次倒入容器中，先在通过磁力搅拌装置进行磁力搅拌15分钟，之后先后缓慢加入氯化铵以及等量的等去离子水，然后继续磁力搅拌25分钟，直至混合溶液完全溶解，得到基础溶液A；
S3、将铝酸锌与硼酸倒入容器中，然后再加入两者混合液总质量一半的去离子水，先通过磁力搅拌装置进行磁力搅拌10分钟，之后再次加入光亮剂和表面活性剂，继续搅拌35分钟，得到基础溶液B；
S4、将氢氧化钠溶液分别缓慢倒入基础溶液A和基础溶液B中，将两个溶液的PH值调节至7.4，分别得到备用溶液A和备用溶液B；
S5、将备用溶液A与备用溶液B混合，通过磁力搅拌装置搅拌15分钟，然后进行水浴加热，当温度上升至50℃后，依次加入丁烯酸甲酯和聚乙二醇，然后继续搅拌至温度上升到80℃后倒出冷却，最终得到所需的镀锌。
第三实施例
基于本发明的第一实施例一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺，本发明的第三实施例提供另一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺，其中，第三实施例并不会妨碍第一实施例的技术方案的独立实施。
具体的，本发明的提供另一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺不同之处在于：
包括以下质量份组成：
氯化锌110份、硫酸锌45份、硼酸23份、氯化钾18份、氢氧化钠12份、氯化胺12份、光亮剂10份、丁烯酸甲酯7份、聚乙二醇4份、表面活性剂1.0份、去离子水适量。
包括以下操作步骤：
S1、按照质量份数分别称取氯化锌、硫酸锌、硼酸、氯化钾、氢氧化钠、氯化胺、光亮剂、丁烯酸甲酯、聚乙二醇以及表面活性剂，并分开放置；
S2、先将氯化锌和氯化钾依次倒入容器中，先在通过磁力搅拌装置进行磁力搅拌10分钟，之后先后缓慢加入氯化铵以及等量的等去离子水，然后继续磁力搅拌20分钟，直至混合溶液完全溶解，得到基础溶液A；
S3、将铝酸锌与硼酸倒入容器中，然后再加入两者混合液总质量一半的去离子水，先通过磁力搅拌装置进行磁力搅拌5分钟，之后再次加入光亮剂和表面活性剂，继续搅拌30分钟，得到基础溶液B；
S4、将氢氧化钠溶液分别缓慢倒入基础溶液A和基础溶液B中，将两个溶液的PH值调节至7.1，分别得到备用溶液A和备用溶液B；
S5、将备用溶液A与备用溶液B混合，通过磁力搅拌装置搅拌10分钟，然后进行水浴加热，当温度上升至40℃后，依次加入丁烯酸甲酯和聚乙二醇，然后继续搅拌至温度上升到70℃后倒出冷却，最终得到所需的镀锌。
第四实施例
基于本发明的第一实施例一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺，本发明的第四实施例提供另一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺，其中，第四实施例并不会妨碍第一实施例的技术方案的独立实施。
具体的，本发明的提供另一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺不同之处在于：
包括以下质量份组成：
氯化锌115份、硫酸锌40份、硼酸22份、氯化钾16份、氢氧化钠10份、氯化胺10份、光亮剂8份、丁烯酸甲酯6份、聚乙二醇3份、表面活性剂1.2份、去离子水适量。
包括以下操作步骤：
S1、按照质量份数分别称取氯化锌、硫酸锌、硼酸、氯化钾、氢氧化钠、氯化胺、光亮剂、丁烯酸甲酯、聚乙二醇以及表面活性剂，并分开放置；
S2、先将氯化锌和氯化钾依次倒入容器中，先在通过磁力搅拌装置进行磁力搅拌12分钟，之后先后缓慢加入氯化铵以及等量的等去离子水，然后继续磁力搅拌23分钟，直至混合溶液完全溶解，得到基础溶液A；
S3、将铝酸锌与硼酸倒入容器中，然后再加入两者混合液总质量一半的去离子水，先通过磁力搅拌装置进行磁力搅拌8分钟，之后再次加入光亮剂和表面活性剂，继续搅拌335分钟，得到基础溶液B；
S4、将氢氧化钠溶液分别缓慢倒入基础溶液A和基础溶液B中，将两个溶液的PH值调节至7.2，分别得到备用溶液A和备用溶液B；
S5、将备用溶液A与备用溶液B混合，通过磁力搅拌装置搅拌12分钟，然后进行水浴加热，当温度上升至45℃后，依次加入丁烯酸甲酯和聚乙二醇，然后继续搅拌至温度上升到75℃后倒出冷却，最终得到所需的镀锌。
第五实施例
基于本发明的第一实施例一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺，本发明的第五实施例提供另一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺，其中，第五实施例并不会妨碍第一实施例的技术方案的独立实施。
具体的，本发明的提供另一种基于热镀锌镀锌及其生产工艺不同之处在于：
包括以下质量份组成：
氯化锌100份、硫酸锌50份、硼酸20份、氯化钾20份、氢氧化钠13份、氯化胺9份、光亮剂12份、丁烯酸甲酯5份、聚乙二醇3份、表面活性剂1.3份、去离子水适量。
包括以下操作步骤：
S1、按照质量份数分别称取氯化锌、硫酸锌、硼酸、氯化钾、氢氧化钠、氯化胺、光亮剂、丁烯酸甲酯、聚乙二醇以及表面活性剂，并分开放置；
S2、先将氯化锌和氯化钾依次倒入容器中，先在通过磁力搅拌装置进行磁力搅拌10分钟，之后先后缓慢加入氯化铵以及等量的等去离子水，然后继续磁力搅拌25分钟，直至混合溶液完全溶解，得到基础溶液A；
S3、将铝酸锌与硼酸倒入容器中，然后再加入两者混合液总质量一半的去离子水，先通过磁力搅拌装置进行磁力搅拌10分钟，之后再次加入光亮剂和表面活性剂，继续搅拌35分钟，得到基础溶液B；
S4、将氢氧化钠溶液分别缓慢倒入基础溶液A和基础溶液B中，将两个溶液的PH值调节至7.1，分别得到备用溶液A和备用溶液B；
S5、将备用溶液A与备用溶液B混合，通过磁力搅拌装置搅拌15分钟，然后进行水浴加热，当温度上升至40℃后，依次加入丁烯酸甲酯和聚乙二醇，然后继续搅拌至温度上升到80℃后倒出冷却，最终得到所需的镀锌。
对实施例1-5中所制备的热镀锌镀锌在加工工件外部形成镀锌层的表面硬度、耐腐蚀能力、表面粗糙度以及性能衰变程度的测试，为了便于比较，所有实施例的数据基于实施例1的数据进行归一化。
表1
表面硬度
耐腐蚀能力
性能衰变程度
表面粗糙度
实施例1
102％
较好
0.30
光滑
实施例2
100％
一般
0.22
粗糙
实施例3
101％
较差
0.23
粗糙
实施例4
105％
较好
0.12
光滑
实施例5
100％
一般
0.15
光滑
由上表可知，由于实施例4中制备的热镀锌镀锌形成的镀层的表面硬度、耐腐蚀能力、表面粗糙度以及性能衰变程度的测试结果比其实施例都要高，故实施例4中给出的热镀锌镀锌的制备工艺是最优选择。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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