專利名稱：一種多功能金屬表面前處理液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種多功能金屬表面前處理液及其制作方法。
背景技術(shù)：
金屬材料的防腐蝕是一世界難題，每年因腐蝕造成的損失是所有自然災(zāi)害的總 和，因腐蝕造成的工程結(jié)構(gòu)失效與災(zāi)難更是難以估算。因此對(duì)金屬材料和構(gòu)件進(jìn)行防腐蝕 處理不但刻不容緩，而且相當(dāng)浩繁。而傳統(tǒng)的金屬表面處理基本都分為酸洗、鈍化、磷化等 工藝步驟，不能夠一次到位；而且整個(gè)工藝過程都離不開鹽酸、硫酸、硝酸處理，對(duì)操作人員 有毒害作用；而處理完成后的污水中含有很多有毒物質(zhì)，不進(jìn)行處理對(duì)環(huán)境的污染十分嚴(yán) 重，且生產(chǎn)成本大。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種多功能金屬表面前處理液及其制備方法，其集 除油、除銹、鈍化、磷化四大功能于一體，而且環(huán)保衛(wèi)生，可循環(huán)使用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種多功能金屬表面前處理液，按重量百 分比計(jì)算，由下述組分配制組成氧化鋅0. 2 0. 6%，磷酸10 30%，脂肪醇聚氧乙烯醚 0. 2 1. 5%，季胺鹽0. 5 2%，雙氧水0. 5 2%，羥甲基咪唑啉2 6%，乙二醇2 3%， 酒石酸8 15%，三聚磷酸鈉1 3%，RH促進(jìn)劑0. 1 0. 3%，苯并三氮唑0. 1 0. 5%， OP系列乳化劑1 6%，滲透劑0. 5 1. 5%，葡萄糖酸鈉0. 5 1%，水30. 6 70%。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例按重量百分比計(jì)算，由下述組分按比例配制組成氧 化鋅0. 5%，磷酸18. 0%，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%，季胺鹽1.0%，雙氧水0. 8%，羥甲基咪 唑啉4.0%，乙二醇2.5%，酒石酸10%，三聚磷酸鈉1.4%，RH促進(jìn)劑0.2%，苯并三氮唑 0. 3%，OP系列乳化劑5%，滲透劑1.0%，葡萄糖酸鈉0.8%，水54%。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述磷酸濃度為85%。所述乳化劑選用乳化劑0P-10，具有優(yōu)良的勻染、乳化、潤(rùn)濕、擴(kuò)散，抗靜電性能，在 金屬表面技術(shù)行業(yè)，用作鍍錫光亮劑的載體，幫助主光亮劑的溶解并提高陰極極化。所述RH促進(jìn)劑選用植酸，而植酸對(duì)絕大多數(shù)金屬離子有極強(qiáng)絡(luò)合能力；每個(gè)植酸 分子可提供六對(duì)氫原子使自由基的電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，避免被保鮮物氧化變質(zhì)；植酸有良 好導(dǎo)電性；且植酸基本無(wú)毒性。本發(fā)明中，各成分的主要功能為脂肪醇聚氧乙烯醚用于隔離稀酸和堿的中和反 應(yīng)；季胺鹽提供溶液電介質(zhì)，除油；雙氧水增強(qiáng)除銹功能；羥甲基咪唑啉用于除油、增白；乙 二醇作為助溶劑使用；氧化鋅為成膜助劑；磷酸用于除銹、磷化；酒石酸能增強(qiáng)除銹效果； 三聚磷酸鈉用于增強(qiáng)磷化；RH促進(jìn)劑作為金屬螯合劑，促進(jìn)劑使用；苯并三氮唑起到增亮、 緩蝕劑的作用；乳化劑用于除油、并起防銹劑作用；滲透劑起到提高滲透效果，葡萄糖酸鈉 作為促進(jìn)劑使用。本發(fā)明中講述的制備金屬表面前處理液的方法，包括以下步驟(1)將氧化鋅用4倍水化成糊狀，再加入小部分磷酸攪拌為A溶液；(2)按下列次序依次向反應(yīng)釜投入水、脂 肪醇聚氧乙烯醚、季胺鹽、雙氧水、羥甲基咪唑啉、乙二醇、A溶液、剩余部分磷酸、酒石酸、三 聚磷酸鈉、RH促進(jìn)劑、苯并三氮唑、OP系列乳化劑、滲透劑、葡萄糖酸鈉；(3)最后，在常溫下 攪拌1. 5-3. 0個(gè)小時(shí)，達(dá)到透明無(wú)結(jié)塊的成品。作為本方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于步驟(1)中，所述磷酸濃度為85%，而磷酸得加入 量可按與氧化鋅摩爾比為21的比例加入。本發(fā)明是一種水基金屬表面處理劑，其通過多種表面活性劑配合形成，具有較強(qiáng) 的潤(rùn)濕、乳化、分散、滲透、增容等綜合效果，使金屬表面油污得到清除并溶解，并可進(jìn)一步 滲透進(jìn)銹層，將銹漬一層層分解剝離，并能和黑色氧化皮化學(xué)反應(yīng)，而達(dá)到除銹的目的。而 其磷酸及處理液中的金屬螯合物、絡(luò)合物在金屬表面能立即形成鈍化、磷化層，阻止金屬表 面再度氧化銹蝕。同時(shí)致密粗糙的鈍化、磷化層提供了金屬部件油漆涂裝和鍍鋅、鍍鎳的良 好附著力介面。本發(fā)明所述前處理液處理金屬件時(shí)，可采用浸泡、噴淋、涂刷三種方法。浸泡法為 將本產(chǎn)品倒入浸洗槽內(nèi)宜；將工件表面除塵后完全浸入處理液中；根據(jù)溫度及銹蝕程度， 控制浸泡時(shí)間20-80分鐘，并可加溫處理；而后取出工件，干燥。噴淋法將處理液泵入噴啉室上方的噴嘴，使工件對(duì)著噴嘴下方，噴霧，并保持工 件濕潤(rùn)；一般控制時(shí)間為20 60分鐘；后干燥、涂鍍。涂刷法先清除工件表面浮塵、臟物； 用毛刷醮處理液刷于工件表面，并保持濕潤(rùn)；反復(fù)多次涂刷達(dá)到處理要求后干燥、涂鍍工。本產(chǎn)品的主要成分為酒石酸、季銨鹽、乙二醇、苯并三氮唑、磷酸、乳化劑、咪唑啉 和滲透劑，同時(shí)具有可循環(huán)使用，無(wú)污染、無(wú)排放的特點(diǎn)；即消耗后再添加，產(chǎn)生的少量殘?jiān)?可回收利用，不需要安裝污水處理設(shè)備，節(jié)水節(jié)能，降低綜合成本。同時(shí)，本產(chǎn)品無(wú)毒害廢氣 釋放，改善了生產(chǎn)場(chǎng)所的空氣質(zhì)量，改善了操作人員的工作環(huán)境，并減輕了引發(fā)安全事故的 幾率；節(jié)能環(huán)保，綜合使用成本大大降低。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 本發(fā)明涉及一種多功能金屬表面前處理液，按重量百分比計(jì)算，由下 述組分配制組成氧化鋅0.4%，磷酸12%，脂肪醇聚氧乙烯醚0.8%，季胺鹽1%，雙氧水 1 %，羥甲基咪唑啉3 %，乙二醇3 %，酒石酸10 %，三聚磷酸鈉2 %，RH促進(jìn)劑0.2%，苯并三 氮唑0.2%，0P-10乳化劑3%，滲透劑1%，葡萄糖酸鈉1%，水61.4%。本產(chǎn)品的制備方法為包括以下步驟(1)將氧化鋅0.4%用4倍水化成糊狀，再 加入濃度為85%的磷酸3%攪拌為A溶液；(2)按下列次序依次向反應(yīng)釜投入水61. 4%, 脂肪醇聚氧乙烯醚0.8%、季胺鹽1%，雙氧水1%，羥甲基咪唑啉3%，乙二醇3%，A溶液、 磷酸9 %、酒石酸10 %，三聚磷酸鈉2 %，RH促進(jìn)劑0. 2 %、苯并三氮唑0.2%，0P-10乳化劑 3%，滲透劑1%，葡萄糖酸鈉;(3)最后，在常溫下攪拌2個(gè)小時(shí)，達(dá)到透明無(wú)結(jié)塊的成品。實(shí)施例2 —種多功能金屬表面前處理液，按重量百分比計(jì)算，由下述組分配制組 成氧化鋅0.5%，磷酸18.0%，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%，季胺鹽1.0%，雙氧水0.8%，羥 甲基咪唑啉4. 0 %，乙二醇2.5%，酒石酸10 %，三聚磷酸鈉1.4%，植酸0.2%，苯并三氮唑 0.3%, OP系列乳化劑5%，JFC滲透劑1. 0%，葡萄糖酸鈉0. 8%，水54%。
實(shí)施例3 —種多功能金屬表面前處理液，按重量百分比計(jì)算，由下述組分配制組 成氧化鋅0. 6 %，磷酸22 %，脂肪醇聚氧乙烯醚1.2%，季胺鹽1.5%，雙氧水1. 5 %，羥甲 基咪唑啉5 %，乙二醇2 %，酒石酸9 %，三聚磷酸鈉2.2%，植酸0.1%，苯并三氮唑0. 4 %， OP系列乳化劑4%, JFC滲透劑1.2%,葡萄糖酸鈉0. 6%，水48. 7%。本發(fā)明能很好的清除金屬表面的油污、銹層和黑氧化皮層；能在金屬表面形成一 層磷化、鈍化保護(hù)膜，其厚度2. 0 3. 5 μ m，室內(nèi)空氣中存放數(shù)月不生銹，氯化鈉溶液和硫 酸銅溶液試驗(yàn)均大于300秒；磷化、鈍化膜的形成為后序涂漆或鍍鋅、鍍鎳的過渡層，使其 附著力達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求；磷化、鈍化層能大大提高工件涂渡后的耐鹽霧性、耐濕熱性。 本產(chǎn)品經(jīng)質(zhì)監(jiān)部門檢測(cè)，符合GB/T12612-2005《多功能鋼鐵表面處理液通用技術(shù)條件》的 要求。本發(fā)明摒棄了傳統(tǒng)的鹽酸、硫酸、硝酸處理對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)操作人員的毒害，對(duì) 酸洗、鈍化、磷化工藝分步流程的改進(jìn)達(dá)一步到位，使除油、酸洗、鈍化、磷化四種工藝過程 一次性完成。本產(chǎn)品經(jīng)上海化工研究院檢測(cè)中心按照聯(lián)合國(guó)《關(guān)于危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸建議書》的方 法和程序進(jìn)行爆炸、易燃、氧化劑、毒害、放射性、腐蝕及其它共七項(xiàng)危險(xiǎn)性監(jiān)定，無(wú)危險(xiǎn)性 識(shí)別，可按普通貨物條件辦理包裝和運(yùn)輸，確保了運(yùn)輸和保管的安全。本發(fā)明可替代傳統(tǒng)酸洗、除油、鈍化、磷化分步處理工藝，具有非常廣闊的市場(chǎng)前 景，值得大規(guī)模推廣。
權(quán)利要求
一種多功能金屬表面前處理液，其特征在于按重量百分比計(jì)算，由下述組分配制組成氧化鋅0.2～0.6％，磷酸10～30％，脂肪醇聚氧乙烯醚0.2～1.5％，季胺鹽0.5～2％，雙氧水0.5～2％，羥甲基咪唑啉2～6％，乙二醇2～3％，酒石酸8～15％，三聚磷酸鈉1～3％，RH促進(jìn)劑0.1～0.3％，苯并三氮唑0.1～0.5％，OP系列乳化劑1～6％，滲透劑0.5～1.5％，葡萄糖酸鈉0.5～1％，水30.6～70％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能金屬表面前處理液，其特征在于按重量百分比 計(jì)算，由下述組分按比例配制組成氧化鋅0.5%，磷酸18.0%，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%， 季胺鹽1.0%，雙氧水0.8%，羥甲基咪唑啉4. 0 %，乙二醇2. 5 %，酒石酸10 %，三聚磷酸鈉 1.4%, RH促進(jìn)劑0.2%，苯并三氮唑0. 3%，OP系列乳化劑5%，滲透劑1.0%，葡萄糖酸鈉 0. 8%,/K 54%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多功能金屬表面前處理液，其特征在于所述乳化 劑選用乳化劑0P-10，磷酸為磷酸85%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多功能金屬表面前處理液，其特征在于所述RH促 進(jìn)劑選用植酸。
5.一種制備如權(quán)利要求1所述的金屬表面前處理液的方法，其特征在于包括以下步 驟(1)將氧化鋅用4倍水化成糊狀，再加入部分磷酸攪拌為A溶液；(2)按下列次序依次向 反應(yīng)釜投入水、脂肪醇聚氧乙烯醚、季胺鹽、雙氧水、羥甲基咪唑啉、乙二醇、A溶液、剩余部 分磷酸、酒石酸、三聚磷酸鈉、RH促進(jìn)劑、苯并三氮唑、OP系列乳化劑、滲透劑、葡萄糖酸鈉； (3)最后，在常溫下攪拌1. 5-3. 0個(gè)小時(shí)，達(dá)到透明無(wú)結(jié)塊的成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多功能金屬表面前處理液及其制備方法，多功能金屬表面前處理液由氧化鋅0.2～0.6％，磷酸10～30％，脂肪醇聚氧乙烯醚0.2～1.5％，季胺鹽0.5～2％，雙氧水0.5～2％，羥甲基咪唑啉2～6％，乙二醇2～3％，酒石酸8～15％，三聚磷酸鈉1～3％，RH促進(jìn)劑0.1～0.3％，苯并三氮唑0.1～0.5％等組分配制組成。方法步驟1.將氧化鋅用水化成糊狀，再加入部分磷酸攪拌為A溶液；2.依次向反應(yīng)釜投入水、脂肪醇聚氧乙烯醚、季胺鹽、雙氧水、羥甲基咪唑啉、乙二醇、A溶液等物質(zhì)；3.常溫?cái)嚢?.5-3.0小時(shí)，達(dá)到透明無(wú)結(jié)塊成品。本發(fā)明可循環(huán)使用，無(wú)污染、無(wú)排放，節(jié)能環(huán)保，成本降低。
文檔編號(hào)C23G1/08GK101949018SQ20101024891
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月10日
發(fā)明者王鳳憲 申請(qǐng)人:常州人和地義新材料科技有限公司