一種鋼鐵制件表面處理劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬表面處理劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋼鐵制件表面處理劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵制件在涂裝前需要經(jīng)過(guò)表面綜合處理，目前的表面綜合處理過(guò)程通常包括除鎊、除油、憐化等工序。
[0003]目前，業(yè)內(nèi)除銹的方法有機(jī)械法及化學(xué)法兩大類。機(jī)械法由于勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、粉塵污染嚴(yán)重，除了少數(shù)情況外，一般廠商除銹都采用化學(xué)法?；瘜W(xué)除銹，最簡(jiǎn)單的方法是采用硫酸來(lái)對(duì)鋼鐵制件表面的鐵銹進(jìn)行處理，采用硫酸除銹存在以下問(wèn)題:上述酸液除銹劑在使用的后期，隨著酸濃度的降低，亞鐵濃度的升高，除銹速度會(huì)變得很慢，此時(shí)，即便提高酸濃，收效也不大，在此狀況之下，若要想除銹徹底，只有徹底更換酸槽內(nèi)的酸液，因此采用硫酸除銹會(huì)造成較大量的酸液浪費(fèi)，企業(yè)的生產(chǎn)成本較高。
[0004]除油是表面處理重要工序之一，因?yàn)橛臀蹠?huì)使涂膜的附著力降低，還影響涂膜的其他性能，所以必須清洗干凈。目前常用的除油有化學(xué)除油法和電化除油法，如論采用何用方法，都需要在除油工序的最后用水把吸附在制品表面的堿液和表面活性劑等殘余物清洗干凈，除油過(guò)程中必然會(huì)產(chǎn)生較大量的工業(yè)廢水。
[0005]磷化處理時(shí)需要用到磷化液，目前常用的磷化液(包括上述常用磷化液)在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中，通常有一些不足之處，具體表現(xiàn)如下:磷化液存放時(shí)間大多不能超過(guò)一個(gè)月，存放時(shí)間一長(zhǎng)，會(huì)因?yàn)檠趸?、歧化反?yīng)產(chǎn)生灰色的沉渣，如此一來(lái)磷化液中的有效成分收到破壞，從而造成磷化效果降低，最終得到的磷化膜變得疏松。
[0006]現(xiàn)今企業(yè)都采用先除銹，再除油、最后磷化的分步處理方式對(duì)鋼鐵制件的表面進(jìn)行綜合處理，這樣操作費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，同時(shí)每個(gè)工序都會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，不但環(huán)保性差，而且成本也較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可同時(shí)對(duì)鋼鐵制件進(jìn)行除銹、除油、磷化處理并可大幅減少生產(chǎn)過(guò)程中工業(yè)廢水產(chǎn)生量的鋼鐵制件表面處理劑及制備該鋼鐵制件表面處理劑的方法；該鋼鐵制件表面處理劑可以長(zhǎng)時(shí)間存放而不致效用降低，即便長(zhǎng)時(shí)間放置仍能夠在鋼鐵制件表面形成均勻緊致的磷化膜；另外，采用該鋼鐵制件表面處理劑對(duì)鋼鐵制件進(jìn)行表面綜合處理時(shí)槽液更好次數(shù)少、酸液利用率高、企業(yè)生產(chǎn)成本低。
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種鋼鐵制件表面處理劑，其組分的重量配比為:濃度為85%的磷酸12-17%、復(fù)合磷酸鹽3-8%、濃度為65%的硝酸7_12%、緩蝕劑5-10%、水性表面活性劑1-3%、鋅鉻黃3-6%、多元醇酯4-7%、余量為水；
所述緩蝕劑為檸檬酸鈉、亞硫酸鈉、硫酸鋅中的一種或任意兩種以上的混合物；
所述多元醇酯為季戊四醇酯、糖脂、新戊基多元醇酯的一種或任意兩種以上的混合物。
[0009]優(yōu)選的，上述組分的重量配比為:濃度為85%的磷酸15%、復(fù)合磷酸鹽5%、濃度為65%的硝酸10%、緩蝕劑8%、水性表面活性劑2%、鋅鉻黃4%、多元醇酯6%、余量為水。
[0010]在本發(fā)明中，制備上述鋼鐵制件表面處理劑的方法包括以下步驟:
第一步，按照上述重量配比將各組分準(zhǔn)備好，并盛放于相應(yīng)的容器中，從裝水的容器中取一部分水加入反應(yīng)釜中并將反應(yīng)釜中的水加熱至50°c，然后一邊攪拌，一邊按照權(quán)利要求1或2所述的重量配比往反應(yīng)釜中先后加入磷酸、復(fù)合磷酸鹽、緩蝕劑、多元醇酯、水性表面活性劑、鋅鉻黃；
第二步，待上述組分完全溶解后將所得溶液冷卻至常溫，然后在通風(fēng)狀況下加入硝酸，最后補(bǔ)加入剩余的水即可得到權(quán)利要求1或2所述的鋼鐵制件表面處理劑；
上述各步驟均是在常壓下進(jìn)行。
[0011]本發(fā)明取得的有益效果在于:本發(fā)明提供的鋼鐵制件表面處理劑可同時(shí)對(duì)鋼鐵制件進(jìn)行除銹、除油、磷化處理，大大縮短了鋼鐵制件表面處理工藝流程，減少了廢水產(chǎn)生量，提高了處理過(guò)程的環(huán)保性；更為重要的是，該鋼鐵制件表面處理劑在存放三個(gè)月后仍可在鋼鐵制件表面形成均勻緊致的磷化膜，不會(huì)因?yàn)榇娣艜r(shí)間過(guò)長(zhǎng)而出現(xiàn)效用降低的問(wèn)題，另夕卜，與現(xiàn)有技術(shù)中的硫酸除銹相比，本發(fā)明提供的鋼鐵制件表面處理劑在同等的使用頻率的前提下，槽液的更換次數(shù)僅為單純硫酸除銹的一半，極大程度地減少了酸的浪費(fèi)，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0012]作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，一種鋼鐵制件表面處理劑，其組分的重量配比為:濃度為85%的磷酸12-17%、復(fù)合磷酸鹽3-8%、濃度為65%的硝酸7_12%、緩蝕劑5_10%、水性表面活性劑1_3%、鋅鉻黃3-6%、多元醇酯4-7%、余量為水；
上述緩蝕劑為檸檬酸鈉、亞硫酸鈉、硫酸鋅中的一種或任意兩種以上的混合物；
上述多元醇酯為季戊四醇酯、糖脂、新戊基多元醇酯的一種或任意兩種以上的混合物。
[0013]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，該鋼鐵制件表面處理劑的組分的重量的百分配比為:濃度為85%的磷酸15%、復(fù)合磷酸鹽5%、濃度為65%的硝酸10%、緩蝕劑8%、水性表面活性劑2%、鋅鉻黃4%、多元醇酯6%、余量為水。
[0014]作為本發(fā)明的另一方面，制備上述鋼鐵制件表面處理劑的方法包括以下步驟: 第一步，按照上述重量配比將各組分準(zhǔn)備好，并盛放于相應(yīng)的容器中，從裝水的容器中取一部分水加入反應(yīng)釜中并將反應(yīng)釜中的水加熱至50°C，然后一邊攪拌，一邊按照權(quán)利要求1或2所述的重量配比往反應(yīng)釜中先后加入磷酸、復(fù)合磷酸鹽、緩蝕劑、多元醇酯、水性表面活性劑、鋅鉻黃；
第二步，待上述組分完全溶解后將所得溶液冷卻至常溫，然后在通風(fēng)狀況下加入硝酸，最后補(bǔ)加入剩余的水即可得到權(quán)利要求1或2所述的鋼鐵制件表面處理劑；
上述各步驟均是在常壓下進(jìn)行。
[0015]需要提前說(shuō)明的是，在本發(fā)明中，影響本發(fā)明最終效果的是緩蝕劑在整個(gè)處理劑中所占的重量比，而非從檸檬酸鈉、亞硫酸鈉、硫酸鋅中具體選擇何種物質(zhì)作為緩蝕劑，緩蝕劑可從檸檬酸鈉、亞硫酸鈉、硫酸鋅中任選一種或兩種以上的物質(zhì)并可按任意比例進(jìn)行混合，其最終得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都極為接近。與緩蝕劑一樣，影響本發(fā)明最終效果的是多元醇酯在整個(gè)處理劑中所占的重量比，多元醇酯可以從季戊四醇酯、糖脂、新戊基多元醇酯中任選一種或兩種以上的物質(zhì)并可按任意比例進(jìn)行混合，多元醇酯如何在季戊四醇酯、糖脂、新戊基多元醇酯之間進(jìn)行選擇和配比對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響可以忽略不計(jì)。介于上述原因，為簡(jiǎn)化表述，在以下實(shí)施例中僅給出了亞硫酸鈉作為緩蝕劑、季戊四醇酯作為多元醇酯的例子。
[0016]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，實(shí)施例提及的內(nèi)容并非對(duì)本發(fā)明的限定。
[0017]實(shí)施例1:
在常壓下，按照:濃度為85%的磷酸12%、復(fù)合磷酸鹽3%、濃度為65%的硝酸7%、亞硫酸鈉10%、水性表面活性劑3%、鋅鉻黃6%、季戊四醇酯7%、余量為水的重量配比將各組分準(zhǔn)備好，并將上述組分盛放于相應(yīng)的容器中，接著從裝水的容器中取一部分水加入反應(yīng)釜中并將反應(yīng)釜中的水加熱至50°C，然后一邊攪拌，一邊按照上述重量配比往反應(yīng)釜中先后加入磷酸、復(fù)合磷酸鹽、亞硫酸鈉、季戊四醇酯、水性表面活性劑、鋅鉻黃，待上述組分完全溶解后將所得溶液冷卻至常溫，然后在通風(fēng)狀況下加入硝酸，最后補(bǔ)加入剩余的水即可得到本實(shí)施例的鋼鐵制件表面處理劑。
[0018]此后，先將得到的鋼鐵制件表面處理劑裝入透明容器靜置存放3個(gè)月，在此期間每天觀察容器內(nèi)沉淀物產(chǎn)生的情況并作記錄，然后用該存放3個(gè)月后的處理劑對(duì)鋼鐵制件表面進(jìn)行綜合處理(即同時(shí)進(jìn)行除銹、除油及磷化處理)，上述鋼鐵制件表面處