一種15CrMo鋼表面處理劑及其加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種15CrMo鋼表面處理劑，由如下質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成：腰果殼油45?55%，碳酸鈉1?3%，三乙醇胺6?9%，烷基磺酸鈉 5?8%，聚異丁烯2?3%，田菁膠2?3%，聚乙烯醇5?9%，濃磷酸2?6%，糖水3?6%，君遷子汁5?8%，消泡劑1?3%，潤滑劑3?5%，本發(fā)明選料精良，采用科學(xué)的加工方法，防銹與成膜共同作用，解決了以往鋼鐵表面會腐蝕的問題，以腰果殼油為防銹介質(zhì)，配合其他原料，綠色環(huán)保，無污染；不含甲苯、乙苯、二甲苯，低VOC、無甲醛，無刺激性氣味，對人體無毒害，容易被深層組織吸收，可以有效地防止鋼鐵表面腐蝕、氣蝕及結(jié)垢，并形成保護膜層，延長鋼鐵表面產(chǎn)生銹跡的時間，在產(chǎn)品配方中排除了鉻酸、重鉻酸鹽或亞硝酸鈉，無毒，對皮膚無不良影響，施工性能優(yōu)良，具有顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益。
【專利說明】
一種15CrMo鋼表面處理劑及其加工工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵表面處理劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種15CrMo鋼表面處理劑及其加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]15CrMo鋼是我國機械行業(yè)使用最廣泛的鋼之一，15CrMo鋼是一種鋼系珠光體組織耐熱鋼，在尚溫下具有$父尚的熱強性和抗氧化性，并具有一定的抗氣腐蝕能力。鋼中含有車父高含量的(>、(:和其它合金元素，為了提高15(>10鋼表面的耐蝕性，需要在15(>10鋼表面進行防銹處理，而目前我國的大部分防銹工藝多采用鉻酸或重鉻酸鹽溶液處理，原料里含有六價鉻和三價鉻，對人體健康及環(huán)境造成嚴(yán)重危害，毒性大，達不到客戶需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種15CrMo鋼表面處理劑，成本低，不含鉻，能夠保護鋼表面，大幅延長被侵蝕的時間，防銹性能好。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種15CrMo鋼表面處理劑，由如下質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成:腰果殼油45-55%，碳酸鈉1-3%，三乙醇胺6-9%，烷基磺酸鈉5-8%，聚異丁烯2-3%，田菁膠2-3%，聚乙烯醇5-9%，濃磷酸2-6%，糖水3-6%，君迀子汁5-8%，消泡劑1-3%，潤滑劑3-5%。
[0005]本發(fā)明所述潤滑劑為蒸餾水和氧化鈉膏鋇皂在溫度85_90°C、壓力1-1.5MPa下混合攪拌15-20分鐘，保溫80-90分鐘即得，所述蒸餾水和氧化鈉膏鋇皂的質(zhì)量比為8-9:1-2。
[0006]本發(fā)明所述消泡劑為有機硅消泡劑。
[0007]本發(fā)明所述糖水為葡萄糖精、多糖、低聚搪、蒸餾水在60-700C混合攪拌30-40分鐘而成，所述葡萄糖精、多糖、低聚搪、蒸餾水的質(zhì)量百分比為5-10%、10-15%、20-30%、50-60%。
[0008]—種15CrMo鋼表面處理劑的加工工藝，包括以下步驟:
(1)按質(zhì)量百分比準(zhǔn)備以下組分:腰果殼油45-55%，碳酸鈉1-3%，三乙醇胺6-9%，烷基磺酸鈉5-8%，聚異丁烯2-3%，田菁膠2-3%，聚乙烯醇5-9%，濃磷酸2-6%，糖水3-6%，君迀子汁5-8%，消泡劑1-3%，潤滑劑3-5%;
(2)將1/2質(zhì)量的聚乙烯醇與糖水、田菁膠混合，滴入1/2質(zhì)量的濃磷酸后攪拌，保持溫度70-80 °C反應(yīng)2-3小時，
(3)將聚異丁烯加入步驟(2)后的混合物，溫度降至，45-50°C保溫備用；
(4)君迀子汁經(jīng)過澄清、濃縮到1/5質(zhì)量，酸度5.5-6.5；
(5)往反應(yīng)釜內(nèi)加入步驟(3)(4)后的混合物，升溫至65-700C，從反應(yīng)釜底部充入氮氣，氮氣充入量3-4升/分鐘，反應(yīng)20-30分鐘倒出后過濾，形成保護劑密封備用；
(6)三乙醇胺、碳酸鈉1/2質(zhì)量的腰果殼油混合攪拌40-50分鐘，攪拌速度350-380轉(zhuǎn)/分，升溫到90-100 °C加入烷基磺酸鈉，攪拌10-20分鐘；
(7)往反應(yīng)釜內(nèi)加入步驟(5)(6)后的混合物、剩余1/2質(zhì)量的聚乙烯醇、1/2質(zhì)量的腰果殼油、潤滑劑，升溫至80-90°C、壓力500-550Kpa攪拌25-30分鐘，攪拌速度950-1100轉(zhuǎn)/分；
(8)往反應(yīng)釜內(nèi)加入消泡劑，在溫度25±5°C下攪拌15-20分鐘，攪拌速度1500-1600轉(zhuǎn)/
分；
(9)滴入1/2質(zhì)量的濃磷酸調(diào)節(jié)PH值達1.2-1.8;
(10)檢驗、密封裝桶入庫。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進，步驟(5)所述的過濾是用網(wǎng)眼為50_80μπι的不銹鋼過濾網(wǎng)篩過濾。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明所述的一種15CrMo鋼表面處理劑，選料精良，采用科學(xué)的加工方法，防銹與成膜共同作用，解決了以往鋼鐵表面會腐蝕的問題，本發(fā)明以腰果殼油為防銹介質(zhì)，配合其他原料，綠色環(huán)保，無污染;不含甲苯、乙苯、二甲苯等苯系物，低V0C、無甲醛，重金屬含量低于國家強制標(biāo)準(zhǔn)，無刺激性氣味，對人體無毒害，容易被深層組織吸收，可以有效地防止鋼鐵表面腐蝕、氣蝕及結(jié)垢，并形成保護膜層，延長鋼鐵表面產(chǎn)生銹跡的時間，在產(chǎn)品配方中排除了鉻酸、重鉻酸鹽或亞硝酸鈉，無毒，對皮膚無不良影響，而且施工性能優(yōu)良，具有顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益。
[0011]本發(fā)明的加工工藝?yán)锏牟襟E(2)-(5)，采用聚異丁烯、田菁膠、聚乙烯醇、濃磷酸、糖水、君迀子汁等原料，采用變化的溫度與壓力，科學(xué)配置成一種保護劑，涂刷在表面既能夠形成防銹層緊附在15CrMo鋼表面，防止銹斑產(chǎn)生，又能夠在防銹層外側(cè)形成保護膜，膜層細(xì)密、均勻，能夠使蛋白質(zhì)凝固，阻止細(xì)胞生長，防止空氣進入，殺菌防腐，抑制金屬腐蝕，單位質(zhì)量內(nèi)保護面積大，具有良好的耐蝕性、耐老化性和耐候性，其中耐蝕性為鍍鋅板的4-5倍，在實際使用過程中，刷涂以后最好在24h以內(nèi)涂裝面漆，效果更好，步驟(5)得到的保護劑與三乙醇胺、碳酸鈉、腰果殼油、烷基磺酸鈉復(fù)合使用，既成膜保護又防腐蝕，能夠從根本上全面抑制15CrMo鋼表面氧化，防止產(chǎn)生銹斑，保護15CrMo鋼表面；而且保護劑與潤滑劑(本發(fā)明所用的蒸餾水和氧化鈉膏鋇皂復(fù)合溶液)復(fù)合使用，能夠增加黏溫特性和水溶性，涂刷到15CrMo鋼表面可以提高潤滑防銹效果，抗靜電，乳化力提高，試驗證實加入質(zhì)量百分比為在3-5%的潤滑劑可以使處理劑中潤滑與防銹達到平衡，提高處理劑品質(zhì)。
[0012]本發(fā)明所述的一種15CrMo鋼表面處理劑，使用后能夠在15CrMo鋼表面形成保護膜，結(jié)合力高，耐蝕性強，在材料上采用田菁膠、聚乙烯醇、糖水形成主要成膜物質(zhì)，與純酸能夠發(fā)生較強的交聯(lián)反應(yīng)，使保護膜的致密性加強，厚度提高，最終提高了處理劑的耐蝕性;加入2-3%的聚異丁烯，增加黏度指數(shù)，提高粘合力、柔韌性、耐老化性、氣密性和電絕緣性，降低流動性，增加對15CrMo鋼表面的粘附力，大幅延長保護膜被侵蝕的時間，提高15CrMo鋼表面潤滑防銹效果，其粘度大，無色，環(huán)保、安全、無毒，增加了整體的化學(xué)穩(wěn)定性；君迀子汁經(jīng)過澄清、濃縮，內(nèi)含有大量的鞣酸，與腰果殼油復(fù)合后，增加滲透性，處理劑更好的與鋼結(jié)合，有很強的防腐蝕功能。
[0013]本發(fā)明使用有機硅消泡劑，1-3%的重量百分比既能夠增強膜層厚度，又能達到很強的破泡和抑泡作用，減少空氣接觸的可能，強化防銹效果。
[0014]本發(fā)明的加工工藝?yán)锏牟襟E(5)在反應(yīng)結(jié)束前，從反應(yīng)釜底部對混合液充入氮氣，高溫充氣，配合碳酸鈉，能夠提高處理劑的乳化延伸性能和與多類物質(zhì)的絡(luò)合能力，增加處理劑的內(nèi)聚力，提高溶液的表面張力，擴大保護范圍，延長15CrMo鋼的使用壽命，節(jié)約成本。
[0015]本發(fā)明所述的一種15CrMo鋼表面處理劑，其性能指標(biāo)如下:
PH值:1.2-1.8，
密度(25°C ):1.39-1.47g/cm3，
總酸度:900-920點，
保護膜厚度(um):8-11，
固化時間(h):12-18，
粘度(cps): 400-1000，
附著力:I級，
彎曲試驗(mm): <2，
鉛筆硬度(H ):1，
沖擊強度(kg/cm): 75。
【具體實施方式】
[0016]實施例1
本實施例所述的一種15CrMo鋼表面處理劑，由如下質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成:腰果殼油52%，碳酸鈉2%，三乙醇胺7%，烷基磺酸鈉7%，聚異丁烯2%，田菁膠2%，聚乙烯醇7%，濃磷酸4%，糖水5%，君迀子汁6%，有機硅消泡劑2%，潤滑劑4%。
[0017]本實施例所述潤滑劑為蒸餾水和氧化鈉膏鋇皂在溫度88°C、壓力1.3MPa下混合攪拌17分鐘，保溫85分鐘即得，所述蒸餾水和氧化鈉膏鋇皂的質(zhì)量比為8.6:1.4。
[0018]本實施例所述糖水為葡萄糖精、多糖、低聚搪、蒸餾水在65°C混合攪拌35分鐘而成，所述葡萄糖精、多糖、低聚搪、蒸餾水的質(zhì)量百分比為8%、13%、23%、56%。
[0019]本實施例所述的一種15CrMo鋼表面處理劑的加工工藝，包括以下步驟:
(1)按質(zhì)量百分比準(zhǔn)備以下組分:腰果殼油52%，碳酸鈉2%，三乙醇胺7%，烷基磺酸鈉7%，聚異丁烯2%，田菁膠2%，聚乙烯醇7%，濃磷酸4%，糖水5%，君迀子汁6%，有機硅消泡劑2%，潤滑劑4%;
(2)將1/2質(zhì)量的聚乙烯醇與糖水、田菁膠混合，滴入1/2質(zhì)量的濃磷酸后攪拌，保持溫度75 °C反應(yīng)2小時，
(3)將聚異丁烯加入步驟(2)后的混合物，溫度降至，48°C保溫備用；
(4)君迀子汁經(jīng)過澄清、濃縮到1/5質(zhì)量，酸度5.9;
(5)往反應(yīng)釜內(nèi)加入步驟(3)(4)后的混合物，升溫至68°C，從反應(yīng)釜底部充入氮氣，氮氣充入量3升/分鐘，反應(yīng)25分鐘倒出后用網(wǎng)眼為60μπι的不銹鋼過濾網(wǎng)篩過濾，形成保護劑密封備用；
(6)三乙醇胺、碳酸鈉1/2質(zhì)量的腰果殼油混合攪拌45分鐘，攪拌速度360轉(zhuǎn)/分，升溫到95 0C加入烷基磺酸鈉，攪拌15分鐘；
(7)往反應(yīng)釜內(nèi)加入步驟(5)(6)后的混合物、剩余1/2質(zhì)量的聚乙烯醇、1/2質(zhì)量的腰果殼油、潤滑劑，升溫至85°C、壓力520Kpa攪拌27分鐘，攪拌速度1000轉(zhuǎn)/分；
(8 )往反應(yīng)釜內(nèi)加入有機硅消泡劑，在溫度25 0C下攪拌18分鐘，攪拌速度1500轉(zhuǎn)/分；
(9)滴入1/2質(zhì)量的濃磷酸調(diào)節(jié)PH值達1.5；
(10)檢驗、密封裝桶入庫。
[0020]使用效果:
在中性鹽霧內(nèi)腐蝕58天無銹點，
超過90天銹斑面積小于5%，
耐腐蝕時間超過一般處理劑3倍。
[0021]實施例2
本實施例所述的一種15CrMo鋼表面處理劑，由如下質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成:腰果殼油52%，碳酸鈉1%，三乙醇胺9%，烷基磺酸鈉5%，聚異丁烯3%，田菁膠2%，聚乙烯醇9%，濃磷酸2%，糖水6%，君迀子汁5%，有機硅消泡劑3%，潤滑劑3%。
[0022]本實施例所述潤滑劑為蒸餾水和氧化鈉膏鋇皂在溫度85°C、壓力1.5MPa下混合攪拌15分鐘，保溫90分鐘即得，所述蒸餾水和氧化鈉膏鋇皂的質(zhì)量比為8:2。
[0023]本實施例所述糖水為葡萄糖精、多糖、低聚搪、蒸餾水在60°C混合攪拌40分鐘而成，所述葡萄糖精、多糖、低聚搪、蒸餾水的質(zhì)量百分比為5%、15%、20%、60%。
[0024]本實施例所述的一種15CrMo鋼表面處理劑的加工工藝，包括以下步驟:
(1)按質(zhì)量百分比準(zhǔn)備以下組分:腰果殼油52%，碳酸鈉1%，三乙醇胺9%，烷基磺酸鈉5%，聚異丁烯3%，田菁膠2%，聚乙烯醇9%，濃磷酸2%，糖水6%，君迀子汁5%，有機硅消泡劑3%，潤滑劑3%;
(2)將1/2質(zhì)量的聚乙烯醇與糖水、田菁膠混合，滴入1/2質(zhì)量的濃磷酸后攪拌，保持溫度70 °C反應(yīng)3小時，
(3)將聚異丁烯加入步驟(2)后的混合物，溫度降至，45°C保溫備用；
(4)君迀子汁經(jīng)過澄清、濃縮到1/5質(zhì)量，酸度6.5;
(5)往反應(yīng)釜內(nèi)加入步驟(3)(4)后的混合物，升溫至65°C，從反應(yīng)釜底部充入氮氣，氮氣充入量4升/分鐘，反應(yīng)20分鐘倒出后用網(wǎng)眼為80μπι的不銹鋼過濾網(wǎng)篩過濾，形成保護劑密封備用；
(6)三乙醇胺、碳酸鈉1/2質(zhì)量的腰果殼油混合攪拌40分鐘，攪拌速度380轉(zhuǎn)/分，升溫到90 0C加入烷基磺酸鈉，攪拌20分鐘；
(7)往反應(yīng)釜內(nèi)加入步驟(5)(6)后的混合物、剩余1/2質(zhì)量的聚乙烯醇、1/2質(zhì)量的腰果殼油、潤滑劑，升溫至80°C、壓力550Kpa攪拌25分鐘，攪拌速度1100轉(zhuǎn)/分；
(8)往反應(yīng)釜內(nèi)加入有機硅消泡劑，在溫度20°C下攪拌20分鐘，攪拌速度1500轉(zhuǎn)/分；
(9 )滴入I /2質(zhì)量的濃磷酸調(diào)節(jié)PH值達1.8;
(10)檢驗、密封裝桶入庫。
[0025]使用效果:
在中性鹽霧內(nèi)腐蝕55天無銹點，
超過92天銹斑面積小于5%，
耐腐蝕時間超過一般防銹劑3倍。
[0026]實施例3
本實施例所述的一種15CrMo鋼表面處理劑，由如下質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成:腰果殼油50%，碳酸鈉3%，三乙醇胺6%，烷基磺酸鈉8%，聚異丁烯2%，田菁膠3%，聚乙烯醇5%，濃磷酸6%，糖水3%，君迀子汁8%，有機硅消泡劑1%，潤滑劑5%。
[0027]本實施例所述潤滑劑為蒸餾水和氧化鈉膏鋇皂在溫度90°C、壓力IMPa下混合攪拌20分鐘，保溫80分鐘即得，所述蒸餾水和氧化鈉膏鋇皂的質(zhì)量比為9:1。
[0028]本實施例所述糖水為葡萄糖精、多糖、低聚搪、蒸餾水在70°C混合攪拌30分鐘而成，所述葡萄糖精、多糖、低聚搪、蒸餾水的質(zhì)量百分比為10%、10%、30%、50%。
[0029]本實施例所述的一種15CrMo鋼表面處理劑的加工工藝，包括以下步驟:
(1)按質(zhì)量百分比準(zhǔn)備以下組分:腰果殼油50%，碳酸鈉3%，三乙醇胺6%，烷基磺酸鈉8%，聚異丁烯2%，田菁膠3%，聚乙烯醇5%，濃磷酸6%，糖水3%，君迀子汁8%，有機硅消泡劑1%，潤滑劑5%;
(2)將1/2質(zhì)量的聚乙烯醇與糖水、田菁膠混合，滴入1/2質(zhì)量的濃磷酸后攪拌，保持溫度80 °C反應(yīng)2小時，
(3)將聚異丁烯加入步驟(2)后的混合物，溫度降至，50°C保溫備用；
(4)君迀子汁經(jīng)過澄清、濃縮到1/5質(zhì)量，酸度5.5;
(5)往反應(yīng)釜內(nèi)加入步驟(3)(4)后的混合物，升溫至70°C，從反應(yīng)釜底部充入氮氣，氮氣充入量3升/分鐘，反應(yīng)30分鐘倒出后用網(wǎng)眼為50μπι的不銹鋼過濾網(wǎng)篩過濾，形成保護劑密封備用；
(6)三乙醇胺、碳酸鈉1/2質(zhì)量的腰果殼油混合攪拌50分鐘，攪拌速度350轉(zhuǎn)/分，升溫到100C加入烷基磺酸鈉，攪拌1分鐘；
(7)往反應(yīng)釜內(nèi)加入步驟(5)(6)后的混合物、剩余1/2質(zhì)量的聚乙烯醇、1/2質(zhì)量的腰果殼油、潤滑劑，升溫至900C、壓力500Kpa攪拌30分鐘，攪拌速度950轉(zhuǎn)/分；
(8 )往反應(yīng)釜內(nèi)加入有機硅消泡劑，在溫度30 °C下攪拌15分鐘，攪拌速度1600轉(zhuǎn)/分；
(9)滴入1/2質(zhì)量的濃磷酸調(diào)節(jié)PH值達1.2；
(10)檢驗、密封裝桶入庫。
[0030]使用效果:
在中性鹽霧內(nèi)腐蝕55天無銹點，
超過90天銹斑面積小于5%，
耐腐蝕時間超過一般防銹劑3倍。
【主權(quán)項】
1.一種15CrMo鋼表面處理劑，其特征在于:由如下質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成:腰果殼油45-55%，碳酸鈉1-3%，三乙醇胺6-9%，烷基磺酸鈉5_8%，聚異丁烯2_3%，田菁膠2_3%，聚乙烯醇5-9%，濃磷酸2-6%，糖水3-6%，君迀子汁5-8%，消泡劑1_3%，潤滑劑3_5%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種15CrMo鋼表面處理劑，其特征在于:所述潤滑劑為蒸餾水和氧化鈉膏鋇皂在溫度85-90 °C、壓力1-1.5MPa下混合攪拌15-20分鐘，保溫80-90分鐘即得，所述蒸餾水和氧化鈉膏鋇皂的質(zhì)量比為8-9:1-2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種15CrMo鋼表面處理劑，其特征在于:所述消泡劑為有機硅消泡劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種15CrMo鋼表面處理劑，其特征在于:所述糖水為葡萄糖精、多糖、低聚搪、蒸餾水在60-70 0C混合攪拌30-40分鐘而成，所述葡萄糖精、多糖、低聚搪、蒸餾水的質(zhì)量百分比為5-10%、10-15%、20-30%、50-60%。5.—種15CrMo鋼表面處理劑的加工工藝，其特征在于:包括以下步驟: (1)按質(zhì)量百分比準(zhǔn)備以下組分:腰果殼油45-55%，碳酸鈉1-3%，三乙醇胺6-9%，烷基磺酸鈉5-8%，聚異丁烯2-3%，田菁膠2-3%，聚乙烯醇5-9%，濃磷酸2-6%，糖水3-6%，君迀子汁5-8%，消泡劑1-3%，潤滑劑3-5%; (2)將1/2質(zhì)量的聚乙烯醇與糖水、田菁膠混合，滴入1/2質(zhì)量的濃磷酸后攪拌，保持溫度70-80 °C反應(yīng)2-3小時， (3)將聚異丁烯加入步驟(2)后的混合物，溫度降至，45-50°C保溫備用； (4)君迀子汁經(jīng)過澄清、濃縮到1/5質(zhì)量，酸度5.5-6.5； (5)往反應(yīng)釜內(nèi)加入步驟(3)(4)后的混合物，升溫至65-70°C，從反應(yīng)釜底部充入氮氣，氮氣充入量3-4升/分鐘，反應(yīng)20-30分鐘倒出后過濾，形成保護劑密封備用； (6)三乙醇胺、碳酸鈉1/2質(zhì)量的腰果殼油混合攪拌40-50分鐘，攪拌速度350-380轉(zhuǎn)/分，升溫到90-100 °C加入烷基磺酸鈉，攪拌10-20分鐘； (7)往反應(yīng)釜內(nèi)加入步驟(5)(6)后的混合物、剩余1/2質(zhì)量的聚乙烯醇、1/2質(zhì)量的腰果殼油、潤滑劑，升溫至80-90°C、壓力500-550Kpa攪拌25-30分鐘，攪拌速度950-1100轉(zhuǎn)/分； (8)往反應(yīng)釜內(nèi)加入消泡劑，在溫度25±5°C下攪拌15-20分鐘，攪拌速度1500-1600轉(zhuǎn)/分； (9)滴入1/2質(zhì)量的濃磷酸調(diào)節(jié)PH值達1.2-1.8; (10)檢驗、密封裝桶入庫。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種15CrMo鋼表面處理劑的加工工藝，其特征在于:步驟(5)所述的過濾是用網(wǎng)眼為50-80μπι的不銹鋼過濾網(wǎng)篩過濾。
【文檔編號】C23C22/08GK106011813SQ201610357958
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】王和山, 朱建林, 王和東
【申請人】安徽開林新材料股份有限公司