[發(fā)明專利]一種金屬表面處理工藝中的中和/鈍化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310056342.0
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103088334A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭仰南
• 申請（專利權(quán)）人: 郭仰南
• 主分類號: C23C22/60
• 分類號: C23C22/60
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標(biāo)代理有限公司 21107
• 代理人: 史旭泰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種金屬表面處理工藝中的中和/鈍化劑。

技術(shù)背景

中和劑屬于表面工程領(lǐng)域中黑色金屬表面防腐蝕處理部分的一個工序產(chǎn)品，具體是針對以鹽酸為主體的除銹劑，清洗掉金屬表面氧化皮和銹蝕后，需要對殘留在金屬表面的除銹劑進(jìn)行再處理的一個工序產(chǎn)品，俗稱“中和劑”。經(jīng)中和工序后，再進(jìn)行系列的鈍化、表調(diào)、磷化等處理，最后達(dá)到符合進(jìn)行泳漆、噴涂或電鍍等長效防腐處理的標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)有的中和劑基本都是氫氧化鈉、碳酸鈉類的強(qiáng)堿性成分。雖然酸堿中和形成水，但往往忽略了還有鹽的產(chǎn)生，特別是無機(jī)酸與堿強(qiáng)烈反應(yīng)后，鹽的去向問題。由于忽視了上述情況，長效防腐后的漆面、噴塑面、電鍍面經(jīng)常會出現(xiàn)局部起泡或脫落，脫落處還伴有銹蝕現(xiàn)象；而其中的重要原因之一就是中和這一工序環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，即除銹劑殘留與中和劑反應(yīng)激烈生成的鹽，形成痂，附著在金屬表面上不能去除。即便沒有痂面產(chǎn)生，堿成分在中和掉酸成分后，全部形成了堿的覆蓋膜，并且不易被清洗去除，為后續(xù)工序留下不潔凈的金屬表面。

“用同樣質(zhì)量分?jǐn)?shù)（4%）的堿液，對碳酸鈉的殘夜需要沖洗四次，而氫氧化鈉需要沖洗8-9次，才能沖洗干凈”（中國輕工業(yè)出版社《清洗技術(shù)》145頁），可見在中和工序上使用氫氧化鈉和碳酸鈉有很大的局限性和弊端。由于中和工序質(zhì)量的不確定性，這給接下來的鈍化工序埋下隱患。所謂鈍化就是通過化學(xué)反應(yīng)，在金屬表面形成一種保護(hù)膜，保護(hù)被處理的金屬表面，在短時間內(nèi)不再被腐蝕（96小時），如果中和的效果不盡如意，那么后續(xù)的鈍化則一定存在問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是針對上述問題，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種與除銹劑殘液反應(yīng)徹底且不會在金屬表面結(jié)痂，并兼具很好鈍化效果的中和/鈍化劑。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。本發(fā)明按質(zhì)量百分比是由以下成分組成：

元明粉??55~65%

焦磷酸鈉??20~30%

氫氧化鈉??5~15%?

碳酸鈉??1~5%

硼砂??0.5~1.5%

偏硅酸鈉??0.5~1.5%

磷酸??0.5~1.5%

十二烷基硫酸鈉??0.1~0.3%。

其中，氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸（濃度為83%磷酸）配合形成了磷酸鹽，它既有酸根，又顯堿性，在與金屬表面上的殘留的除銹劑成分反應(yīng)時平和、迅速。由于所有磷酸鹽中度堿性，且在金屬表面不會形成結(jié)痂，因此，用水沖洗即可去除徹底。

焦磷酸鈉是無機(jī)螯合劑的一種，水溶液顯堿性，對鈣、鎂的堿土金屬離子有很強(qiáng)的螯合能力，能與金屬離子通過配伍鍵牢牢結(jié)合在一起，在水中形成穩(wěn)定不易被解離的物質(zhì)，使本發(fā)明的中和/鈍化劑與金屬表面的除銹劑反應(yīng)后，沒有殘留的物質(zhì)與金屬表面粘合。

元明粉PH值呈中性，具有非常好的吸濕性和流動性，保證了組分整體的干燥性和流動性，不易潮解或結(jié)塊，溶于水中后，還能起到分離和吸附金屬表面鹽類的作用。

偏硅酸鈉的作用有三個：①對金屬表面殘留的除銹劑有中和作用；②可清洗金屬表面殘存微量的油污；③金屬表面處理風(fēng)干后，會使其表面形成一層薄膜，其厚度目測及觸摸均覺察不出，但卻有很好的抗氧化作用。

硼砂其性能和偏硅酸鈉有相似之處，它和偏硅酸鈉同組，有去除殘酸、清洗和抗氧化的功能。

十二烷基硫酸鈉俗稱K12，是一種表面活性劑，其主要作用是發(fā)泡和清洗，在本發(fā)明的組分中起輔助作用。

本發(fā)明中和/鈍化劑的制造方法是：（1）先將磷酸裝入壁熱式反應(yīng)釜中，啟動攪拌裝置，30轉(zhuǎn)/分鐘（攪拌裝置在接下來的步驟中的轉(zhuǎn)數(shù)始終為30轉(zhuǎn)/分鐘，不起沫，不飛濺）。

（2）接下來再將碳酸鈉（粉狀）緩緩倒入壁熱式反應(yīng)釜內(nèi)的磷酸中攪拌，3分鐘后碳酸鈉與磷酸反應(yīng)生成晶體磷酸鹽，繼續(xù)攪拌。

（3）接下來將氫氧化鈉（片狀）緩緩倒入壁熱式反應(yīng)釜內(nèi)，與步驟（2）中晶體磷酸鹽混合，繼續(xù)攪拌。3分鐘后，氫氧化鈉與磷酸鹽形成新的晶體，繼續(xù)攪拌。