[發明專利]一種無磷無渣常溫皮膜劑

有效

• 申請號: 201310211583.8
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103397323A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 況金權
• 申請（專利權）人: 惠州市宏亞金屬處理有限公司
• 主分類號: C23C22/34
• 分類號: C23C22/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種金屬表面處理技術領域，具體來講是能處理多種金屬表面的性能強于傳統磷化液的環保型無磷無渣常溫皮膜劑及其使用方法。

背景技術

金屬在運輸、加工及處理過程時，遇到潮濕的大氣或更為惡劣的環境中，金屬表面非常容易被氧化或被腐蝕。如：鋼鐵表面在潮濕空氣中的作用下會形成較為疏松的氧化膜而被銹蝕，全世界每年因腐蝕造成的直接經濟損失巨大；鋁材表面雖有天然形成的氧化膜保護不受大氣侵蝕，但是溶易被酸堿所腐蝕。同時金屬表面也會吸附一些雜質油污等，對金屬表面的涂裝極為不利。因此，對金屬表面的處理是相當重要的。

金屬表面處理方法多樣，其中最為常用的主要是化學處理方法，通常在金屬表面形成化學轉化膜，這類化學轉化膜不僅在金屬表面會形成一層致密化學膜，防止金屬表面的腐蝕，還可以增強與涂料漆膜基底的附著力。各類金屬的處理方法和工藝流程都各有不同，如：鋼鐵板材表面處理常用鋅系和鐵系磷化液；鋁材表面處理通常使用六價鉻或三價鉻鈍化處理等等。

鋅系和鐵系磷化發展歷史悠久，技術較為成熟，通常作為鐵材、鍍鋅板和電解板等表面處理，主要通過化學或電化學反應，在表面形成難溶、穩定的磷化膜。這類磷化膜主要用于金屬表面的短期防護，具有成膜速度較快、附著力好，防腐性能強，耐腐蝕時間長等優點，常用作涂料的底層，用途廣泛。但目前我國對磷化物控制嚴格，限制磷化產品的污染和無磷排放。

傳統的六價鉻鈍化工藝技術成熟、操作簡單便捷，并因其性質穩定、鈍化膜性能優良、價格低廉而曾被廣泛使用鋁材和鍍鋅板的鈍化。六價鉻具有極強毒性且可致癌的重金屬離子，嚴重污染環境和危害人類健康。隨著人們對環保意識的增強，六價鉻鈍化被嚴格限制。本世紀初，歐盟簽署了一項法令，規定在車輛材料和部件中禁止使用六價鉻。因此鋁材鈍化劑發展方向主要為環保無毒，省材節能，耐腐蝕性能更強的鈍化劑。目前，市場上已經出現一些環保型的皮膜劑，還處理發展趨勢。

無磷無渣環保型皮膜劑是傳統磷化劑的升級換代產品，能處理多種金屬表面，實現一劑多用。既能完全取代金屬前處理的磷化或鈍化劑，又能長期使用，更節省成本。工藝流程簡單，常溫下操作即可進行，無須再做表面調整或鈍化封閉，降低能耗。所產生的膜層厚度僅為磷化膜厚度的幾百分之一，達到納米級，附著力強于任何一種磷化皮膜劑，耐腐蝕性能強。另外，該環保型皮膜劑不含亞硝酸鹽、磷酸鹽、鉻離子以及其它有毒重金屬離子、有害揮發性物質和有機污染物等，無需進行污水處理可直接排放，從根本上解決污染問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型環保且耐腐蝕性能更強的無磷無渣常溫皮膜劑，其包含氟鋯酸、氫氟酸、硝酸鎂和過氧化氫的水溶液。

本發明的無磷無渣常溫皮膜劑包含以下組分：

氟鋯酸，選取質量分數為40％，A成分中用量為30～40g/L，C成分中用量為50～100g/L。

氫氟酸，選取質量分數為55％，A成分中用量為150～400g/L。

過氧化氫，選取質量分數為35％，B成分中用量為3～8g/L。

硝酸鎂為六水合硝酸鎂，B成分中用量為300～450g/L，C成分中用量為100～160g/L。

溶劑為水。

該無磷無渣常溫皮膜劑的組分為：

A成分為：

氟鋯酸???????????30～40g/L；

氫氟酸???????????150～400g/L；

溶劑為水。

B成分為：

硝酸鎂???????????300～450g/L；

過氧化氫?????????3～8g/L；

溶劑為水。

無磷無渣常溫皮膜劑的補充劑C成分為：

氟鋯酸???????????50～100g/L；

硝酸鎂???????????100～160g/L；

溶劑為水。

本發明的無磷無渣常溫皮膜劑中，氟鋯酸是成膜劑的主要成分。氟鋯酸鹽在金屬表面形成致密的氧化鋯薄膜和鋯酸鹽沉淀微晶皮膜；氟化氫參與皮膜的形成，參與調節溶液的pH值，控制溶液中的總酸和游離酸度保持在一定范圍內，穩定氟鋯酸在金屬表面反應形成的皮膜；硝酸鎂是強氧化劑，少量的過氧化氫溶液也具有一定的促進作用，加速皮膜的形成。

無磷無渣常溫皮膜劑溶液的配制及使用方法主要如下：

(1)取20～40g?A和15～20g?B混合，然后加水至1L，并充分攪拌均勻，即得無磷無渣常溫皮膜劑溶液，比重為1.15～1.3kg/L，控制總酸度為13.5±0.6點，游離酸度為10±0.4點。