[發明專利]一種鋼鐵表面無鉻無磷鈍化液的配制工藝

無效

• 申請號: 201310254625.6
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN104233264A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 潘增炎
• 申請（專利權）人: 無錫楊市表面處理科技有限公司
• 主分類號: C23C22/50
• 分類號: C23C22/50;C23C22/62;C23C22/68
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊晞

技術領域

本發明涉及表面處理技術領域，尤其涉及一種鋼鐵表面無鉻無磷鈍化液的配制工藝。

背景技術

金屬腐蝕是目前國民經濟各個領域面臨的一個十分嚴峻的問題，全世界每年因金屬腐蝕造成的損失高達上千億美元。為了達到金屬表面防腐的目的，通常在金屬表面涂裝涂料，使得金屬與外界環境隔絕，從而減少金屬的腐蝕。

在涂裝涂料前，通常需要對金屬表面進行預處理，傳統的預處理方法主要有噴砂、打磨、化學清洗、化學轉化膜等，但其中最常用的是磷化工藝和金屬表面鈍化工藝。

金屬磷化工藝是目前應用最廣的金屬表面預處理工藝，其主要原理是磷酸或酸式磷酸鹽在酸性條件下與金屬反應，在金屬表面形成一層致密的難溶磷酸鹽保護膜。磷化處理可用于普通鋼材的涂裝前預處理、長效防腐以及機械加工前處理，也可用于鋁材及鋁合金、鋅及鍍鋅材料等的涂裝前預處理。金屬表面的磷化膜，可增強涂層與基材之間的結合力；也可用于改變金屬表面的冷加工性能；經封孔、鈍化處理后可具有一定的抗腐蝕能力。

金屬鈍化工藝是金屬表面處理的另一種技術，鈍化的方法有很多種，常用的有氧化和鉻酸鹽鈍化。氧化通常用于鐵、鋁、鋅等金屬的鈍化處理，它是用化學或電化學的方法，使金屬表面氧化并沉積上一層致密的氧化物薄膜，而起到保護作用。鉻酸鹽鈍化是以鉻酸或重鉻酸鹽為原料，其強氧化作用使得金屬表面生成致密的含鉻鈍化膜，從而提高金屬的抗腐蝕性能。

然而金屬磷和鈍化工藝都存在著嚴重的環境污染問題，磷化和鈍化液中含有大量的重金屬離子，如鉻、鎳、鉛等，這些離子即可以造成急性中毒，也可以在人體內慢慢積累，使人體發生病變；而且磷化和鈍化工藝過程中還會產生大量污水，其中含有的重金屬離子，一方面會造成污染，另一方面難以回收，資源浪費嚴重。

隨著環保意識的增強，近年來開發出一些新的表面處理工藝如：稀土轉化膜工藝、有機酸堿鈍化工藝等，但這些工藝也不同程度上存在著資源浪費，難以在實際中應用等問題。

CN1814860A中公開了一種由磷酸類化合物和具有至少4個氟原子并選自鈦、鋯、硅、鉿、鋁、硼中至少一種元素的氟酸，以及具有至少一個含活性氨基的硅烷偶聯劑和具有至少一個環氧基的硅烷偶聯劑組成的金屬表面處理用組合物，該組合物可以在金屬表面形成耐腐蝕性、耐黑變性、和涂布密合性能優異的保護膜，但此組合物價格昂貴，含有磷酸類化合物，對環境污染比較嚴重。

CN101228294A中公開了一種由分子中含有一個氨基的硅烷偶聯劑、分子含有縮水甘油基的硅烷偶聯劑以及磷酸、氟化合物以及釩化合物組成的金屬表面處理用組合物，該組合物可以賦予金屬非鉻鈍化工藝難以實現的耐蝕性、耐熱性、耐指紋性、導電性等性能，但價格昂貴，亦含有磷酸，對環境污染嚴重。

發明內容

本發明的目的在于提出一種鋼鐵表面無鉻無磷鈍化液的配制工藝，該工藝配制的鈍化液無磷酸根和鉻離子，因此環保無污染，并且制備的鈍化液耐腐蝕性高。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種鋼鐵表面無鉻無磷鈍化液的配制工藝，所述鈍化液的組成以重量百分數計為：3-環氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷13-15%，乙烯基三乙氧基硅烷6.5-7.5%，乙烯基三乙酰氧基硅烷2.3-2.7%，水性不飽和聚酯7-9%，N,N-二甲基苯胺0.08-0.12%；三乙醇胺4-6%，苯甲酸鈉3.5-4.5%，乙酸0.5-1.5%，乙醇40-44%，余量為水；其中水性不飽和聚酯中具有反應活性的醇羥基與羧基的摩爾比為0.8-1.2；所述不飽和聚酯中使用的不飽和羧酸選自丙烯酸或丁烯酸，所使用的多元醇為乙二醇或丙三醇；所述配制工藝為：向容器中加入乙醇、乙酸和適量的水，然后在攪拌條件下向其中加入3-環氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷和水性不飽和聚酯，并于25-35℃下攪拌反應60-90分鐘，然后再加入N,N-二甲基苯胺、三乙醇胺和苯甲酸鈉，攪拌10-20分鐘，最后加水定容并攪拌均勻即可。

本發明的有益效果：

該工藝配制的鈍化液以水為分散介質揮發性組分含量低，不含磷酸根和鉻鹽，是一種環保且高效的鋼鐵鈍化液，并且該鈍化液可以在金屬表面形成致密的保護膜，賦予金屬良好的耐腐蝕性、耐水性和良好的涂布性能及涂裝配套性。

具體實施方式

實施例一