[發明專利]一種應用于黑色金屬的成膜劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202011020893.8
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112144051A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 陳兆林
• 申請（專利權）人: 南京有為環保科技有限公司
• 主分類號: C23C22/68
• 分類號: C23C22/68;C23F11/02
• 代理公司: 北京沁優知識產權代理有限公司 11684
• 代理人: 王麗君

本發明公開了一種應用于黑色金屬的成膜劑及其制備方法，成膜劑包括苯并三氮唑20?40份、聚乙二醇1?2份、三乙醇胺36?40份、偶聯劑0.6?5份、乙醇20?60份、水1000?1100份。成膜劑的制備方法為將苯并三氮唑溶于乙醇中攪拌，得到第一溶液；將聚乙二醇加入到水中，在攪拌條件下加入第一溶液攪拌至澄清得到第二溶液；將得到的第二溶液在攪拌條件下依次加入三乙醇胺、偶聯劑得到成膜劑。本發明通過簡單的制備工藝，在常溫下得到附著力強、環境友好、具有耐候性的成膜劑，不僅可適用于工業化生產，而且降低了成膜劑制備的成本，同時成膜劑在噴淋后無需后處理，噴淋后可直接排放，符合城鎮下水道水質排放標準。

技術領域

本發明涉及成膜劑制備領域，具體涉及一種應用于黑色金屬的成膜劑及其制備方法。

背景技術

黑色金屬是工業上對鐵、鉻和錳的統稱，也包括這三種金屬的合金，尤其是合金鋼及鋼鐵。鋼鐵類的黑色金屬制品與大氣長期接觸或進行熱處理時，其表面會覆蓋上一層銹蝕物，為了后續的深加工工藝，一般需要通過油洗、水洗等步驟來得到干凈的黑色金屬表層，然而這些工藝對于后續的漆膜成型等工藝會產生影響。因此，在金屬板材的制作工藝中，為了提高金屬板材的綜合性能，通常需要對金屬板材表面進行磷化處理，在金屬板材表面形成一層磷化膜。金屬板材磷化膜的質量主要取決于磷化液和磷化工藝。配比合理的磷化液，使金屬板材磷化之后能夠獲得均勻、致密、附著力強的磷化膜，并且磷化膜厚度適宜。傳統的磷化液最主要的原材料為含重金屬的含磷、氮類化合物，在工藝處理過程中會產生含有大量重金屬及磷氮的廢水和廢渣，如果不進行環保處理就會危害環境，而后續處理需要極高的成本和大量的人力。

隨著環保法規的日益嚴格，現有成膜劑開始逐步探索以硅烷等為主要成分的成膜劑。中國專利CN108914102A公開了一種環保型硅烷成膜劑，包括以濃度計算的以下組分:混合硅烷偶聯劑25-35g/L，聚乙二醇35-45ml/L、丙三醇15-18ml/L、EDTA1.6-2.4g/L、氟鋯酸溶液26-34ml/L以及硅溶膠12-16ml/L。該發明雖然能替代傳統含有重金屬鋅、鎳、錳以及磷酸鹽的磷化前處理工藝，符合環保要求，但是對本領域技術人員而言，硅烷成膜劑對前段除油工藝要求較高，而且只有通過加堿調解才能達到要求，這無疑又進一步增加了后處理壓力。同時，黑色金屬易生銹，而使用硅烷成膜劑不但對鋼材本身防銹不穩定，而且容易出現裂痕，造成漆膜附著力、耐候性差等問題。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的成膜劑的漆膜附著力差、環境污染、易生銹等缺陷，從而提供一種附著力強、成膜穩定性好、環境友好、具有耐候性，可應用于黑色金屬的成膜劑。

本發明解決的另外一個問題是現有的在于克服現有技術中的成膜劑制備工藝復雜，后處理困難的缺陷，從而提供一種無需工藝后處理、制備工藝簡單、可應用于黑色金屬的成膜劑的制備方法。

本發明提供了一種應用于黑色金屬的成膜劑，包括如下重量份的組分：

苯并三氮唑20-40份；

聚乙二醇1.5份；

三乙醇胺36-40份；

偶聯劑0.6-5份；

乙醇20-60份；

水1000-1100份。

進一步地，所述應用于黑色金屬的成膜劑，包括如下重量份的組分：

苯并三氮唑20份；

聚乙二醇2份；

三乙醇胺40份；

偶聯劑5份；

乙醇30份；

水1100份。

進一步地，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑。