[发明专利]一种多功能金属表面前处理液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种多功能金属表面前处理液及其制作方法。

背景技术

金属材料的防腐蚀是一世界难题，每年因腐蚀造成的损失是所有自然灾害的总和，因腐蚀造成的工程结构失效与灾难更是难以估算。因此对金属材料和构件进行防腐蚀处理不但刻不容缓，而且相当浩繁。而传统的金属表面处理基本都分为酸洗、钝化、磷化等工艺步骤，不能够一次到位；而且整个工艺过程都离不开盐酸、硫酸、硝酸处理，对操作人员有毒害作用；而处理完成后的污水中含有很多有毒物质，不进行处理对环境的污染十分严重，且生产成本大。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供一种多功能金属表面前处理液及其制备方法，其集除油、除锈、钝化、磷化四大功能于一体，而且环保卫生，可循环使用。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种多功能金属表面前处理液，按重量百分比计算，由下述组分配制组成：氧化锌0.2～0.6％，磷酸10～30％，脂肪醇聚氧乙烯醚0.2～1.5％，季胺盐0.5～2％，双氧水0.5～2％，羟甲基咪唑啉2～6％，乙二醇2～3％，酒石酸8～15％，三聚磷酸钠1～3％，RH促进剂0.1～0.3％，苯并三氮唑0.1～0.5％，OP系列乳化剂1～6％，渗透剂0.5～1.5％，葡萄糖酸钠0.5～1％，水30.6～70％。

作为本发明的优选实施例：按重量百分比计算，由下述组分按比例配制组成：氧化锌0.5％，磷酸18.0％，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5％，季胺盐1.0％，双氧水0.8％，羟甲基咪唑啉4.0％，乙二醇2.5％，酒石酸10％，三聚磷酸钠1.4％，RH促进剂0.2％，苯并三氮唑0.3％，OP系列乳化剂5％，渗透剂1.0％，葡萄糖酸钠0.8％，水54％。

作为本发明的进一步改进在于：所述磷酸浓度为85％。

所述乳化剂选用乳化剂OP-10，具有优良的匀染、乳化、润湿、扩散，抗静电性能，在金属表面技术行业，用作镀锡光亮剂的载体，帮助主光亮剂的溶解并提高阴极极化。

所述RH促进剂选用植酸，而植酸对绝大多数金属离子有极强络合能力；每个植酸分子可提供六对氢原子使自由基的电子形成稳定结构，避免被保鲜物氧化变质；植酸有良好导电性；且植酸基本无毒性。

本发明中，各成分的主要功能为：脂肪醇聚氧乙烯醚用于隔离稀酸和碱的中和反应；季胺盐提供溶液电介质，除油；双氧水增强除锈功能；羟甲基咪唑啉用于除油、增白；乙二醇作为助溶剂使用；氧化锌为成膜助剂；磷酸用于除锈、磷化；酒石酸能增强除锈效果；三聚磷酸钠用于增强磷化；RH促进剂作为金属螯合剂，促进剂使用；苯并三氮唑起到增亮、缓蚀剂的作用；乳化剂用于除油、并起防锈剂作用；渗透剂起到提高渗透效果，葡萄糖酸钠作为促进剂使用。

本发明中讲述的制备金属表面前处理液的方法，包括以下步骤：(1)将氧化锌用4倍水化成糊状，再加入小部分磷酸搅拌为A溶液；(2)按下列次序依次向反应釜投入水、脂肪醇聚氧乙烯醚、季胺盐、双氧水、羟甲基咪唑啉、乙二醇、A溶液、剩余部分磷酸、酒石酸、三聚磷酸钠、RH促进剂、苯并三氮唑、OP系列乳化剂、渗透剂、葡萄糖酸钠；(3)最后，在常温下搅拌1.5-3.0个小时，达到透明无结块的成品。

作为本方法的进一步改进在于：步骤(1)中，所述磷酸浓度为85％，而磷酸得加入量可按与氧化锌摩尔比为2∶1的比例加入。

本发明是一种水基金属表面处理剂，其通过多种表面活性剂配合形成，具有较强的润湿、乳化、分散、渗透、增容等综合效果，使金属表面油污得到清除并溶解，并可进一步渗透进锈层，将锈渍一层层分解剥离，并能和黑色氧化皮化学反应，而达到除锈的目的。而其磷酸及处理液中的金属螯合物、络合物在金属表面能立即形成钝化、磷化层，阻止金属表面再度氧化锈蚀。同时致密粗糙的钝化、磷化层提供了金属部件油漆涂装和镀锌、镀镍的良好附着力介面。

本发明所述前处理液处理金属件时，可采用浸泡、喷淋、涂刷三种方法。浸泡法为：将本产品倒入浸洗槽内宜；将工件表面除尘后完全浸入处理液中；根据温度及锈蚀程度，控制浸泡时间20-80分钟，并可加温处理；而后取出工件，干燥。

喷淋法：将处理液泵入喷啉室上方的喷嘴，使工件对着喷嘴下方，喷雾，并保持工件湿润；一般控制时间为20～60分钟；后干燥、涂镀。涂刷法：先清除工件表面浮尘、脏物；用毛刷醮处理液刷于工件表面，并保持湿润；反复多次涂刷达到处理要求后干燥、涂镀工。