[发明专利]一种无磷金属表面处理剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面处理剂领域，确切地说是一种无磷金属表面处理剂。

背景技术

磷化是常用的金属表面处理技术。由于磷化液生产工艺简单，技术含量低，在我国金属表面前处理行业得到了广泛地使用。但磷化工艺中的磷化液，脱脂剂等主要产品中含磷酸盐、锌、镍、锰等重金属离子，其处理废水直接排放会造成严重的污染，不直接排放又会大大增加企业成本，有的老企业甚至没地方新增废水处理线，造成的污染面在一步步扩大。随着社会经济的高速发展，能源紧张、环境污染、资源短缺等问题日益突出，并已引发成为全球性的危机，因此对节能减排型产品的需求越来越迫切。因此，开发环保型无磷金属表面处理替代技术已经成为世界各国科学研究的热点。

新型无磷金属表面处理剂是解决目前家电、汽车、五金制造等行业普遍使用磷化处理工艺带来严重的环境污染问题，该处理剂不仅环保，而且节能，有着十分广阔的发展前景和较高的经济、社会效益。

发明内容

本发明提供了一种不仅环保，而且可以在室温下使用，同时可用于多种金属表面预处理的无磷金属表面处理剂及其使用方法。

为实现上述目的本发明采用如下技术方案：

一种无磷金属表面处理剂，其特征在于是由下述重量份的组分组成： 

浓度为25-30%的纳米二氧化锆分散液5～20份，

氢氟酸6～30份，

丙二醇3～15份，

八乙烯基笼形倍半硅氧烷6～20份，

醋酸3～20份

稀土铈盐0.03～0.5份，

氢氧化钠1～5份，

去离子水50～76份。

所述的无磷金属表面处理剂的配制方法为：准确按重量份称取的各组分物质，放入容器中，充分搅拌，硅烷水解，静止陈化10h后，包装入桶即可。现场使用时在清洗槽中注入3/4的冷水，加入适量的本品并搅拌，加足量水使溶液至工作液位。加入氢氧化钠调节槽液的pH值，使其pH达到4.5-5.5后即可使用。

一种所述的无磷金属表面处理剂的使用方法，其特征在于通过以下步骤对金属进行处理：

A、预脱脂；

B、主脱脂；

C、两道水洗；

D、无磷金属表面处理转化， pH控制在4.5-5.5，工作温度为室温，处理方式为浸泡或喷淋所述的无磷金属表面处理剂，处理时间为3-5分钟；

E、纯水洗；

F、烘干；

所述的一种无磷金属表面处理剂，对金属进行处理后能够在金属表面形成纳米硅烷无磷转化复合膜。

本发明所述的一种无磷金属表面处理剂组分中的八乙烯基笼形倍半硅氧烷通过水解能够与金属形成稳定的共价键，吸附在金属表面经脱水后形成一层致密的纳米硅烷无磷转化复合膜，增加金属表面与粉末涂料的结合力和防腐力。

本发明的有益效果为：

本发明的无磷金属表面处理剂传统磷化液替代产品，无磷、无重金属，可以在室温下工作，可用于多种金属表面预处理,其在冷轧钢板等金属表面形成纳米硅烷无磷转化复合膜后，经过吹干后48h内不会发生锈蚀现象，满足生产工序中对耐腐蚀性能的要求。同时，此纳米无磷硅烷复合膜与环氧粉末涂料的结合力良好，经过其处理的金属的涂层经过划格实验证明附着力达1级，根据GB1732—79（88）漆膜耐冲击性测定法测得漆膜耐冲击性达到50cm.kg，耐中性盐雾实验的时间达500h。

具体实施方式

一种无磷金属表面处理剂，其特征在于是由下述重量份的组分组成： 

浓度为28%的纳米二氧化锆分散液5份，

氢氟酸12份，

丙二醇12份，

八乙烯基笼形倍半硅氧烷8份，

醋酸3份，

稀土铈盐0.03份，

氢氧化钠2份，

去离子水66份。

所述的无磷金属表面处理剂的配制方法为：准确按重量份称取的各组分物质，放入容器中，充分搅拌，硅烷水解，静止陈化10h后，包装入桶即可。现场使用时在清洗槽中注入3/4的冷水，加入适量的本品并搅拌，加足量水使溶液至工作液位。加入氢氧化钠调节槽液的pH值，使其pH达到4.5-5.5后即可使用。

一种所述的无磷金属表面处理剂的使用方法，其特征在于通过以下步骤对金属进行处理：

A、预脱脂；

B、主脱脂；

C、两道水洗；

D、无磷金属表面处理转化， pH控制在4.5-5.5，工作温度为室温，处理方式为浸泡或喷淋所述的无磷金属表面处理剂，处理时间为3-5分钟；