[发明专利]一种碱性清洗液、磷化液及金属表面处理方法

说明书

本发明公开的一种碱性清洗液、磷化液及金属表面处理方法，包括除油‑碱洗‑酸洗‑两次水洗‑磷化等步骤，所采用的环保型碱性清洗液具有节能环保技术效果，同时对黑色金属和有色金属均有不错的清洗效果，采用的磷化液具有成膜快速、漆膜结合力强、耐蚀性好、可通过涂刷或喷淋进行操作、操作简单、成本低等优点，该配制的磷化液减少了磷化液沉渣，保证磷化膜的质量，膜层均匀细腻，因此，该金属表面处理方法能够更加环保、效率更高地实现涂装前金属表面处理，对涂装过程以及涂装质量具有积极影响。

技术领域

本发明涉及一种涂装前金属表面处理方法，属于金属冶炼加工技术领域。

背景技术

涂装前处理是指涂装前对被涂物表面进行的准备工作，是整个涂装工艺的基础，其处理质量高低直接影响整个涂装质量优劣，因此必须给予重要关注。金属工件在加工和储存过程中，尤其在机加工过程中，易被油污污染，其表面容易产生粘附物，例如有些工件为防止在储存过程中生锈，需要涂抹防锈油或防锈脂加以保护。油污的存在影响涂料在金属基体上的润湿与结合力，因此需要金属材料在进行涂装前需要进行去除，并进行适当的表面化学转换，提供适合涂装要求的基底，以增加漆膜的附着力，延长漆膜的使用寿命，充分发挥涂层的保护作用与装饰效果。

通常涂装前金属表面处理过程会包括碱洗、酸洗以及磷化处理等过程，需要使用的包括碱洗清洗液、酸洗液以及磷化液等处理试剂。以清洗液为例，随着环境保护要求标准的严格化，对工业废水的排放控制也越来越严格，因此大量的不合标准的清洗剂的排放成为需要研究的重要课题。另外，现有金属铜材料清洗剂多为溶剂型，含磷水基清洗剂等，这些清洗剂存在的缺点是，清洗效果不很理想，清洗后的金属零部件容易出现黑色的表层，给后续加工带来麻烦，特别对精密元器件的加工造成困惑；对设备腐蚀性较强，增加设备成本；清洗时间较长，常用的碱性清洗剂有NaOH，Na2CO3，硅酸盐、磷酸盐等，但这些碱液各有缺陷，例如NaOH为强性碱液，可与酸性污垢反应，但只能用于黑色金属，对有色金属有腐蚀作用，Na2CO3属于中等强度碱液，对硬水有软化作用，但皂化能力弱，水洗性差，硅酸盐虽然广泛使用有色金属和黑色金属，但生产的H4SiO4胶体容易沉积于金属表面，影响后续磷化质量，磷酸盐生产的含磷废水难以处理，会造成水质富营养化，也受到使用限制。通常单一的阴离子表面活性剂较多，其CMC浓度高，去污能力强，但稳定性受溶液介质和水质影响较大，例如在酸性介质中，阴离子将转化为中性分子，在水中溶解性降低；当水的硬度较高时，易生成难溶性物质，使其表面活性降低。

而对于磷化过程来说，随着磷化技术的进步，国内外正在积极开发快速磷化工艺，其磷化温度低、能耗少、沉渣少、晶粒细、膜薄、涂膜的附着力和耐蚀性有很大提高。目前国内磷化技术普遍存在的问题是：磷化温度高、磷化液使用寿命短、水洗难度大以及造成水体污染等问题，不仅给环境治理带来负担而且消耗大量的水、磷酸盐等资源。

因此，有必要对涂装前金属表面处理流程进行改进，希望得到更加环保、效率更高的金属表面处理方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涂装前金属表面处理方法，其不但优化了处理流程，而且使用更加有效的清洗液和磷化液，起到双重改进的效果，对满足涂层涂装要求，增加漆膜的附着力，延长漆膜的使用寿命，充分发挥涂层的保护作用与装饰效果起到重要作用。

一种金属表面处理方法，主要包括以下几个步骤：

步骤1)除油：将待处理金属工件浸泡在丙酮溶液中，使用超声波清洗器清洗10-15min，将油污进行充分清洗；

步骤2)碱洗：将待处理工件浸泡在碱性清洗液或使用碱性清洗液进行喷淋处理；

步骤3)酸洗：将上述经过碱洗后的金属工件进行酸洗，所用酸洗液为150mL/L的H2SO4、50mL/L的HF和30mL/L的三乙醇胺的混合溶液，控制温度在25℃左右，酸洗时间约为2min；