[发明专利]一种在硬水水质条件下使用的乳化发黑液

说明书

本发明公开了一种在硬水水质条件下使用的乳化发黑液，由如下质量份数的组分组成：10～30份阳离子树脂乳液、1～13份阳离子乳化剂、2～5份有机醇胺、3～10份防锈剂、1～10份硬水处理剂、1～3份成膜助剂、3～10份水性树脂、2～6份水性色浆、0～3份杀菌剂以及45～60份水。将该乳化发黑液采用硬度较大的水配置成一定质量分数的乳化发黑溶液时，得到的乳化发黑溶液仍可在工件表面形成耐蚀性好、覆盖性强的发黑膜层，不会出现发黑液树脂破乳析出失效，发黑膜层附着力和覆盖性下降的问题。

技术领域

本发明涉及一种在硬水水质条件下使用的乳化发黑液，属于金属材料表面处理技术领域。

背景技术

发黑工艺是指通过物理或化学的方法，在金属工件表面形成致密的黑色保护膜层，从而增强工件的防锈能力，同时美化工件的外观。根据成膜原理的不同，发黑工艺可以分为氧化发黑、常温发黑、磷化发黑与余热发黑。

氧化发黑是在钢铁表面形成一层致密的Fe₃O₄膜层，从而达到发黑的目的。常温发黑基本原理是在酸性条件下，基材表面与溶液中的可溶性铜盐发生置换反应产生金属铜，随即与溶液中的其他成分发生反应，生成黑色的不溶性铜盐并沉积到基材表面，从而达到发黑的目的。常温发黑主要分为含硒体系与无硒体系。

余热发黑是利用工件在热处理或其他加工过程中的余热，使钢铁工件在与发黑液接触的瞬间，在表面形成一层结合牢固、不易脱落的黑色高分子树脂膜层。

现有余热发黑技术对配制用水的水质要求很高，需要采用去离子水。我国北方地区，大多使用的是地下水，其水质很硬，硬度在500ppm左右，这是由于水体中含有大量的钙镁离子导致的。当使用硬度较大的水质配置余热发黑液时，会引起发黑液树脂析出失效，导致发黑膜层附着力和覆盖性下降，严重影响余热发黑工艺处理的发黑工件质量，如树脂膜大面积剥落，工件大量生锈等问题。另外，发黑液的使用寿命也会大大缩短。

发明内容

发明目的：为解决现有技术中的问题，本发明提供一种采用硬水水质条件下使用的乳化发黑液，将该乳化发黑液采用硬度较大的水配置成一定质量分数的乳化发黑溶液时，得到的乳化发黑溶液仍可在工件表面形成耐蚀性好、覆盖性强的发黑膜层，不会出现发黑液树脂破乳析出失效，发黑膜层附着力和覆盖性下降的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种在硬水水质条件下使用的乳化发黑液，由如下质量份数的组分组成：10～30份阳离子树脂乳液、1～13份阳离子乳化剂、2～5份有机醇胺、3～10份防锈剂、1～10份硬水处理剂、1～3份成膜助剂、3～10份水性树脂、2～6份水性色浆、0～3份杀菌剂以及45～60份水。

其中，所述阳离子树脂乳液，其固含量为20～30％，乳液粒径为30～100nm；阳离子树脂乳液为阳离子丙烯酸树脂乳液。

其中，所述阳离子乳化剂为烷基铵盐及季铵盐、妥尔油脂肪酸、植物油酸、二聚酸或二聚酸盐中的一种或任意两种以上按任意比例的混合。

其中，所述有机醇胺为单乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺或二甘醇胺中的一种或任意两种以上按任意比例的混合。

其中，所述防锈剂为有机二元酸、有机三元酸、石油磺酸钠、石油磺酸钡、二壬基萘磺酸钡、氧化石油酯钡皂或硼酸脂中的一种或任意两种以上按任意比例的混合。

其中，所述硬水处理剂为醇醚羧酸盐、乙二胺四乙酸钠盐或钾盐中的一种或任意两种以上按照任意比例混合。

其中，所述杀菌剂为苯甲酸钠、羟乙基六氢均三嗪、4-氯-3-甲基苯酚、3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮、N，N-亚甲基二吗啉、吡啶硫酮钠、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、戊二醛、乙二醇二羟甲醚或2-甲硫基-4-乙氨基-6-特丁氨基-1，3，5-三嗪中的一种或任意两种以上按任意比例的混合。