[发明专利]一种不含杀菌剂的发黑液

说明书

本发明公开了一种不含杀菌剂的发黑液，由如下质量份数的组分组成：45～80份阳离子聚合物乳液、1～3份非离子乳化剂、0～3份有机醇胺、1～3份成膜助剂、1～5份水性色浆以及15～50份水。使用本发明发黑液处理工件时，不仅能够使发黑产品的外观达到黑亮耐蚀的要求，而且还能够杜绝发黑液中杀菌剂的过渡滥用，从而降低了对人体伤害的风险，并延长了工作液的使用时间，最终降低了频繁更换槽液的人力及物力成本。

技术领域

本发明涉及一种不含杀菌剂的发黑液，属于工件发黑技术领域。

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。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，在工件表面形成一层结合牢固、不易脱落的黑色高分子树脂膜层。

在余热发黑技术中，为保证树脂乳液的稳定，需要将工作液维持在30℃至50℃左右，长期使用时，因生产过程的工况比较恶劣，非常容易发生工作液的生菌腐败发臭，严重时，工作液整槽报废。通过分析槽液腐败发臭原因，发现由于工作液中细菌大量繁殖，发黑工作液的关键树脂有效成分正是细菌的营养物质，细菌大量繁殖的同时，工作液中发黑成膜的有效成分被大量消耗，导致发黑工件外观质量下降，甚至产生报废或返工现象。工作液发生腐败时因换工作液，清理工作液槽体造成的停工停产损失巨大。为避免损失，业内常用的方式是在余热发黑剂原液中引入杀菌剂，如BK、MBM等。近年来，因过渡使用杀菌剂，部分微生物已产生了耐药性，导致杀菌剂的用量激增，不仅导致现场使用成本大幅提升，而且对人体和环境也不友好，如部分工况下操作工人出现过敏的情形。

发明内容

发明目的：为解决现有技术中的问题，本发明提供一种不含杀菌剂的发黑液，该发黑液中含有阳离子聚合物乳液，由于阳离子聚合物乳液表面带有(电荷密度集中的)正电荷，正电荷可与细菌细胞膜表面的负电荷发生有效吸附，损害细菌的正常代谢，进而将细菌杀死，从而实现对发黑液的抗菌防腐。

本发明所采用的技术方案为：

一种不含杀菌剂的发黑液，由如下质量份数的组分组成：45～80份阳离子聚合物乳液、1～3份非离子乳化剂、0～3份有机醇胺、1～3份成膜助剂、1～5份水性色浆以及15～50份水。

其中，阳离子聚合物乳液为季铵盐型阳离子丙烯酸树脂乳液或季膦盐阳离子丙烯酸树脂乳液。

其中，所述阳离子聚合物乳液包括如下质量分数的组分：4.5％的阳离子乳化剂、0.5％的引发剂、8％的苯乙烯、15％的甲基丙烯酸甲酯、13％的丙烯酸丁酯、1％的丙烯酸、1％的丙烯腈、0.5％的甲基丙烯酸、0.5％的磷酸酯功能单体以及余量为水。

其中，所述阳离子聚合物乳液采用如下方法制备而成，具体包括如下步骤：

(1)将配方量的阳离子乳化剂加入水中，超声搅拌后进行油浴加热，直至阳离子乳化剂溶解完毕，得到阳离子乳化液；

(2)将配方量的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯酸和磷酸酯功能单体混合，得到混合单体物料；边搅拌边将混合单体物料滴加至阳离子乳化液中，滴加完毕后，逐步加大搅拌速度；

(3)单体乳化完毕后，将得到的乳化液分成两部分，其中一份乳化液的质量为整个乳化液质量的2/3，为乳化液I；另一份乳化液的质量为整个乳化液质量的1/3，为乳化液II；

(4)将乳化液II边搅拌边进行油浴加热，当乳化液II温度上升至80℃时，往乳化液II中滴加引发剂，滴加15～30min后乳液产生蓝光效应；其中，引发剂的滴加量为引发剂总量的1/3；