一种钢铁表面处理剂及其配制方法
【专利摘要】本发明提出了一种钢铁表面处理剂及其配制方法，在去离子水中加入除锈剂、氯酸钾、氯酸钠、缓蚀剂、表面活性剂、硝酸锌和平平加，混合均匀后加入氧化锌，再次搅拌均匀后备用；上述步骤中各个原料的重量百分比如下：氧化锌0.1-0.5％；氯酸钾0.1-1％；除锈剂10-40％；平平加1-5％；硝酸锌0.1-2％；缓蚀剂0.5-10％；氯酸钠0.1-1％；表面活性剂1-6％；去离子水加量至100％。本发明提出的钢铁表面处理剂集除油、除锈、除氧化层和磷化四种功能为一体，尤其适合热轧工艺后得到的金属，处理工艺简单、劳动强度低、处理成本小、除锈效果显著，且保持时间久，对环境无污染。
【专利说明】一种钢铁表面处理剂及其配制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及表面化学的【技术领域】，特别是涉及一种钢铁表面处理剂及其配制方 法。
【背景技术】
[0002] 钢铁制品在加工涂漆前要对其表面进行去油、除锈处理以防止中间过程的腐蚀， 改善涂漆质量、延长钢铁的使用寿命。现有的处理方法中，最为常用的是磷化处理，利用磷 酸的作用在金属表面形成一层磷化保护膜，从而钝化金属表面，减缓大气中的氧、水分及其 他介质对金属的腐蚀。但是现有的磷化处理所用的处理剂大多数含有对人体及环境有害的 成分，酸雾的蒸发、污水的排放都会对自然环境造成污染，而且该工艺复杂、处理时间长、劳 动强度大，且所用处理剂的配方多，配制繁琐，处理成本高。
【发明内容】
[0003] 本发明提出一种钢铁表面处理剂及其配制方法，用于解决【背景技术】中的问题。
[0004] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0005] -种钢铁表面处理剂的配制方法，在去离子水中加入磷酸、氯酸钾、氯酸钠、乌洛 托品、表面活性剂、柠檬酸、三乙醇胺、硝酸锌和平平加，混合均匀后加入氧化锌，再次搅拌 均匀后备用；上述步骤中各个原料的重量百分比如下：
[0006] 氧化锌 0.1-0. 5%;
[0007]氯酸钾 0.1-1 %;
[0008] 除锈剂 10-40% ;
[0009] 平平加 1-5% ;
[0010] 硝酸锌 0.1-2 %;
[0011] 缓蚀剂 0.5-10 %;
[0012] 氯酸钠 0.1-1 %;
[0013] 表面活性剂1-6% ;
[0014] 去离子水加量至100%。
[0015] 本发明提出的钢铁表面处理剂除油、除锈、除氧化层和磷化处理一次完成，尤其适 合热轧工艺后得到的金属，处理工艺简单、劳动强度低、处理成本小。本发明的钢铁表面处 理剂可以在常温下，浸泡、喷淋、涂刷，对不同材质不同厚度的钢件均适用，是一种节能环保 型产品，除锈效果显著、保持时间久、对环境无污染。
[0016] 优选的，除锈剂包括质量浓度90%的柠檬酸和质量浓度85%的磷酸，质量浓度 90 %的柠檬酸和质量浓度85 %的磷酸在总原料中的重量百分比分别为2-7 %和10-32 %。 [0017] 磷酸为良好的金属除锈剂，可以在金属表面生成一层致密柔软的由磷酸盐和铁的 氧化物组成的薄膜，提高金属的抗蚀性和绝缘性；柠檬酸可作除锈助剂，提高表面处理剂的 酸性，改善洗涤产品的性能，迅速沉淀金属离子，防止污染物重新附着在金属表面，使污垢 和灰分散、悬浮，还可以提高表面活性剂的性能。
[0018] 优选的，缓蚀剂包括乌洛托品和质量浓度97%的三乙醇胺，乌洛托品和质量浓度 97%的三乙醇胺在总原料中的重量百分比分别为0. 8-1. 5%和1-5%。
[0019] 乌洛托品与三乙醇胺均为缓蚀剂，减缓酸性物质与铁的反应，是酸性物质与铁反 应的负催化剂。
[0020] 优选的，氯酸钾的重量百分比为0? 2-0. 6%。
[0021] 优选的，氯酸钠的重量百分比为0. 2-0. 6%。
[0022] 优选的，硝酸锌的重量百分比为0. 1-0. 5%。
[0023] 磷化膜过厚不仅会造成原料浪费，还会导致膜附着力差，容易脱落；磷化膜过薄， 可能起不到应有的防护作用。硝酸锌主要用于调节溶液中锌离子的浓度，从而控制生成的 合适厚度的磷化膜。
[0024] 优选的，表面活性剂为质量浓度98%的十二烷基苯磺酸钠。
[0025] 十二烷基苯磺酸钠为性能优越的阴离子表面活性剂，对颗粒污垢、蛋白污垢和油 性污垢均有显著的去污效果。
[0026] 本发明还要求保护按照上述的配制方法得到的钢铁表面处理剂。
[0027] 本发明存在如下有益效果：
[0028] 1、可以在常温下使用，无需加热，节能；
[0029] 2、配制简单，不需要合成，工艺简单、易于操作；
[0030] 3、成膜强度大、耐腐蚀性强，所生成的磷化膜中不掺杂沉淀物，膜层致密、微孔均 匀，与表面涂饰涂料的结合性能好。
【具体实施方式】
[0031] 下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施 例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本发明保护的范围。
[0032] 实施例1
[0033] -种钢铁表面处理剂的配制方法，在去离子水中加入质量浓度85%的磷酸、氯酸 钾、氯酸钠、乌洛托品、质量浓度98%的十二烷基苯磺酸钠、质量浓度90%的柠檬酸、质量 浓度97%的三乙醇胺、硝酸锌和平平加，混合均匀后加入氧化锌，再次搅拌均匀后备用；上 述步骤中各个原料的重量分别如下：
[0034] 磷酸10g、氯酸钾lg、氯酸钠0. lg、乌洛托品1. 2g、十二烷基苯磺酸钠lg、柠檬酸 7g、三乙醇胺lg、硝酸锌0. 5g、平平加lg、氧化锌0. 5g和去离子水76. 7g。
[0035] 本实施例适合锈蚀较轻的金属，使用时，室温下将金属件浸泡在本发明制备的钢 铁表面处理剂中30分钟左右，金属表面覆盖一层薄膜。将金属件取出用温水漂洗5分钟左 右即可。在正常存放下，能保持3-5年不生锈。
[0036] 实施例2
[0037] -种钢铁表面处理剂的配制方法，在去离子水中加入质量浓度85%的磷酸、氯酸 钾、氯酸钠、乌洛托品、质量浓度98%的十二烷基苯磺酸钠、质量浓度90%的柠檬酸、质量 浓度97%的三乙醇胺、硝酸锌和平平加，混合均匀后加入氧化锌，再次搅拌均匀后备用；上 述步骤中各个原料的重量分别如下：
[0038] 磷酸20g、氯酸钾0. lg、氯酸钠0. 2g、乌洛托品0. 8g、十二烷基苯磺酸钠3g、柠檬酸 5g、三乙醇胺3g、硝酸锌0. 3g、平平加5g、氧化锌0. lg和去离子水62. 5g。
[0039] 本实施例适合锈蚀一般的金属，使用时，室温下将金属件浸泡在本发明制备的钢 铁表面处理剂中30分钟左右，金属表面覆盖一层薄膜。将金属件取出用温水漂洗5分钟左 右即可。在正常存放下，能保持3-5年不生锈。
[0040] 实施例3
[0041] 一种钢铁表面处理剂的配制方法，在去离子水中加入质量浓度85%的磷酸、氯酸 钾、氯酸钠、乌洛托品、质量浓度98%的十二烷基苯磺酸钠、质量浓度90%的柠檬酸、质量 浓度97%的三乙醇胺、硝酸锌和平平加，混合均匀后加入氧化锌，再次搅拌均匀后备用；上 述步骤中各个原料的重量分别如下：
[0042] 磷酸32g、氯酸钾0. 4g、氯酸钠lg、乌洛托品1. 5g、十二烧基苯磺酸钠6g、朽1檬酸 2g、三乙醇胺5g、硝酸锌0. lg、平平加3g、氧化锌0. 3g和去离子水48. 7g。
[0043] 本实施例适合锈蚀较严重的金属，使用时，室温下将金属件浸泡在本发明制备的 钢铁表面处理剂中30分钟左右，金属表面覆盖一层薄膜。将金属件取出用温水漂洗5分钟 左右即可。在正常存放下，能保持3-5年不生锈。
[0044] 实施例4
[0045] -种钢铁表面处理剂的配制方法，在去离子水中加入质量浓度85%的磷酸、氯酸 钾、氯酸钠、乌洛托品、质量浓度98%的十二烷基苯磺酸钠、质量浓度90%的柠檬酸、质量 浓度97%的三乙醇胺、硝酸锌和平平加，混合均匀后加入氧化锌，再次搅拌均匀后备用；上 述步骤中各个原料的重量分别如下：
[0046] 磷酸32g、氯酸钾0. 2g、氯酸钠0. 4g、乌洛托品1. 5g、十二烧基苯磺酸钠6g、朽1檬酸 2g、三乙醇胺5g、硝酸锌2g、平平加3g、氧化锌0. 3g和去离子水47. 6g。
[0047] 本实施例适合锈蚀较严重的金属，使用时，室温下将金属件浸泡在本发明制备的 钢铁表面处理剂中30分钟左右，金属表面覆盖一层薄膜。将金属件取出用温水漂洗5分钟 左右即可。在正常存放下，能保持3-5年不生锈。
[0048] 实施例5
[0049] -种钢铁表面处理剂的配制方法，在去离子水中加入质量浓度85%的磷酸、氯酸 钾、氯酸钠、乌洛托品、质量浓度98%的十二烷基苯磺酸钠、质量浓度90%的柠檬酸、质量 浓度97%的三乙醇胺、硝酸锌和平平加，混合均匀后加入氧化锌，再次搅拌均匀后备用；上 述步骤中各个原料的重量分别如下：
[0050] 磷酸32g、氯酸钾0. 6g、氯酸钠0. 6g、乌洛托品1. 5g、十二烧基苯磺酸钠6g、朽1檬酸 2g、三乙醇胺5g、硝酸锌2g、平平加3g、氧化锌0. 3g和去离子水47g。
[0051] 本实施例适合锈蚀较严重的金属，使用时，室温下将金属件浸泡在本发明制备的 钢铁表面处理剂中30分钟左右，金属表面覆盖一层薄膜。将金属件取出用温水漂洗5分钟 左右即可。在正常存放下，能保持3-5年不生锈。
[0052] 结合上述实施例，可以得知：本发明无酸雾、无污染、无排放，具有高效除油、除锈、 除氧化层和磷化性能，与传统处理剂相比，性能提高了至少3倍以上，且处理工艺简单、使 用方便、原料易得、生产成本低。
[0053] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种钢铁表面处理剂的配制方法，其特征在于：在去离子水中加入除锈剂、氯酸钾、 氯酸钠、缓蚀剂、表面活性剂、硝酸锌和平平加，混合均匀后加入氧化锌，再次搅拌均匀后备 用；上述步骤中各个原料的重量百分比如下： 氣化锌0.1-0.5%; 氯酸钾0.1-1%; 除锈剂10-40%; 平平加1-5%; 硝酸锌0.1-2%; 缓蚀剂0.5-10%; 氯酸钠0.1-1%; 表面活性剂1-6%; 去离子水加量至100%。
2. 根据权利要求1所述的钢铁表面处理剂，其特征在于：所述除锈剂包括质量浓度 90%的柠檬酸和质量浓度85 %的磷酸，质量浓度90%的柠檬酸和质量浓度85 %的磷酸在 总原料中的重量百分比分别为2-7%和10-32%。
3. 根据权利要求1所述的钢铁表面处理剂，其特征在于：所述缓蚀剂包括乌洛托品和 质量浓度97 %的三乙醇胺，乌洛托品和质量浓度97 %的三乙醇胺在总原料中的重量百分 比分别为0. 8-1. 5%和1-5%。
4. 根据权利要求1所述的钢铁表面处理剂，其特征在于：氯酸钾的重量百分比为 0? 2-0. 6%。
5. 根据权利要求1所述的钢铁表面处理剂，其特征在于：氯酸钠的重量百分比为 0? 2-0. 6%。
6. 根据权利要求1所述的钢铁表面处理剂，其特征在于：所述硝酸锌的重量百分比为 0? 1-0. 5%。
7. 根据权利要求1所述的钢铁表面处理剂，其特征在于：所述表面活性剂为质量浓度 98 %的十_烧基苯横酸纳。
8. -种按照权利要求1所述的配制方法得到的钢铁表面处理剂。
【文档编号】C23G1/06GK104357858SQ201410584171
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】李莹, 王安栋, 许玉洁, 李浩正 申请人:李莹