一种金属螺钉发黑剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种金属螺钉发黑剂，其组成及质量份数为：四氟乙烯5-10份；亚硝酸钠：2-5份；氯化铜3-7份；磷酸二氢锌：1-5份；尼泊金乙酯：0.5-3份；氧化铼：8-15份；四水合钼酸铵：5-12份；柠檬酸钠：15-25份；消泡剂：2-5份；去离子水：60-80份。本发明制备的发黑剂主要基于柠檬酸钠和四水合钼酸铵与金属形成配位键和共价键从而形成稳定的螯合物，显著增强了膜层的致密性和牢固性，有效的解决了膜层厚度不均的问题，并且该方法制备的发黑剂热稳定性好、无毒无害、易降解，对环境无污染，应用范围广。
【专利说明】一种金属螺钉发黑剂
【技术领域】
[0001]本发明属于金属材料表面处理领域，具体地说，涉及可用于制备金属表面防腐涂层的镀膜剂的制造方法，更具体地说，涉及一种金属螺钉发黑剂。
【背景技术】
[0002]金属在潮湿的空气中极易锈蚀，所以需要对金属进行一定的处理来防止其锈蚀，尤其是在工厂的生产中用于工序的转换，常用的处理方法是对金属进行发黑处理。发黑是一种金属防护的处理工艺，通过在金属表面形成一层氧化膜来防止金属的锈蚀。常见的发黑镀膜剂主要有加温发黑镀膜剂和常温发黑镀膜剂，加温发黑处理方法由于其能耗高，具有选择性而受到一定限制，常温发黑方法逐渐得到发展，其不仅能耗低而且具有节能、高效、操作方便等优点。然而常用的常温发黑剂多为硒和铜的化合物体系，硒化合物不仅价格昂贵而且剧毒，在制备过程中对人的身体造成很大损害，污染环境。现有的常温发黑处理剂还存在络合剂与金属结合力差、成膜效果不理想及难降解、环境污染严重等问题。
【发明内容】
[0003]、要解决的问题
针对现有发黑剂存在污染严重、镀膜效果差、附着力差等问题，本发明提供一种金属螺钉发黑剂，该发明中柠檬酸钠和四水合钥酸铵能与金属形成螯合物，通过与金属间形成配位键和共价键使得附着力和致密度显著提高，有效提高金属的防腐蚀性能，缩短成膜时间且镀膜稳定，膜层均匀，并且该方法制备的发黑剂热稳定性好、无毒无害、易降解，对环境无污染，应用范围广。
[0004]、技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下:
一种金属螺钉发黑剂，其组成及质量份数为:四氟乙烯5-10份；亚硝酸钠:2-5份；氯化铜3-7份；磷酸二氢锌:1-5份；尼泊金乙酯:0.5-3份；氧化铼:8-15份；四水合钥酸铵:5-12份；柠檬酸钠:15-25份；消泡剂:2-5份；去离子水:60-80份。
[0005]优选地，所述的消泡剂为有机硅氧烷。
[0006]优选地，组成及质量份数为:四氟乙烯:5份；亚硝酸钠:3份；氯化铜7份；磷酸二氢锌:2份；尼泊金乙酯:3份；氧化铼:8份；四水合钥酸铵:12份；柠檬酸钠:15份；消泡剂:2份；去离子水:70份。
[0007]上述金属螺钉发黑剂的制造方法，其步骤为:
(A)按比例称取2-5份的亚硝酸钠和3-7份的氯化铜溶解在60-80份的去离子水，搅拌充分溶解；
(B)向步骤(A)所得溶液中加入1-5份磷酸二氢锌、8-15份氧化铼和5-12份四水合钥酸铵，加热并搅拌10分钟，在45 °C保温20分钟；
(C)将步骤(B)的溶液冷却至25°C，加入5-10份四氟乙烯、0.5-3份尼泊金乙酯、15-25份柠檬酸钠和2-5份消泡剂，充分搅拌使其混合均匀；
(D)将步骤(C)所得的溶液通过200目的袋式过滤器过滤，过滤后的液体即为镀膜剂。以上分数均按照质量份数称取。
[0008]、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为:
(1)本发明提供一种金属螺钉发黑剂，该方法制备的发黑剂由四氟乙烯、亚硝酸钠、氯化铜、磷酸二氢锌、尼泊金乙酯、氧化铼、四水合钥酸铵、柠檬酸钠、消泡剂和去离子水组成，其中络合剂为柠檬酸钠和四水合钥酸铵的混合物，通过与金属形成配位键和共价键显著提高与金属的络合能力，促进了发黑镀膜的致密性和牢固性，尤其是添加了氧化铼和磷酸二氢锌，有效的缩短了成膜时间，改善了膜层厚度不均的问题；消泡剂为有机硅氧烷，消泡持久、用量少，有效提高膜层的均匀度和致密度；
(2)本发明制造的发黑剂的反应产物易分解，清洁环保、对环境污染小，生产的成本低，对环境的选择性低，能够广泛应用于多种金属制品；
(3)采用本发明制造的发黑剂处理后的工件表面光滑、膜表面均匀，致密度好，显著提高金属的抗腐蚀性能。
【具体实施方式】
[0009]下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
[0010]实施例1
一种金属螺钉发黑剂，其组成及质量份数为:四氟乙烯:10份；亚硝酸钠:2份；氯化铜:5份；磷酸二氢锌:5份；尼泊金乙酯:1.5份；氧化铼:15份；四水合钥酸铵:8份；柠檬酸钠:20份；消泡剂:3份；去离子水:60份。制造方法为:(A)按比例称取2份的亚硝酸钠和5份的氯化铜溶解在60份的去离子水，搅拌充分溶解；(B)向步骤(A)所得溶液中加入5份磷酸二氢锌、15份氧化铼和8份四水合钥酸铵，加热并搅拌10分钟，在45°C保温20分钟；(C)将步骤(B)的溶液冷却至25°C，加入10份四氟乙烯、1.5份尼泊金乙酯、20份柠檬酸钠和3份消泡剂，充分搅拌使其混合均匀；(D)将步骤(C)所得的溶液通过200目的袋式过滤器过滤，过滤后的液体即为发黑剂。以上分数均按照质量份数称取。
[0011]该方法制备的发黑剂在常温下即可用于金属工件的表面处理，20摄氏度的温度中镀膜时间33秒，膜厚0.012毫米，表面光滑，草酸浸泡合格。膜表面均匀度和光泽度一致、膜层不粘手，膜层与金属表面的结合力强，尤其是大批量镀膜时，一般在捞起工件时与打捞工具接触的部位的镀膜会发生损害，而本发明的镀膜不用担心该问题，打捞时不会对镀膜本身造成损害。
[0012]实施例2
同实施例1，所不同的是该环保型发黑剂的组成及质量份数为:四氟乙烯:7份;亚硝酸钠:5份；氯化铜:3份；磷酸二氢锌:1份；尼泊金乙酯:0.5份；氧化铼:10份；四水合钥酸铵:5份；梓檬酸钠:25份；消泡剂:5份；去离子水:80份。
[0013]该方法制备的发黑镀膜剂在常温下即可用于金属螺钉的表面处理，镀膜时间25秒，膜厚0.010毫米，表面光滑，草酸浸泡合格。膜表面均匀度和光泽度一致、膜层不粘手，膜层与金属表面的结合力强。
[0014]实施例3
同实施例1，所不同的是该环保型发黑剂的组成及质量份数为:四氟乙烯:5份；亚硝酸钠:3份；氯化铜:7份；磷酸二氢锌:2份；尼泊金乙酯:3份；氧化铼:8份；四水合钥酸铵:12份；柠檬酸钠:15份；消泡剂:2份；去离子水:70份。
[0015]该方法制备的发黑镀膜剂在常温下即可用于金属螺钉的表面处理，镀膜时间28秒，膜厚0.015毫米，表面光滑，草酸浸泡合格。膜表面均匀度和光泽度一致、膜层不粘手，膜层与金属表面的结合力强。尤其是大批量镀膜时，一般在捞起工件时与打捞工具接触的部位的镀膜会发生损害，而本发明的镀膜不用担心该问题，打捞时不会对镀膜本身造成损害。
【权利要求】
1.一种金属螺钉发黑剂，其组成及质量份数为:四氟乙烯5-10份；亚硝酸钠:2-5份；氯化铜3-7份；磷酸二氢锌:1-5份；尼泊金乙酯:0.5-3份；氧化铼:8-15份；四水合钥酸铵:5-12份；柠檬酸钠:15-25份；消泡剂:2-5份；去离子水:60-80份。
2.根据权利要求1所述的一种环保型型镀膜剂，其特征在于，所述的消泡剂为有机硅氧烷。
3.根据权利要求1所述的一种环保型型镀膜剂，其特征在于，组成及质量份数为:四氟乙烯:5份；亚硝酸钠:3份；氯化铜7份；磷酸二氢锌:2份；尼泊金乙酯:3份；氧化铼:8份；四水合钥酸铵:12份；柠檬酸钠:15份；消泡剂:2份；去离子水:70份。
【文档编号】C23C22/42GK104388919SQ201410613874
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】李大志 申请人:芜湖金龙模具锻造有限责任公司