本发明涉及一种磷化剂技术领域，特别是一种无水磷化剂。
背景技术：
磷化处理是将洗净的金属表面，在磷化溶液的作用下，通过化学反应生成一种非金属的不导电的，多孔的磷酸转化膜，以利于涂装油膜的物理性能。钢铁、铝或锌工件浸入特定的酸式磷酸盐为主的磷化液中，在其表面上沉积一层不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程，称之为磷化。磷化工艺的分类有许多，其中按磷化液的成分可分为锌系磷化、锌钙系磷化、铁系磷化、锰系磷化和复合型磷化等类型。
锰系磷当前普遍使用的磷化液主要是重金属(如锌系和锰系)磷化体系和铁系磷化体系，存在着如下问题：1、会产生对环境污染严重的废水；2、成本较高；3、需要使用强氧化性促进剂，在磷化过程中常产生有毒气体(如NO2)，危害操作人员身体健康并污染环境；4、磷化液中有废渣产生，影响磷化液的重复使用。
现有技术中，公开号为CN 1807683A，公开了一种金属塑性变形常温快速磷化剂及其制备方法，该磷化剂可以在常温下使用，磷化速度快，仅需几秒钟，磷化效果好，无腐蚀性，几乎无废渣排放，但是该配方中使用了大量的金属盐，并且配方复杂，后期污水处理负担大，不利于工业化生产。
现有技术中，公开号为CN 104294253 A的一种传动轴表面处理磷化剂，克服了磷化膜薄、耐蚀性差、磷化时间长的技术缺陷，但是该磷化剂的制备温度较高，为110℃～120℃，能耗较高，使得成本提升。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种无水、非重金属、制备及使用温度均较低的磷化剂，并且磷化效果好，污水排放小，且没有腐蚀性，制备工艺简单、成本低廉。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
一种无水磷化剂，所述无水磷化剂由以下组分按重量份组成：磷酸20～40份、聚乙烯缩丁醛3～15份、硅油3～12份、硼酸钠5～10份、树脂8～18份、柠檬酸3～14份、有机溶剂30～60份；将本发明磷化液喷涂到钢铁构件表面后，在很短时间内，磷化液中柠檬酸即与铁反应生成络合化柠檬酸铁、磷酸与铁反应生成磷酸铁，而磷酸铁与柠檬酸铁则形成互相渗透的网络状磷化膜；
所述的有机溶剂是甲醇、乙醇、丁醇、二氯乙烷、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种组合；所述树脂是丙烯酸树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种组合；所述硅油是甲基硅油或改性硅油中的一种；所述改性硅油是含氢硅油，乙烯基硅油、烯丙基硅油、氟化硅油、氨基硅油、氯烃基硅油、聚醚硅油中的一种；
所述的无水磷化剂的制备方法，包括如下步骤：
a、制备聚乙烯醇缩丁醛树脂、有机溶剂的混合液
(1)浸泡：按配方量，在乙醇中加入聚乙烯醇缩丁醛，搅拌，在常温下浸泡18～24小时；
(2)加热搅拌：在搅拌机中加热至40℃～50℃，在搅拌机中，以500转/分转速搅拌1～2小时，再以800～1000转/分转速搅拌1～2小时；
(3)加入树脂：按配方量，在乙醇、聚乙烯醇缩丁醛混合液中，加热搅拌；
(4)过滤：用过滤器滤去残渣；
b、制备磷酸、柠檬酸有机溶剂混合液
(1)浸泡：按配方量在磷酸中加入柠檬酸，搅拌，在常温下浸泡1小时；
(2)加入有机溶剂：按配方量在磷酸、柠檬酸混合液中加入有机溶剂，在搅拌机中常温下，以700转/分转速搅拌0.5～1小时；
(3)过滤：用过滤器滤去残渣；
c、混合：将a、b步骤所得溶液以及硅油和硼酸钠按配方量混合，搅拌制得磷化剂。
本发明一种无水磷化剂，具有如下的有益效果：
第一、本发明的磷化液剂为无水磷化剂，体系中不含水分，因此不需在使用中排出废料及更换，使用本发明磷化剂，可以简化涂装工序，缩短处理时间，提高工作效率，降低生产成本。
第二、本发明的无水磷化剂无添加重金属盐，因此，磷化剂的磷化过程不需要添加强氧化性、带有强腐蚀性的促进剂，以大气中的氧气作为天然氧化剂，节省成本、降低污染。
第三、本发明的无水磷化剂制备温度低，可在常温下使用，并且，磷化时间短、成膜速度快、磷化效果好，磷化面积大，可达40m2/g，具有较强的耐腐蚀性和附着力。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
实施例1
配方：一种无水磷化剂，所述无水磷化剂由以下组分按重量份组成：磷酸25份、聚乙烯缩丁醛5份、氨基硅油5份、硼酸钠6份、聚氨酯树脂11份、柠檬酸6份、甲醇25份、乙醇20份；
上述无水磷化剂的制备方法，包括如下步骤：
a、制备聚乙烯醇缩丁醛树脂、甲醇的混合液
(1)浸泡：按配方量，在甲醇中加入聚乙烯醇缩丁醛，搅拌，在常温下浸泡18小时；
(2)加热搅拌：在搅拌机中加热至40℃～50℃，在搅拌机中，以500转/分转速搅拌2小时，再以800转/分转速搅拌1.5小时；
(3)加入氨基树脂：按配方量，在甲醇、聚乙烯醇缩丁醛混合液中，加热搅拌；
(4)过滤：用过滤器滤去残渣；
b、制备磷酸、柠檬酸有机溶剂混合液
(1)浸泡：按配方量在磷酸中加入柠檬酸，搅拌，在常温下浸泡1小时；
(2)加入乙醇溶剂：按配方量在磷酸、柠檬酸混合液中加入有机溶剂，在搅拌机中常温下，以700转/分转速搅拌0.5小时；
(3)过滤：用过滤器滤去残渣；
c、混合：将a、b步骤所得溶液以及硅油和硼酸钠按配方量混合，搅拌制得磷化剂。
实施例2
配方：一种无水磷化剂，所述无水磷化剂由以下组分按重量份组成：磷酸30份、聚乙烯缩丁醛5份、氟化硅油4份、硼酸钠7份、聚氨酯树脂12份、柠檬酸6份、乙醇20份、二氯乙烷30份；
上述无水磷化剂的制备方法，包括如下步骤：
(a、制备聚乙烯醇缩丁醛树脂、乙醇的混合液
(1)浸泡：按配方量，在乙醇中加入聚乙烯醇缩丁醛，搅拌，在常温下浸泡20小时；
(2)加热搅拌：在搅拌机中加热至40℃～50℃，在搅拌机中，以500转/分转速搅拌1小时，再以900转/分转速搅拌2小时；
(3)加入聚氨酯树脂：按配方量，在乙醇、聚乙烯醇缩丁醛混合液中，加热搅拌；
(4)过滤：用过滤器滤去残渣；
b、制备磷酸、柠檬酸二氯乙烷混合液
(1)浸泡：按配方量在磷酸中加入柠檬酸，搅拌，在常温下浸泡1小时；
(2)加入二氯乙烷溶剂：按配方量在磷酸、柠檬酸混合液中加入二氯乙烷，在搅拌机中常温下，以700转/分转速搅拌1小时；
(3)过滤：用过滤器滤去残渣；
c、混合：将a、b步骤所得溶液以及硅油和硼酸钠按配方量混合，搅拌制得磷化剂。
实施例3
配方：一种无水磷化剂，所述无水磷化剂由以下组分按重量份组成：磷酸35份、聚乙烯缩丁醛9份、烯丙基硅油7份、硼酸钠8份、环氧树脂13份、柠檬酸8份、丁醇30份、N,N-二甲基甲酰胺30份；
上述无水磷化剂的制备方法，包括如下步骤：
a、制备聚乙烯醇缩丁醛树脂、丁醇的混合液
(1)浸泡：按配方量，在丁醇中加入聚乙烯醇缩丁醛，搅拌，在常温下浸泡22小时；
(2)加热搅拌：在搅拌机中加热至40℃～50℃，在搅拌机中，以500转/分转速搅拌1.5小时，再以1000转/分转速搅拌2小时；
(3)加入醇酸树脂：按配方量，在丁醇、聚乙烯醇缩丁醛混合液中，加热搅拌；
(4)过滤：用过滤器滤去残渣；
b、制备磷酸、柠檬酸有N,N-二甲基甲酰胺混合液
(1)浸泡：按配方量在磷酸中加入柠檬酸，搅拌，在常温下浸泡1小时；
(2)加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂：按配方量在磷酸、柠檬酸混合液中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂，在搅拌机中常温下，以700转/分转速搅拌1小时；
(3)过滤：用过滤器滤去残渣；
c、混合：将a、b步骤所得溶液以及硅油和硼酸钠按比例混合，搅拌制得磷化剂。
实施例4
配方：一种无水磷化剂，所述无水磷化剂由以下组分按重量份组成：磷酸38份、聚乙烯缩丁醛15份、聚醚硅油10份、硼酸钠8份、聚酯树脂16份、柠檬酸11份、乙醇30份、二氯乙烷25份；
上述无水磷化剂的制备方法，包括如下步骤：
a、制备聚乙烯醇缩丁醛树脂、乙醇的混合液
(1)浸泡：按配方量，在乙醇中加入聚乙烯醇缩丁醛，搅拌，在常温下浸泡22小时；
(2)加热搅拌：在搅拌机中加热至40℃～50℃，在搅拌机中，以500转/分转速搅拌1.5小时，再以1000转/分转速搅拌1.5小时；
(3)加入丙烯酸树脂：按配方量，在乙醇、聚乙烯醇缩丁醛混合液中，加热搅拌；
(4)过滤：用过滤器滤去残渣；
b、制备磷酸、柠檬酸二氯乙烷混合液
(1)浸泡：按配方量在磷酸中加入柠檬酸，搅拌，在常温下浸泡1小时；
(2)加入二氯乙烷溶剂：按配方量在磷酸、柠檬酸混合液中加入二氯乙烷溶剂，在搅拌机中常温下，以700转/分转速搅拌1小时；
(3)过滤：用过滤器滤去残渣；
c、混合：将a、b步骤所得溶液以及硅油和硼酸钠按配方量混合，搅拌制得磷化剂。
实施例5
配方：一种无水磷化剂，所述无水磷化剂由以下组分按重量份组成：磷酸40份、聚乙烯缩丁醛13份、氯烃基硅油10份、硼酸钠8份、醇酸树脂16份、柠檬酸12份、甲醇30、乙醇30份；
上述无水磷化剂的制备方法，包括如下步骤：
a、制备聚乙烯醇缩丁醛树脂、甲醇的混合液
(1)浸泡：按配方量，在甲醇中加入聚乙烯醇缩丁醛，搅拌，在常温下浸泡19小时；
(2)加热搅拌：在搅拌机中加热至40℃～50℃，在搅拌机中，以500转/分转速搅拌1.5小时，再以1000转/分转速搅拌1小时；
(3)加入醇酸树脂：按配方量，在甲醇、聚乙烯醇缩丁醛混合液中，加热搅拌；
(4)过滤：用过滤器滤去残渣；
b、制备磷酸、柠檬酸乙醇混合液
(1)浸泡：按配方量在磷酸中加入柠檬酸，搅拌，在常温下浸泡1小时；
(2)加入乙醇溶剂：按配方量在磷酸、柠檬酸混合液中加入乙醇溶剂，在搅拌机中常温下，以700转/分转速搅拌1小时；
(3)过滤：用过滤器滤去残渣；
c、混合：将a、b步骤所得溶液以及硅油和硼酸钠按配方量混合，搅拌制得磷化剂。
本发明操作简单、成膜速度快，可在金属工件表面快速生成细结晶、吸附性极强的磷化膜，磷化膜层质量达到标准(30～40m2/g))要求，可吸附足够量的润滑油且分布均匀，可提高工件的耐磨性、耐蚀性及润滑性，使产品合格率得以提高(99％以上)。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。