本发明涉及环保科技技术领域，尤其涉及一种环保金属表面处理剂。
背景技术：
磷化作为涂装前处理，已有100多年的历史，1869年授予ross的英国专利，是世界上第一个关于磷化的专利。我国在上世纪80年代开始引进应用磷化技术，随着我国家电、汽车工业的快速发展，磷化液在我国大量使用，磷化液生产厂家也数不胜数；铬钝化也因有自修复功能，表现出很强的耐蚀性，在表面处理行业得到广泛应用。但磷化和铬钝化也带来严重的环境污染，磷化液中含有大量的无机磷，使用过程中随着废水的排放，引起河泊的富养化污染，甚至给我国城乡居民的饮用水安全造成了威胁；磷化液中还含有锌、锰、镍等危害人类健康的重金属，磷化过程中会产生大量的废渣也会严重污染环境，即使使用废水处理系统，不仅会增加企业的运行成本，也不能完全消除对环境的影响；铬钝化产品的六价铬具有极强的毒性，世界各国都在严格限制使用。面对我国环境污染日趋严重的形势，及我国对世界减排的承诺，迫切需要研究出替代磷化、铬钝化的节能环保产品和工艺。
无论是有一百多年历史的传统锌系磷化液，还是目前使用的陶化剂，都使用了氟化合物，尤其是当前具有典型的以氟锆酸、氟钛酸为主原料的无磷处理剂，不仅本身具有较强的毒性，而且其含氟离子对人体和环境的危害性都大于磷化液。为此，有必要研究一种对人体、对环境危害更小的环保型金属表面处理剂及其方法。
植酸是一种少见的金属多齿螯合剂，与金属离子配位时容易形成多个螯合环，形成的配位物稳定性极强，可在金属表面形成致密的单分子有机保护膜，有效阻止氧气等进入金属表面，进而阻止金属表面的腐蚀。同时该单分子有机膜层与有机涂层具有相似的化学性质，使金属表面和有机涂料有更强的结合力，因此，完全无氟的植酸金属表面处理剂有着广泛的应用前景。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种环保金属表面处理剂，由以下重量份的原料组成：重量份为10-20的氧化羟丙基淀粉、重量份为15-20的水性聚氨酯树脂、重量份为10-20的腐殖酸、重量份为5-10的聚乙烯亚胺、重量份为5-8的聚丙烯酸钠、重量份为3-5的壳聚糖、重量份为2-4的氢氧化钠、重量份为5-7的三乙醇胺、重量份为2-3的丙烯基乙氧基硅烷、重量份为1-3的偏硅酸钠、重量份为1-2的3-氨丙基三乙氧基硅烷；所述腐殖酸由以下方法制备而成：
向沉淀池中加入碳酸钠、氢氧化钠及三聚磷酸钠的混合物，并搅拌10-20min；
向装有所述混合物的沉淀池中加入酸氢铵、丙醇和已二醇的混合物，并搅拌30-40min；
加入风化褐煤原料，静置1-2h后进行固液分离；
将固液分离后的液体存放在罐体中成化20-30h，并将ph值调节至8-10。
进一步地，所述碳酸钠、氢氧化钠及三聚磷酸钠的重量比为1:2-5:8-10。
进一步地，所述酸氢铵、丙醇和已二醇的体积比为1:2-4:6-9。
进一步地，由以下重量份的原料组成：重量份为15-18的氧化羟丙基淀粉、重量份为15-16的水性聚氨酯树脂、重量份为12-15的腐殖酸、重量份为6-8的聚乙烯亚胺、重量份为6-7的聚丙烯酸钠、重量份为4-5的壳聚糖、重量份为2-3的氢氧化钠、重量份为5-6的三乙醇胺、重量份为2-2.5的丙烯基乙氧基硅烷、重量份为1-2的偏硅酸钠、重量份为1-1.5的3-氨丙基三乙氧基硅烷。
进一步地，由以下重量份的原料组成：重量份为16的氧化羟丙基淀粉、重量份为15的水性聚氨酯树脂、重量份为13的腐殖酸、重量份为7的聚乙烯亚胺、重量份为6的聚丙烯酸钠、重量份为4的壳聚糖、重量份为2的氢氧化钠、重量份为6的三乙醇胺、重量份为2的丙烯基乙氧基硅烷、重量份为1的偏硅酸钠、重量份为1.5的3-氨丙基三乙氧基硅烷。
进一步地，所述环保金属表面处理剂还包括重量份为1-5的海泡石。
进一步地，所述环保金属表面处理剂还包括重量份为2-5的氟钛酸。
进一步地，所述环保金属表面处理剂还包括重量份为1-2的纳米二氧化硅。
进一步地，所述环保金属表面处理剂还包括重量份为1-2的氟化氢胺。
本发明的金属表面处理剂不使用强酸强碱，生产安全无排放，是磷化处理工艺的最佳替代产品，也是一种节能型环保产品。
根据下文结合对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
具体实施方式
实施例1：
本发明实施例提供了一种环保金属表面处理剂，由以下重量份的原料组成：重量份为10的氧化羟丙基淀粉、重量份为20的水性聚氨酯树脂、重量份为20的腐殖酸、重量份为5的聚乙烯亚胺、重量份为5的聚丙烯酸钠、重量份为3的壳聚糖、重量份为2的氢氧化钠、重量份为5的三乙醇胺、重量份为3的丙烯基乙氧基硅烷、重量份为3的偏硅酸钠、重量份为2的3-氨丙基三乙氧基硅烷；所述腐殖酸由以下方法制备而成：
步骤s1，向沉淀池中加入碳酸钠、氢氧化钠及三聚磷酸钠的混合物，并搅拌10min；
步骤s2，向装有所述混合物的沉淀池中加入酸氢铵、丙醇和已二醇的混合物，并搅拌30min；
步骤s3，加入风化褐煤原料，静置2h后进行固液分离；
步骤s4，将固液分离后的液体存放在罐体中成化20h，并将ph值调节至10。
实施例2：
本发明实施例提供了一种环保金属表面处理剂，由以下重量份的原料组成：重量份为20的氧化羟丙基淀粉、重量份为15的水性聚氨酯树脂、重量份为10的腐殖酸、重量份为10的聚乙烯亚胺、重量份为8的聚丙烯酸钠、重量份为5的壳聚糖、重量份为4的氢氧化钠、重量份为7的三乙醇胺、重量份为2的丙烯基乙氧基硅烷、重量份为3的偏硅酸钠、重量份为1的3-氨丙基三乙氧基硅烷；所述腐殖酸由以下方法制备而成：
步骤s1，向沉淀池中加入碳酸钠、氢氧化钠及三聚磷酸钠的混合物，并搅拌20min；
步骤s2，向装有所述混合物的沉淀池中加入酸氢铵、丙醇和已二醇的混合物，并搅拌40min；
步骤s3，加入风化褐煤原料，静置1h后进行固液分离；
步骤s4，将固液分离后的液体存放在罐体中成化30h，并将ph值调节至8。
所述碳酸钠、氢氧化钠及三聚磷酸钠的重量比为1:3:5。所述酸氢铵、丙醇和已二醇的体积比为1:3:8。所述环保金属表面处理剂还包括重量份为1的海泡石。
实施例3：
本发明实施例提供了一种环保金属表面处理剂，由以下重量份的原料组成：重量份为15的氧化羟丙基淀粉、重量份为18的水性聚氨酯树脂、重量份为15的腐殖酸、重量份为8的聚乙烯亚胺、重量份为6的聚丙烯酸钠、重量份为4的壳聚糖、重量份为3的氢氧化钠、重量份为6的三乙醇胺、重量份为3的丙烯基乙氧基硅烷、重量份为2的偏硅酸钠、重量份为2的3-氨丙基三乙氧基硅烷；所述腐殖酸由以下方法制备而成：
步骤s1，向沉淀池中加入碳酸钠、氢氧化钠及三聚磷酸钠的混合物，并搅拌15min；
步骤s2，向装有所述混合物的沉淀池中加入酸氢铵、丙醇和已二醇的混合物，并搅拌30min；
步骤s3，加入风化褐煤原料，静置1.5h后进行固液分离；
步骤s4，将固液分离后的液体存放在罐体中成化25h，并将ph值调节至9。
所述碳酸钠、氢氧化钠及三聚磷酸钠的重量比为1:2:7。所述酸氢铵、丙醇和已二醇的体积比为1:2:6。所述环保金属表面处理剂还包括重量份为5的海泡石。
实施例4：
本发明实施例提供了一种环保金属表面处理剂，由以下重量份的原料组成：重量份为16的氧化羟丙基淀粉、重量份为15的水性聚氨酯树脂、重量份为13的腐殖酸、重量份为7的聚乙烯亚胺、重量份为6的聚丙烯酸钠、重量份为4的壳聚糖、重量份为2的氢氧化钠、重量份为6的三乙醇胺、重量份为2的丙烯基乙氧基硅烷、重量份为1的偏硅酸钠、重量份为1.5的3-氨丙基三乙氧基硅烷；所述腐殖酸由以下方法制备而成：
步骤s1，向沉淀池中加入碳酸钠、氢氧化钠及三聚磷酸钠的混合物，并搅拌17min；
步骤s2，向装有所述混合物的沉淀池中加入酸氢铵、丙醇和已二醇的混合物，并搅拌33min；
步骤s3，加入风化褐煤原料，静置1h后进行固液分离；
步骤s4，将固液分离后的液体存放在罐体中成化28h，并将ph值调节至8.5。
所述碳酸钠、氢氧化钠及三聚磷酸钠的重量比为1:2.5:8。所述酸氢铵、丙醇和已二醇的体积比为1:1.5:7。所述环保金属表面处理剂还包括重量份为3的海泡石。
所述环保金属表面处理剂还包括重量份为2的氟钛酸。所述环保金属表面处理剂还包括重量份为1的纳米二氧化硅。
实施例5：
本发明实施例提供了一种环保金属表面处理剂，由以下重量份的原料组成：重量份为13的氧化羟丙基淀粉、重量份为17的水性聚氨酯树脂、重量份为18的腐殖酸、重量份为8的聚乙烯亚胺、重量份为7的聚丙烯酸钠、重量份为5的壳聚糖、重量份为3的氢氧化钠、重量份为7的三乙醇胺、重量份为3的丙烯基乙氧基硅烷、重量份为2的偏硅酸钠、重量份为2的3-氨丙基三乙氧基硅烷；所述腐殖酸由以下方法制备而成：
步骤s1，向沉淀池中加入碳酸钠、氢氧化钠及三聚磷酸钠的混合物，并搅拌13min；
步骤s2，向装有所述混合物的沉淀池中加入酸氢铵、丙醇和已二醇的混合物，并搅拌36min；
步骤s3，加入风化褐煤原料，静置1.5h后进行固液分离；
步骤s4，将固液分离后的液体存放在罐体中成化23h，并将ph值调节至9.5。
所述碳酸钠、氢氧化钠及三聚磷酸钠的重量比为1:2:10。所述酸氢铵、丙醇和已二醇的体积比为1:3:8。所述环保金属表面处理剂还包括重量份为2的海泡石。
所述环保金属表面处理剂还包括重量份为5的氟钛酸。所述环保金属表面处理剂还包括重量份为2的纳米二氧化硅。所述环保金属表面处理剂还包括重量份为1的氟化氢胺。
本发明的金属表面处理剂不使用强酸强碱，生产安全无排放，是磷化处理工艺的最佳替代产品，也是一种节能型环保产品。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。