一种无镍皮膜剂及其制备方法与流程

本发明金属表面处理及涂装技术领域，具体涉及一种无镍皮膜剂及其制备方法。

背景技术：

皮膜剂作为一种金属表面处理剂，可以有效防止金属表面氧化，也可增强后续漆膜喷涂时漆膜的附着力，广泛应用于金属表面处理和涂装行业。现有的锌镍合金皮膜剂是一种优良的防护性皮膜剂，拥有很高耐蚀性的同时，成本也较低。但该体系中含有锌、镍等金属离子，其中镍属于重金属，对人体和环境都有很大的危害性。

随着人们环保意识的加强，前处理产品过程中在节能、环保和对人体无害上面提出了更高的要求。本产品采用无镍体系的皮膜剂，不仅可以达到现有的锌镍合金皮膜剂的化成效果，而且对环境友好，加上成产成本不高，所以具有非常好的应用前景和社会效益。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种无镍皮膜剂及其制备方法。该无镍皮膜剂为无重金属镍的皮膜剂，降低了生产成本，且节能环保、生产效率高。

本发明所要解决的上述技术问题，通过如下方案予以实现：

由包含如下重量百分比的原料制备得到：氧化锌5～10％、磷酸20～40％、硝酸1～5％、柠檬酸1～5％、硝酸锰4～11％、硝酸铁0.5～2％、氟硼酸钠1～4％、氟化钠0.3～1％、双氧水0.1～0.5％、溶剂21.5～67.1％。

作为一种优选方案，所述的无镍皮膜剂，由包含如下重量百分比的原料制备得到：氧化锌6～9％、磷酸25～35％、硝酸2～4％、柠檬酸1～2％、硝酸锰5～10％、硝酸铁0.5～1％、氟硼酸钠1.5～3.5％、氟化钠0.5～0.8％双氧水0.1～0.3％、溶剂21.5～55％。

作为一种最优方案，所述的无镍皮膜剂，由包含如下重量百分比的原料制备得到：氧化锌7％、磷酸30％、硝酸3％、柠檬酸1.5％、硝酸锰7％、硝酸铁0.5％、氟硼酸钠2％、氟化钠0.6％双氧水0.2％、溶剂48.2％。

作为一种优选方案，所述的溶剂为水。

作为一种优选方案，所述无镍皮膜剂的制备方法，包含如下步骤：

s1.将氧化锌加入水中，搅拌，在搅拌中依次加入硝酸、磷酸，得混合液1；

s2.在搅拌中往s1.的混合液1中依次加入硝酸锰、柠檬酸、硝酸铁、氟硼酸钠、氟化钠，得混合液2；

s3.在搅拌中往s2.的混合液2加入双氧水，制得无镍皮膜剂。

作为一种优选方案，s1.中所述依次加入放硝酸、磷酸的条件为液体搅拌至糊状。

作为一种优选方案，s1.中所述加入剩余的水的条件为混合液搅拌至澄清。

作为一种优选方案，s2.中所述依次加入硝酸锰、柠檬酸、硝酸铁、氟硼酸钠、氟化钠的条件为物料完全溶解。

作为一种优选方案，s3.中所述搅拌的时间为20～40min。

有益效果：本发明所述的无镍皮膜剂，在附着力、耐蚀性测试等方面都有优异的性能。另外，本发明所述的无镍皮膜剂无重金属镍，不仅节省了产品的成本，而且避免了重金属镍对环境和人体的伤害，对环境友好；还具有的较大的单位处理面积，更是可以有效地降低用户的生产成本。

附图说明

图1为使用本实施例的无镍皮膜剂，采用喷淋工艺处理冷轧板得到的试验样板的工艺流程。

具体实施方式

以下结合实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。

实施例1无镍皮膜剂的制备

原料配方：氧化锌7％、磷酸30％、硝酸3％、柠檬酸1.5％、硝酸锰7％、硝酸铁0.5％、氟硼酸钠2％、氟化钠0.6％、双氧水0.2％、水48.2％。

制备方法：

s1.将氧化锌加入水中，搅拌，在搅拌中依次加入硝酸、磷酸，得混合液1；

s2.在搅拌中往s1.的混合液1中依次加入硝酸锰、柠檬酸、硝酸铁、氟硼酸钠、氟化钠，得混合液2；

s3.在搅拌中往s2.的混合液2加入双氧水，搅拌20min，制得无镍皮膜剂。

实施例2无镍皮膜剂的制备

原料配方：氧化锌5％、磷酸40％、硝酸1％、柠檬酸1％、硝酸锰4％、硝酸铁2％、氟硼酸钠1％、氟化钠1％、双氧水0.5％、其水44.5％。

制备方法：

s1.将氧化锌加入水中，搅拌，在搅拌中依次加入硝酸、磷酸，得混合液1；

s2.在搅拌中往s1.的混合液1中依次加入硝酸锰、柠檬酸、硝酸铁、氟硼酸钠、氟化钠，得混合液2；

s3.在搅拌中往s2.的混合液2加入双氧水，搅拌25min，制得无镍皮膜剂。

实施例3无镍皮膜剂的制备

原料配方：氧化锌10％、磷酸20％、硝酸5％、柠檬酸5％、硝酸锰11％、硝酸铁0.5％、氟硼酸钠4％、氟化钠0.3％、双氧水0.1％、其余水53.1％。

制备方法：

s1.将氧化锌加入水中，搅拌，在搅拌中依次加入硝酸、磷酸，得混合液1；

s2.在搅拌中往s1.的混合液1中依次加入硝酸锰、柠檬酸、硝酸铁、氟硼酸钠、氟化钠，得混合液2；

s3.在搅拌中往s2.的混合液2加入双氧水，搅拌30min，制得无镍皮膜剂。

实施例4无镍皮膜剂的制备

原料配方：氧化锌6％、磷酸25％、硝酸2％、柠檬酸3％、硝酸锰7％、硝酸铁1％、氟硼酸钠2％、氟化钠0.5％、双氧水0.2％、其余水53.3％。

制备方法：

s1.将氧化锌加入水中，搅拌，在搅拌中依次加入硝酸、磷酸，得混合液1；

s2.在搅拌中往s1.的混合液1中依次加入硝酸锰、柠檬酸、硝酸铁、氟硼酸钠、氟化钠，得混合液2；

s3.在搅拌中往s2.的混合液2加入双氧水，搅拌35min，制得无镍皮膜剂。

实施例5无镍皮膜剂的制备

原料配方：氧化锌8％、磷酸35％、硝酸4％、柠檬酸2％、硝酸锰10％、硝酸铁1.5％、氟硼酸钠2.5％、氟化钠0.7％、双氧水0.4％、水35.9％。

制备方法：

s1.将氧化锌加入水中，搅拌，在搅拌中依次加入硝酸、磷酸，得混合液1；

s2.在搅拌中往s1.的混合液1中依次加入硝酸锰、柠檬酸、硝酸铁、氟硼酸钠、氟化钠，得混合液2；

s3.在搅拌中往s2.的混合液2加入双氧水，搅拌35min，制得无镍皮膜剂。

实施例6无镍皮膜剂的制备

原料配方：氧化锌6％、磷酸28％、硝酸2％、柠檬酸3％、硝酸锰8％、硝酸铁1.75％、氟硼酸钠2.75％、氟化钠0.4％、双氧水0.3％、水47.8％。

制备方法：

s1.将氧化锌加入水中，搅拌，在搅拌中依次加入硝酸、磷酸，得混合液1；

s2.在搅拌中往s1.的混合液1中依次加入硝酸锰、柠檬酸、硝酸铁、氟硼酸钠、氟化钠，得混合液2；

s3.在搅拌中往s2.的混合液2加入双氧水，搅拌40min，制得无镍皮膜剂。

实施例7无镍皮膜剂技术参数的评定

本发明的使用方法为：先93％的自来水中，加入7％的无镍皮膜剂，再加入0.2％促剂。处理时间为8-15min，搅拌均匀即可使用。

吸附力试验：采用划格法按照gb/t9286-1998的方法进行吸附力测试，具体结果见表1。

雾盐试验：依据gb/t1771-2007标准，进行铝材漆膜耐中性盐雾试验，具体结果见表1。

表1皮膜剂的技术参数评价

从以上对比数据可以看出，本发明所述的无镍皮膜剂，所测定各项技术参数均比市售的锌系皮膜剂优异。在处理温度上只需常温即可处理，无需加热，可更好节省能源；皮膜化时间最佳能在2min以内，提高了生产效率；优异的吸附力和耐盐雾性可以更有效防止金属表面腐蚀；单位处理面积最大能达到145kg/m²，更是可以有效地降低用户的生产成本。另外，本发明的产品不含镍重金属，对环境友好。