一种钢铁制件表面处理剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种金属表面处理剂技术领域，特别涉及一种钢铁制件表面处理剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]钢铁制件在涂装前需要经过表面综合处理，目前的表面综合处理过程通常包括除镑、除油、憐化等工序。
[0003]目前，业内除锈的方法有机械法及化学法两大类。机械法由于劳动强度大、效率低、粉尘污染严重，除了少数情况外，一般厂商除锈都采用化学法。化学除锈，最简单的方法是采用硫酸来对钢铁制件表面的铁锈进行处理，采用硫酸除锈存在以下问题:上述酸液除锈剂在使用的后期，随着酸浓度的降低，亚铁浓度的升高，除锈速度会变得很慢，此时，即便提高酸浓，收效也不大，在此状况之下，若要想除锈彻底，只有彻底更换酸槽内的酸液，因此采用硫酸除锈会造成较大量的酸液浪费，企业的生产成本较高。
[0004]除油是表面处理重要工序之一，因为油污会使涂膜的附着力降低，还影响涂膜的其他性能，所以必须清洗干净。目前常用的除油有化学除油法和电化除油法，如论采用何用方法，都需要在除油工序的最后用水把吸附在制品表面的碱液和表面活性剂等残余物清洗干净，除油过程中必然会产生较大量的工业废水。
[0005]磷化处理时需要用到磷化液，目前常用的磷化液(包括上述常用磷化液)在运输、储存和使用过程中，通常有一些不足之处，具体表现如下:磷化液存放时间大多不能超过一个月，存放时间一长，会因为氧化、歧化反应产生灰色的沉渣，如此一来磷化液中的有效成分收到破坏，从而造成磷化效果降低，最终得到的磷化膜变得疏松。
[0006]现今企业都采用先除锈，再除油、最后磷化的分步处理方式对钢铁制件的表面进行综合处理，这样操作费时、费力，同时每个工序都会产生大量的工业废水，不但环保性差，而且成本也较高。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种可同时对钢铁制件进行除锈、除油、磷化处理并可大幅减少生产过程中工业废水产生量的钢铁制件表面处理剂及制备该钢铁制件表面处理剂的方法；该钢铁制件表面处理剂可以长时间存放而不致效用降低，即便长时间放置仍能够在钢铁制件表面形成均匀紧致的磷化膜；另外，采用该钢铁制件表面处理剂对钢铁制件进行表面综合处理时槽液更好次数少、酸液利用率高、企业生产成本低。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:一种钢铁制件表面处理剂，其组分的重量配比为:浓度为85%的磷酸12-17%、复合磷酸盐3-8%、浓度为65%的硝酸7_12%、缓蚀剂5-10%、水性表面活性剂1-3%、锌铬黄3-6%、多元醇酯4-7%、余量为水；
所述缓蚀剂为柠檬酸钠、亚硫酸钠、硫酸锌中的一种或任意两种以上的混合物；
所述多元醇酯为季戊四醇酯、糖脂、新戊基多元醇酯的一种或任意两种以上的混合物。
[0009]优选的，上述组分的重量配比为:浓度为85%的磷酸15%、复合磷酸盐5%、浓度为65%的硝酸10%、缓蚀剂8%、水性表面活性剂2%、锌铬黄4%、多元醇酯6%、余量为水。
[0010]在本发明中，制备上述钢铁制件表面处理剂的方法包括以下步骤:
第一步，按照上述重量配比将各组分准备好，并盛放于相应的容器中，从装水的容器中取一部分水加入反应釜中并将反应釜中的水加热至50°c，然后一边搅拌，一边按照权利要求1或2所述的重量配比往反应釜中先后加入磷酸、复合磷酸盐、缓蚀剂、多元醇酯、水性表面活性剂、锌铬黄；
第二步，待上述组分完全溶解后将所得溶液冷却至常温，然后在通风状况下加入硝酸，最后补加入剩余的水即可得到权利要求1或2所述的钢铁制件表面处理剂；
上述各步骤均是在常压下进行。
[0011]本发明取得的有益效果在于:本发明提供的钢铁制件表面处理剂可同时对钢铁制件进行除锈、除油、磷化处理，大大缩短了钢铁制件表面处理工艺流程，减少了废水产生量，提高了处理过程的环保性；更为重要的是，该钢铁制件表面处理剂在存放三个月后仍可在钢铁制件表面形成均匀紧致的磷化膜，不会因为存放时间过长而出现效用降低的问题，另夕卜，与现有技术中的硫酸除锈相比，本发明提供的钢铁制件表面处理剂在同等的使用频率的前提下，槽液的更换次数仅为单纯硫酸除锈的一半，极大程度地减少了酸的浪费，降低了企业的生产成本。
【具体实施方式】
[0012]作为本发明的一种实施方式，一种钢铁制件表面处理剂，其组分的重量配比为:浓度为85%的磷酸12-17%、复合磷酸盐3-8%、浓度为65%的硝酸7_12%、缓蚀剂5_10%、水性表面活性剂1_3%、锌铬黄3-6%、多元醇酯4-7%、余量为水；
上述缓蚀剂为柠檬酸钠、亚硫酸钠、硫酸锌中的一种或任意两种以上的混合物；
上述多元醇酯为季戊四醇酯、糖脂、新戊基多元醇酯的一种或任意两种以上的混合物。
[0013]作为一种优选的实施方式，该钢铁制件表面处理剂的组分的重量的百分配比为:浓度为85%的磷酸15%、复合磷酸盐5%、浓度为65%的硝酸10%、缓蚀剂8%、水性表面活性剂2%、锌铬黄4%、多元醇酯6%、余量为水。
[0014]作为本发明的另一方面，制备上述钢铁制件表面处理剂的方法包括以下步骤: 第一步，按照上述重量配比将各组分准备好，并盛放于相应的容器中，从装水的容器中取一部分水加入反应釜中并将反应釜中的水加热至50°C，然后一边搅拌，一边按照权利要求1或2所述的重量配比往反应釜中先后加入磷酸、复合磷酸盐、缓蚀剂、多元醇酯、水性表面活性剂、锌铬黄；
第二步，待上述组分完全溶解后将所得溶液冷却至常温，然后在通风状况下加入硝酸，最后补加入剩余的水即可得到权利要求1或2所述的钢铁制件表面处理剂；
上述各步骤均是在常压下进行。
[0015]需要提前说明的是，在本发明中，影响本发明最终效果的是缓蚀剂在整个处理剂中所占的重量比，而非从柠檬酸钠、亚硫酸钠、硫酸锌中具体选择何种物质作为缓蚀剂，缓蚀剂可从柠檬酸钠、亚硫酸钠、硫酸锌中任选一种或两种以上的物质并可按任意比例进行混合，其最终得到的实验结果都极为接近。与缓蚀剂一样，影响本发明最终效果的是多元醇酯在整个处理剂中所占的重量比，多元醇酯可以从季戊四醇酯、糖脂、新戊基多元醇酯中任选一种或两种以上的物质并可按任意比例进行混合，多元醇酯如何在季戊四醇酯、糖脂、新戊基多元醇酯之间进行选择和配比对实验结果的影响可以忽略不计。介于上述原因，为简化表述，在以下实施例中仅给出了亚硫酸钠作为缓蚀剂、季戊四醇酯作为多元醇酯的例子。
[0016]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施例提及的内容并非对本发明的限定。
[0017]实施例1:
在常压下，按照:浓度为85%的磷酸12%、复合磷酸盐3%、浓度为65%的硝酸7%、亚硫酸钠10%、水性表面活性剂3%、锌铬黄6%、季戊四醇酯7%、余量为水的重量配比将各组分准备好，并将上述组分盛放于相应的容器中，接着从装水的容器中取一部分水加入反应釜中并将反应釜中的水加热至50°C，然后一边搅拌，一边按照上述重量配比往反应釜中先后加入磷酸、复合磷酸盐、亚硫酸钠、季戊四醇酯、水性表面活性剂、锌铬黄，待上述组分完全溶解后将所得溶液冷却至常温，然后在通风状况下加入硝酸，最后补加入剩余的水即可得到本实施例的钢铁制件表面处理剂。
[0018]此后，先将得到的钢铁制件表面处理剂装入透明容器静置存放3个月，在此期间每天观察容器内沉淀物产生的情况并作记录，然后用该存放3个月后的处理剂对钢铁制件表面进行综合处理(即同时进行除锈、除油及磷化处理)，上述钢铁制件表面处