碳钢环保型化学转化膜处理液及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种碳钢环保型化学转化膜处理液及其制作方法，包括以下物质成分及其含量：成膜剂28～32g/L；促进剂4～6g/L；缓蚀剂20～24g/L；硅酸盐2～4g/L；余量为水；本发明以有机酸为主成膜物质，以钼酸钠为转化处理的促进剂，是一种无毒、无污染、能耗低、可在低温下进行化学转化处理的环保型化学转化膜处理液。
【专利说明】碳钢环保型化学转化膜处理液及其制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属腐蚀与防护【技术领域】，具体涉及一种碳钢环保型化学转化膜处理 液及其制作方法。
【背景技术】
[0002] 化学转化膜是金属表面处理中一种较为常用的技术，主要应用于钢铁及其他有色 金属的表面处理。化学转化膜是指金属和稀磷酸、酸性磷酸盐或者其他酸性溶液进行化学 与电化学反应形成化学转化膜，金属表面所形成的这种化学转化膜具有一定的稳定性和不 溶性。经过化学转化膜处理的金属表面，因为形成了均匀致密膜层，能降低金属表面的电化 学腐蚀，使金属表面的耐蚀性得到了极大的提高；由于化学转化膜的多孔性，也进而提高了 金属表面和涂层间的附着力。化学转化膜的主要目的，一是用于涂装前打底，可提高涂层与 基体的附着力、防腐能力及装饰性；二是非涂装用化学转化膜可提高工件的耐磨性、工件在 机加工过程中的润滑性及工件的耐蚀性。由此可见，通过化学转化膜处理工艺所形成的转 化膜，主要用作金属冷加工过程中的润滑层、涂料的打底层、金属表面保护层、压铸模具的 防粘处理及电机硅钢片的绝缘处理等。
[0003] 目前国内通常采用中高温锌系或锌锰系化学转化膜，它存在结晶粗大、膜厚、处理 液浓度高、能耗大、沉渣多、时间长及耐蚀性差等缺点。国产汽车、洗衣机、电冰箱等外壳容 易生锈，主要原因就是金属外壳涂漆前未经化学转化膜处理或转化处理不佳所导致。近年 来，我国的化学转化膜处理技术有了很大进步，转化膜的耐蚀性及与漆膜的配套性有了很 大提升，但化学转化膜处理行业也对环境造成了很大危害。化学转化膜处理行业产生的污 染主要包括磷酸盐、重金属（如Zn、Ni)及有毒物质(如Cr 6+、亚硝酸盐)等。随着社会发展， 人们对环境保护的意识越来越强，因此高性能、低成本、无毒环保成为当前化学转化膜处理 领域研究的主攻方向。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种不含磷酸盐、重金属及有毒物质、能在常温 下使用、且价格低、耐蚀性好、工艺简单、槽液稳定、操作方便、可实际应用于工业生产的一 种碳钢环保型化学转化膜处理液。
[0005] 为解决上述问题，本发明采用如下技术方案： 一种碳钢环保型化学转化膜处理液，包括以下物质成分及其含量： 成膜剂 28?32g/L 促进剂 4?6g/L 缓蚀剂 20?24g/L 硅酸盐 2?4g/L 余量为水。
[0006] 作为优选的技术方案，所述成膜剂为植酸。
[0007] 作为优选的技术方案，所述促进剂为钥酸钠。
[0008] 作为优选的技术方案，所述缓蚀剂为三乙醇胺。
[0009] 作为优选的技术方案，所述娃酸盐为娃酸钠。
[0010] 一种碳钢环保型化学转化膜处理液的制作方法：包括以下制备步骤： 1) 配制1L的碳钢环保型化学转化膜处理液；选取成膜剂28?32g/L ;促进剂4?6g/ L ;缓蚀剂20?24g/L ;硅酸盐2?4g/L，余量为水； 2) 将步骤1中所选取的各个组分加入到容器内，加热至30?35 °C，加热时间为 lOmin?15min，得到本发明的碳钢环保型化学转化膜处理液。
[0011] 作为优选的技术方案，所得到的碳钢环保型化学转化膜处理液的pH值为3. 1? 3. 5。
[0012] 作为优选的技术方案，将所得到的碳钢环保型化学转化膜处理液用于A3钢材的 表面处理，其表面所得到的转化膜为蓝色。
[0013] 本发明的有益效果是：本发明以有机酸为主成膜物质，以钥酸钠为转化处理的促 进剂，是一种无毒、无污染、能耗低、可在低温下进行化学转化膜处理的环保型化学转化膜 处理液。传统的化学转化膜处理液，多含有有毒有害物质，并且所需温度高，能耗大，污染严 重；根据本发明所述化学转化膜处理液得到的转化膜，通过用硫酸铜点滴及盐水浸泡方式 对膜层的耐蚀性进行测试，及用退膜法测定转化膜的膜重，结果表明，碳钢按本发明所述转 化膜处理液及工艺处理后，所得转化膜膜重0. 57g/ m2,耐硫酸铜点滴时间达72s，耐盐水浸 泡时间超过60min，符合国家标准。
【具体实施方式】
[0014] 下面对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被 本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0015] 一种碳钢环保型化学转化膜处理液，包括以下物质成分及其含量： 成膜剂 28?32g/L 促进剂 4?6g/L 缓蚀剂 20?24g/L 硅酸盐 2?4g/L 余量为水。
[0016] 所述成膜剂为植酸。
[0017] 所述促进剂为钥酸钠。
[0018] 所述缓蚀剂为三乙醇胺。
[0019] 所述硅酸盐为硅酸钠。
[0020] 一种碳钢环保型化学转化膜处理液的制作方法：包括以下制备步骤： 1) 配制1L的碳钢环保型化学转化膜处理液；选取成膜剂28?32g/L ;促进剂4?6g/ L ;缓蚀剂20?24g/L ;硅酸盐2?4g/L，余量为水； 2) 将步骤1中所选取的各个组分加入到容器内，加热至30?35°C，加热时间为为 lOmin?15min，得到本发明的碳钢环保型化学转化膜处理液。
[0021] 所得到的碳钢环保型化学转化膜处理液的pH值为3. 1?3. 5。
【权利要求】
1. 一种碳钢环保型化学转化膜处理液，其特征在于：包括以下物质成分及其含量： 成膜剂 28?32g/L 促进剂 4?6g/L 缓蚀剂 20?24g/L 硅酸盐 2?4g/L 余量为水。
2. 根据权利要求1所述的碳钢环保型化学转化膜处理液，其特征在于：所述成膜剂为 植酸。
3. 根据权利要求1所述的碳钢环保型化学转化膜处理液，其特征在于：所述促进剂为 钥酸钠。
4. 根据权利要求1所述的碳钢环保型化学转化膜处理液，其特征在于：所述缓蚀剂为 二乙醇胺。
5. 根据权利要求1所述的碳钢环保型化学转化膜处理液，其特征在于：所述硅酸盐为 硅酸钠。
6. -种如权利要求1至6中任一项所述的碳钢环保型化学转化膜处理液的制作方法， 包括以下制备步骤： 配制1L的碳钢环保型化学转化膜处理液；选取成膜剂28?32g/L ;促进剂4?6g/L ; 缓蚀剂20?24g/L ;硅酸盐2?4g/L，余量为水； 将步骤1中所选取的各个组分加入到容器内，加热至30?35°C，加热时间为lOmin? 15min，得到本发明的碳钢环保型化学转化膜处理液。
7. 根据权利要求6所述的碳钢环保型化学转化膜处理液的制作方法，其特征在于：所 得到的碳钢环保型化学转化膜处理液的pH值为3. 1?3. 5。
8. 根据权利要求6所述的碳钢环保型化学转化膜处理液的制作方法，其特征在于：将 所得到的碳钢环保型化学转化膜处理液用于A3钢材的表面处理，其表面所得到的转化膜 为蓝色。
【文档编号】C23C22/40GK104060255SQ201410320612
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】钱宏彬 申请人:钱宏彬