本发明涉及钢板表面处理技术，特别涉及一种钢板用水性无铬快速成膜处理液及其制备方法。
背景技术：
目前为了防止钢板在长期储存和运输过程中发生锈蚀问题，钢板表面均涂布一定量的防锈油，但涂布防锈油经常导致下卷过程中抽芯打滑现象。且随着环境保护意识的提高和绿色化学技术的不断发展，在钢板使用加工过程中清洗防锈油产生的含油废水引起的环境问题被日益关注。采用环境友好的水性无铬化学转化膜替代涂油防腐蚀的工艺是一种具有发展前景的解决方案。专利cn1875123b公布了化学转化成膜性能优良的热轧钢板及其制造方法，其采用浸渍处理液的方法制备钢板表面钝化膜，但需要一定的浸渍时间以保证成膜的连续性。
技术实现要素：
本发明提供一种钢板用无铬快速成膜处理液及其制备方法，提供反应速度快、常温即成膜的具有优良耐蚀性的、对环境影响小的无铬处理液。
为解决上述技术问题，本发明发明采用如下技术方案：
一种钢板用水性无铬快速成膜处理液的成分包括：
硫脲6～10g/l；
丁二酸15～17g/l；
硼酸0.9～1.1g/l；
对氨基苯磺酸盐4～6g/l；
磷酸二氢锌2～4g/l。
以下对本发明的钢板用水性无铬快速成膜处理液中所含成分的作用及其用量的选择具体分析如下：
在溶液中钢板表面发生微电池反应，微阳极发生金属溶解生成的fe2+与po43-生成磷酸亚铁浓度迅速增加而达到饱和，以不可逆的无定型形态沉积于钢板表面，又称为非晶态沉积，导致微阳极电位急剧下降。在微阴极h+被还原成氢气，极化作用导致局部ph值上升从而生成难溶性磷酸盐结晶沉积在钢板表面。铁是过渡元素存在空轨道，而硫原子带有未成对的孤对电子，因此硫原子上的孤对电子易与铁原子上的空轨道形成反馈键，从而使硫脲吸附在铁表面，填补了磷酸盐结晶的空隙，二者的协同作用共同抑制钢板的腐蚀。在其他缓蚀剂的辅助下能够对钢板起到保护作用，抑制其腐蚀。
上述钢板用水性无铬快速成膜处理液的制备方法，包括以下步骤：
向水中加入对氨基苯磺酸盐并搅拌均匀，然后加入丁二酸并搅拌均匀，再加入硫脲并搅拌均匀，然后在搅拌条件下加入硼酸，然后加入磷酸二氢锌搅拌均匀，并定容，制备成成分为硫脲6～10g/l、丁二酸15～17g/l、硼酸0.9～1.1g/l、对氨基苯磺酸盐4～6g/l、磷酸二氢锌2～4g/l的钢板用水性无铬快速成膜处理液。
进一步，所述的钢板用水性无铬快速成膜处理液的制备方法，中处理液的成分溶解于去离子水或脱盐水中。
与现有技术相比较，本发明至少具有如下有益效果：
本发明处理液成分简单，原料易得，成本低，不含有机易挥发物质，工艺稳定。本发明处理时间短，热风吹干即可成膜，易于控制，适于工业化生产。本发明制得的转化膜膜层均匀，耐蚀性好。本发明处理液不含任何形式的铬元素，所以环境负担小，满足绿色化学发展趋势。
具体实施方式
本发明实施例中采用的硫脲，丁二酸，硼酸，对氨基苯磺酸钠，磷酸二氢锌均为工业级产品。
本发明实施例中采用的钢板为工业常规生产的酸洗板。
本发明实施例中的盐雾试验为gb/t10125-2012人造气氛腐蚀试验盐雾试验方法。
本发明实施例中的盐雾试验后的钢板样品采用gbt6461-2002金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级方法评价。
实施例1
向700ml水中加入对氨基苯磺酸盐并搅拌均匀，然后加入丁二酸并搅拌均匀，再加入硫脲并搅拌均匀，然后在搅拌条件下加入硼酸，然后加入磷酸二氢锌搅拌均匀，并定容至1000ml制备成钢板用水性无铬快速成膜处理液。其成分按物质的量浓度为硫脲6g/l，丁二酸15g/l，硼酸0.9g/l，对氨基苯磺酸钠4g/l，磷酸二氢锌2g/l。
实施例2
向700ml水中加入对氨基苯磺酸盐并搅拌均匀，然后加入丁二酸并搅拌均匀，再加入硫脲并搅拌均匀，然后在搅拌条件下加入硼酸，然后加入磷酸二氢锌搅拌均匀，并定容至1000ml制备成钢板用水性无铬快速成膜处理液。其成分按物质的量浓度为硫脲10g/l，丁二酸17g/l，硼酸1.1g/l，对氨基苯磺酸钠6g/l，磷酸二氢锌4g/l。
实施例3
向700ml水中加入对氨基苯磺酸盐并搅拌均匀，然后加入丁二酸并搅拌均匀，再加入硫脲并搅拌均匀，然后在搅拌条件下加入硼酸，然后加入磷酸二氢锌搅拌均匀，并定容至1000ml制备成钢板用水性无铬快速成膜处理液。其成分按物质的量浓度为硫脲8g/l，丁二酸16g/l，硼酸1.0g/l，对氨基苯磺酸钠5g/l，磷酸二氢锌3g/l。
实施例4
向700ml水中加入对氨基苯磺酸盐并搅拌均匀，然后加入丁二酸并搅拌均匀，再加入硫脲并搅拌均匀，然后在搅拌条件下加入硼酸，然后加入磷酸二氢锌搅拌均匀，并定容至1000ml制备成钢板用水性无铬快速成膜处理液。其成分按物质的量浓度为硫脲9g/l，丁二酸16g/l，硼酸1.1g/l，对氨基苯磺酸钠6g/l，磷酸二氢锌2g/l。
实施例5
向700ml水中加入对氨基苯磺酸盐并搅拌均匀，然后加入丁二酸并搅拌均匀，再加入硫脲并搅拌均匀，然后在搅拌条件下加入硼酸，然后加入磷酸二氢锌搅拌均匀，并定容至1000ml制备成钢板用水性无铬快速成膜处理液。其成分按物质的量浓度为硫脲10g/l，丁二酸15g/l，硼酸0.9g/l，对氨基苯磺酸钠5g/l，磷酸二氢锌3g/l。
实施例的试验方法
将规格为70mm×50mm的酸洗板浸入上述处理液中5s后取出热风吹干，然后按照gb/t10125-2012金属覆盖层盐雾腐蚀实验方法进行实验，按照gbt6461-2002金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级方法评价，盐雾试验结果列于表1。盐雾试验两小时后基本表面评级10级和9级，为表面无缺陷和腐蚀面积小于0.1％，盐雾试验三小时后腐蚀面积大于2.5％。
表1实施例盐雾试验结果
本发明虽然公开部分实施例，但并不是用来限制本发明。本发明还可以有其他多种实施方式，本领域技术人员可根据本发明做成各种相应的改变，但这些相应的改变都应属于本发明所附权力要求的保护范围。