CN105951072A - 一种锆化处理剂及对钢铁制件进行锆化处理的方法 - Google Patents

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Abstract

一种锆化处理剂，涉及金属材料表面化学处理技术领域，其包括以下组分：20‑30重量份的氟锆酸銨、20‑30重量份的硅氧烷、2‑4重量份的硝酸稀土、1.5‑4重量份的螯合剂。采用该处理剂对金属制件进行锆化处理能够获得与磷化处理相近的表面处理效果，更重要的是，锆化处理可以在常温下进行，处理过程中几乎不产生废渣，具有优异的节能环保效果。

Description

一种锆化处理剂及对钢铁制件进行锆化处理的方法
技术领域
本发明涉及金属材料表面化学处理技术领域，特别涉及一种锆化处理剂及对钢铁制件进行锆化处理的方法。
背景技术
传统的涂装前处理通常采用锌系磷化液进行磷化处理,锌系磷化虽然得到的磷化膜疏松,膜孔间隙大,便于涂料的吸附，但是由于在磷化过程中产生大量的磷渣和废液，这些如果废弃物不处理就排放出去，对环境造成污染，如果对其先处理再排放，昂贵的治污费用势必增加企业的生产成本。
锆化处理由于相比磷化处理更加节能环保，受到市场亲睐，然而国内当前所用锆化处理剂的处理效果相比磷化处理差距较大，在一定程度上限制了锆化处理工艺的应用推广。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种几乎不产生废渣、处理效果与磷化处理基本相当的锆化处理剂。基于该锆化处理剂，本发明还提供一种对钢铁制件进行锆化处理的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种锆化处理剂，包括以下组分：20-30重量份的氟锆酸銨、20-30重量份的硅氧烷、2-4重量份的硝酸稀土、1.5-4重量份的螯合剂。
进一步，所述氟锆酸銨的配比量为25重量份。
进一步，所述硅氧烷的配比量为20重量份。
进一步，所述硝酸稀土的配比量为3重量份。
更进一步，所述螯合剂的配比量为2重量份。
优选的，该锆化处理剂还包括40-60重量份的水。
其中，所述水为去离子水。
优选的，所述螯合剂为EDTA二钠。
作为本发明的另一方面，一种对钢铁制件进行锆化处理的方法，包括以下步骤：
步骤一、在20-40℃的条件下将pH值为4-5.5的锆化处理液喷淋至制件表面，喷淋压力0.5-1.5MPa，反应时间60-120秒；
或者在20-40℃的条件下将制件浸泡在pH值为4-5.5的锆化处理液中，浸泡时间40-60秒；
上述锆化处理液采用前述锆化处理剂加水调制而成；
步骤二、水洗去除制件表面的反应残液。
其中，步骤二中去除制件表面反应残液所用的水为去离子水。
本发明取得的有益效果在于：本发明提供了一种新型的锆化处理剂，采用该处理剂对金属制件进行锆化处理能够获得与磷化处理相近的表面处理效果，更重要的是，锆化处理可以在常温下进行，处理过程中几乎不产生废渣，具有优异的节能环保效果。
具体实施方式
一种锆化处理剂，包括以下组分：20-30重量份的氟锆酸銨、20-30重量份的硅氧烷、2-4重量份的硝酸稀土、1.5-4重量份的螯合剂。
需要说明的是，本发明提供的锆化处理剂在使用时需要加水调制，加水调制过程中需要将各组分与水充分搅拌混合，既然使用前需要加水调制，那就可以先用适量的水将其调制成处理剂母液，然后在使用时只需兑水稀释就可以了，这样可以让处理剂使用更加方便。另外，为简化表述，虽然以下仅列举了采用EDTA二钠作螯合剂的实施例，但本领域技术人员应当明白，本发明可还以选择如EDTA四钠等其他与EDTA二钠性能接近的螯合剂。
为了让本领域技术人员更清楚地了解本发明相对现有技术的改进之处，下面结合实施例和对比例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
首先，将以下各组分投入适量水中充分搅拌混合均匀，得到处理剂母液，各组分的配比为：20重量份的氟锆酸銨、20重量份的硅氧烷、4重量份的硝酸稀土、4重量份的EDTA二钠。考虑到搅拌混合的操作方便性，本阶段加入水的配比量为50重量份，为了保证处理剂具有较佳的处理效果，调制过程中用到的水最好都选用去离子水，当然，若考虑去离子水成本较高，采用蒸馏水替代去离子水也是可以的，但是锆化处理过程中处理剂的用量相应会略多一些。
此后，将处理剂母液兑水稀释至pH值4-5.5，采用以下步骤对钢铁制件进行表面处理：
步骤一、在20-40℃的条件下将pH值为4-5.5的锆化处理液喷淋至制件表面，喷淋压力0.5-1.5MPa，反应时间60-120秒；
步骤二、水洗去除制件表面的反应残液。
处理过程结束后检测制件表面形成的锆化膜厚度（使用QuaNix 4200 / 4500 涂层测厚仪检测），然后涂装油漆并按GB/T1720测试漆膜的附着力，同时分离出处理过程产生的废渣，对其进行称量计算，得出每处理10公斤制件所产生的废渣量。测试及称量计算结果见表1。
实施例2：
实施例2跟实施例1相比，只是各组分的配比有所改变，其他内容完全相同，为简便表述，相同的内容在此不再赘述，实施例2中各组分的配比如下：
30重量份的氟锆酸銨、30重量份的硅氧烷、2重量份的硝酸稀土、1.5重量份的EDTA二钠。
此后，与实施例1一样，调制处理剂母液并将处理剂母液兑水稀释至pH值4-5.5，然后用其对钢铁制件进行表面处理，处理过程结束后检测制件表面形成的锆化膜厚度（使用QuaNix 4200 / 4500 涂层测厚仪检测），然后涂装油漆并按GB/T1720测试漆膜的附着力，同时分离出处理过程产生的废渣，对其进行称量计算，得出每处理10公斤制件所产生的废渣量。测试及称量计算结果见表1。
实施例3：
实施例3跟实施例1和2相比，只是各组分的质量百分配比有所改变，其他内容完全相同，实施例3中各组分的配比如下：
25重量份的氟锆酸銨、25重量份的硅氧烷、3重量份的硝酸稀土、2重量份的EDTA二钠。
此后，与实施例1、2一样，调制处理剂母液并将处理剂母液兑水稀释至pH值4-5.5，然后用其对钢铁制件进行表面处理，处理过程结束后检测制件表面形成的锆化膜厚度（使用QuaNix 4200 / 4500 涂层测厚仪检测），然后涂装油漆并按GB/T1720测试漆膜的附着力，同时分离出处理过程产生的废渣，对其进行称量计算，得出每处理10公斤制件所产生的废渣量。测试及称量计算结果见表1。
实施例4：
实施例4跟实施例1-3相比，只是各组分的质量百分配比有所改变，其他内容完全相同，实施例4中各组分的配比如下：
25重量份的氟锆酸銨、20重量份的硅氧烷、3重量份的硝酸稀土、2重量份的EDTA二钠。
此后，与实施例1-3一样，调制处理剂母液并将处理剂母液兑水稀释至pH值4-5.5，然后用其对钢铁制件进行表面处理，处理过程结束后检测制件表面形成的锆化膜厚度（使用QuaNix 4200 / 4500 涂层测厚仪检测），然后涂装油漆并按GB/T1720测试漆膜的附着力，同时分离出处理过程产生的废渣，对其进行称量计算，得出每处理10公斤制件所产生的废渣量。测试及称量计算结果见表1。
对比例：
需要提前说明的是，由于现有的磷化液种类较多，虽然采用磷化处理的制件涂装效果较好，但是磷化处理大都存在背景技术部分所描述的缺陷，本领域技术人员应当明白，在本发明的对比例中无法对现有的磷化液进行穷举，亦无法对其一一具体测试，为简化表述，本对比例只选取了业内常用的中温低渣锌系磷化液（磷化液型号：HPC-909 、生产厂商：湖南金化科技集团有限公司）作对比实验。
在60-70℃的条件下用上述磷化液对制件表面进行磷化处理，采用浸泡处理工艺，反应时间控制在10-15分钟，处理过程结束后水洗去除制件表面残存反应液，检测制件表面形成的磷化膜厚度（使用QuaNix 4200 / 4500 涂层测厚仪检测），然后涂装油漆并按GB/T1720测试漆膜的附着力，同时分离出处理过程产生的废渣，对其进行称量计算，得出每处理10公斤制件所产生的废渣量。测试及称量计算结果见表1。
从表1可以看出，本发明提供的锆化处理剂能够在制件表面形成3-4μm的锆化膜，磷化处理形成的磷化膜厚度为5μm，经该处理剂锆化处理后涂装的漆膜附着力可达3级以上，磷化处理后漆膜附着力为2级，由此可以确定，采用该处理剂对金属制件进行锆化处理能够获得与磷化处理相近的表面处理效果；更为重要的是，该处理剂每处理10公斤制件所产生的废渣量仅为6克左右，而磷化处理10公斤制件所产生的废渣量达到了50克以上，跟磷化处理产生的废渣量相比，本发明所产生的废渣几乎可以忽略不计；此外，本发明提供的锆化处理剂工作温度为20-40℃（常温），处理过程中无需消耗能源进行加热，其相对于磷化处理剂具有更好的节能环保效果。
最后需要强调的是，虽然以上实施例中对钢铁制件表面锆化处理采用的是喷淋方式，但是申请人经实验发现，采用以下方式也可以取得与喷淋方式非常接近的技术效果：步骤一、在20-40℃的条件下将制件浸泡在pH值为4-5.5的锆化处理液中，浸泡时间40-60秒；步骤二、水洗去除制件表面的反应残液。由于二者区别仅是一个采用喷淋工艺，另一个采用浸泡工艺，其他方面并无明显差异，为简化表述，本发明不再列举采用浸泡方式对钢铁制件表面进行锆化处理的实施例。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (10)

1.一种锆化处理剂，包括以下组分：20-30重量份的氟锆酸銨、20-30重量份的硅氧烷、2-4重量份的硝酸稀土、1.5-4重量份的螯合剂。
2.根据权利要求1所述的锆化处理剂，其特征在于：所述氟锆酸銨的配比量为25重量份。
3.根据权利要求2所述的锆化处理剂，其特征在于：所述硅氧烷的配比量为20重量份。
4.根据权利要求3所述的锆化处理剂，其特征在于：所述硝酸稀土的配比量为3重量份。
5.根据权利要求4所述的锆化处理剂，其特征在于：所述螯合剂的配比量为2重量份。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的锆化处理剂，其特征在于：还包括40-60重量份的水。
7.根据权利要求6所述的锆化处理剂，其特征在于：所述水为去离子水。
8.根据权利要求1-5中任意一项所述的锆化处理剂，其特征在于：所述螯合剂为EDTA二钠。
9.一种对钢铁制件进行锆化处理的方法，包括以下步骤：
步骤一、在20-40℃的条件下将pH值为4-5.5的锆化处理液喷淋至制件表面，喷淋压力0.5-1.5MPa，反应时间60-120秒；或者在20-40℃的条件下将制件浸泡在pH值为4-5.5的锆化处理液中，浸泡时间40-60秒；
上述锆化处理液采用权利要求1-8中任意一项所述的锆化处理剂加水调制而成；
步骤二、水洗去除制件表面的反应残液。
10.根据权利要求9所述的对钢铁制件进行锆化处理的方法，其特征在于：步骤二中去除制件表面反应残液所用的水为去离子水。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107460470A (zh) * 2017-08-09 2017-12-12 泾县信达工贸有限公司 一种发热盘铝板的制备方法
CN108060413A (zh) * 2017-12-12 2018-05-22 广州旭淼新材料科技有限公司 一种钢铁表面陶化剂及其制备方法
CN116083893A (zh) * 2023-02-09 2023-05-09 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 一种金属基材的处理方法及用于制备车辆的材料

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101701336A (zh) * 2009-11-26 2010-05-05 芜湖市瑞杰环保材料科技有限公司 一种环保的金属表面处理剂及其使用方法
CN102084031A (zh) * 2008-07-01 2011-06-01 日本帕卡濑精株式会社 金属构件用化学转化处理液以及表面处理方法
CN104630765A (zh) * 2013-11-11 2015-05-20 安徽未来表面技术有限公司 一种环保型金属涂装前预处理剂及其制备方法
CN104988563A (zh) * 2015-07-30 2015-10-21 南京科润工业介质股份有限公司 一种硅烷-纳米陶瓷复合表面处理剂

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102084031A (zh) * 2008-07-01 2011-06-01 日本帕卡濑精株式会社 金属构件用化学转化处理液以及表面处理方法
CN101701336A (zh) * 2009-11-26 2010-05-05 芜湖市瑞杰环保材料科技有限公司 一种环保的金属表面处理剂及其使用方法
CN104630765A (zh) * 2013-11-11 2015-05-20 安徽未来表面技术有限公司 一种环保型金属涂装前预处理剂及其制备方法
CN104988563A (zh) * 2015-07-30 2015-10-21 南京科润工业介质股份有限公司 一种硅烷-纳米陶瓷复合表面处理剂

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《装备制造业节能减排技术手册》编辑委员会: "《装备制造业节能减排技术手册 上册》", 31 August 2013, 机械工业出版社 *
胡国辉: "《金属磷化工艺技术》", 31 January 2009, 国防工业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107460470A (zh) * 2017-08-09 2017-12-12 泾县信达工贸有限公司 一种发热盘铝板的制备方法
CN108060413A (zh) * 2017-12-12 2018-05-22 广州旭淼新材料科技有限公司 一种钢铁表面陶化剂及其制备方法
CN116083893A (zh) * 2023-02-09 2023-05-09 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 一种金属基材的处理方法及用于制备车辆的材料

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