CN105951077A - 一种钢铁表面钝化处理液 - Google Patents

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王和山
朱建林
王和东
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/40—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
    • C23C2222/20—Use of solutions containing silanes

Abstract

本发明提供一种钢铁表面钝化处理液，其组成成分以及各成分所占质量百分比分别为：改性有机硅：18‑27%、成膜剂：3‑7%、高铁酸盐：5‑11%、稀土盐：5‑11%、助剂：7‑10%，其余为去离子水；改性有机硅的组成成分以及各成分所占改性有机硅质量比分别为：无机硅源：45‑60%、硅烷偶联剂：23‑35%、催化剂：2‑5%以及活性剂：12‑20%。本发明钝化处理液的组分配方来源广泛、获取成本低；成分安全无铬、对环境友好；并且能够对钢铁表面具有优秀的钝化效果。

Description

一种钢铁表面钝化处理液
技术领域
本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种钢铁表面钝化处理液。
背景技术
镀膜工艺被广泛应用于现代工业中，但是镀膜层在空气中很容易被氧化而变暗，产生“白锈”腐蚀。为了提高镀膜层的耐腐蚀性，通常需要进行钝化处理，以便在镀膜层上覆盖一层保护膜，使之处于钝态。一般采用铬酸钝化处理的方法，在铬酸钝化过程中，六价铬毒性大，对环境污染严重。随着人们环保意识的增强，现在大多采用低铬钝化，以降低成本以及对环境的危害；但是随着铬含量的降低，钝化效果也随之降低。
因此，针对以上问题研制出一种成本低、对环境友好且钝化效果优秀的钝化处理液是本领域技术人员所急需解决的难题。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种钢铁表面钝化处理液。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种钢铁表面钝化处理液，其组成成分以及各成分所占质量百分比分别为：改性有机硅：18-27%、成膜剂：3-7%、高铁酸盐：5-11%、稀土盐：5-11%、助剂：7-10%，其余为去离子水；改性有机硅的组成成分以及各成分所占改性有机硅质量比分别为：无机硅源：45-60%、硅烷偶联剂：23-35%、催化剂：2-5%以及活性剂：12-20%。
作为优选，硅烷偶联剂为氨基改性硅烷以及环氧基硅烷。
作为优选，成膜剂为水性聚氨酯成膜剂。
作为优选，高铁酸盐为高铁酸钠或者高铁酸钾中的一种或两种。
作为优选，稀土盐为钒酸盐以及铈盐按照质量比2:3-7进行混合的混合物。
作为优选，助剂包括流平剂、分散润湿剂、消泡剂以及附着力促进剂。
本发明提供了一种钢铁表面钝化处理液，由改性有机硅、成膜剂、高铁酸盐、稀土盐、助剂以及去离子水组成；由无机硅源、硅烷偶联剂、催化剂以及活性剂组成的改性有机硅与去离子水相结合，作为本发明钝化处理液载体，其中改性有机硅以无机硅源、硅烷偶联剂为低聚物，通过溶胶凝胶技术，开环聚合技术获得，再混合催化剂以及活性剂，使本发明在对钢铁表面进行钝化处理之后能够在其表面形成一层卓越的钝化膜，能够有效抑制钝化处理处的腐蚀效果；成膜剂的添加能够有助于本发明在钢铁表面形成一层黏着牢固、具有一定柔软性、延伸性、弹性、耐磨擦性等的连续均匀薄膜；高铁酸盐与稀土盐的组合不仅保证了本发明相比现有的钝化液不含有铬元素、毒性大大减小，且对环境友好；本发明中的助剂选择为流平剂、分散润湿剂、消泡剂以及附着力促进剂；其中流平剂有助于本发明在形成钝化膜膜时能够形成一个平整、光滑且均匀的涂膜，增加覆盖性，使钝化膜成膜均匀自然；分散润湿剂能够起到润湿、分散、抗絮凝以及稳定分散体系、降低粘度等作用；消泡剂具有消泡、抑泡的作用；附着力促进剂能够提高钢铁表面与钝化处理液的结合强度。
本发明与现有技术相比，本发明钝化处理液的组分配方来源广泛、获取成本低；成分安全无铬、对环境友好；并且能够对钢铁表面具有优秀的钝化效果。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
本发明提供一种钢铁表面钝化处理液，其组成成分以及各成分所占质量百分比分别为：改性有机硅：18%、成膜剂：3%、高铁酸盐：5%、稀土盐：5%、助剂：7%，其余为去离子水。
其中，改性有机硅的组成成分以及各成分所占改性有机硅质量比分别为：无机硅源：45%、硅烷偶联剂：35%、催化剂：5%以及活性剂：15%；硅烷偶联剂为氨基改性硅烷以及环氧基硅烷。
成膜剂为水性聚氨酯成膜剂。
高铁酸盐为高铁酸钠或者高铁酸钾中的一种或两种。
稀土盐为钒酸盐以及铈盐按照质量比2:3进行混合的混合物。
助剂包括流平剂、分散润湿剂、消泡剂以及附着力促进剂。
实施例2：
本发明提供一种钢铁表面钝化处理液，其组成成分以及各成分所占质量百分比分别为：改性有机硅：27%、成膜剂：7%、高铁酸盐：11%、稀土盐：11%、助剂：10%，其余为去离子水。
其中，改性有机硅的组成成分以及各成分所占改性有机硅质量比分别为：无机硅源：60%、硅烷偶联剂：23%、催化剂：5%以及活性剂：12%；硅烷偶联剂为氨基改性硅烷以及环氧基硅烷。
成膜剂为水性聚氨酯成膜剂。
高铁酸盐为高铁酸钠或者高铁酸钾中的一种或两种。
稀土盐为钒酸盐以及铈盐按照质量比2:7进行混合的混合物。
助剂包括流平剂、分散润湿剂、消泡剂以及附着力促进剂。
实施例3：
本发明提供一种钢铁表面钝化处理液，其组成成分以及各成分所占质量百分比分别为：改性有机硅：25%、成膜剂：5%、高铁酸盐：10%、稀土盐：10%、助剂：8%，其余为去离子水。
其中，改性有机硅的组成成分以及各成分所占改性有机硅质量比分别为：无机硅源：50%、硅烷偶联剂：30%、催化剂：5%以及活性剂：15%；硅烷偶联剂为氨基改性硅烷以及环氧基硅烷。
成膜剂为水性聚氨酯成膜剂。
高铁酸盐为高铁酸钠或者高铁酸钾中的一种或两种。
稀土盐为钒酸盐以及铈盐按照质量比2:3-7进行混合的混合物。
助剂包括流平剂、分散润湿剂、消泡剂以及附着力促进剂。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1. 一种钢铁表面钝化处理液，其特征在于：其组成成分以及各成分所占质量百分比分别为：改性有机硅：18-27%、成膜剂：3-7%、高铁酸盐：5-11%、稀土盐：5-11%、助剂：7-10%，其余为去离子水；所述改性有机硅的组成成分以及各成分所占改性有机硅质量比分别为：无机硅源：45-60%、硅烷偶联剂：23-35%、催化剂：2-5%以及活性剂：12-20%。
2.根据权利要求1所述的一种钢铁表面钝化处理液，其特征在于：所述硅烷偶联剂为氨基改性硅烷以及环氧基硅烷。
3.根据权利要求1所述的一种钢铁表面钝化处理液，其特征在于：所述成膜剂为水性聚氨酯成膜剂。
4.根据权利要求1所述的一种钢铁表面钝化处理液，其特征在于：所述高铁酸盐为高铁酸钠或者高铁酸钾中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的一种钢铁表面钝化处理液，其特征在于：所述稀土盐为钒酸盐以及铈盐按照质量比2:3-7进行混合的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种钢铁表面钝化处理液，其特征在于：所述助剂包括流平剂、分散润湿剂、消泡剂以及附着力促进剂。
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