CN107377963A - 一种汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法 - Google Patents

一种汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法，称取水、重铬酸钠、缩水甘油、硅溶胶、对苯甲酸、氢氧化钠、轻质碳酸钙、丙烯酸乳液、氧化镁、硝基纤维素、聚乙烯醇、磷酸钾、碳酸钠、2‑甲基咪唑和邻苯二甲酸二丁酯；制备方法简单，成本低廉，可操作性强，对环境无公害，安全环保，耐酸碱，抗潮气性优良；产品成膜后强度高，附着力1级，耐腐蚀性好，耐热冲击，冲击强度60‑100J，粘度65‑85s，粘着性为250‑290；工艺稳定性好，使用寿命长，成膜后6‑10年无显著变化，使用简单，坚固耐磨，光泽度好，60°光泽为92‑98%，柔韧性1mm；成品无毒，硬度5‑9，无废水排放，原料来源广泛。

Description

一种汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法
技术领域
本申请属于粉末金属钝化剂材料领域，尤其涉及一种汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法。
背景技术
金属钝化剂，抑制金属对油的各种影响的添加剂。在炼油工业方面金属钝化剂有两个方面的应用。用来抑制活性金属离子（铜、铁、镍、锰等）对油品氧化的催化作用的物质。常与抗氧剂复合使用于汽油、喷气燃料、柴油等轻质燃料中，可提高油品的安定性，延长储存期。常用的如N,N'-二亚水杨基丙二胺。在重油催化裂化中，用来抑制油中所含重金属（镍、钒、铜等）对催化剂活性的影响的物质，常用的为锑的化合物。
钝化液能使金属表面呈钝态的溶液。一般用于镀锌、镀镉和其他镀层的镀后处理。目的是在镀层表面形成能阻止金属正常反应的表面状态，提高其抗蚀性，并增加产品美观。通过配方分析可知常用的钝化液主要成分是铬酸、硝酸、硫酸。但由于铬酸造成环境污染，在某些场合，产品要求银白色或蓝白色，则经三酸钝化处理后生成的彩虹色钝化膜，还可以再经过碱液漂白处理(白色钝化)，但镀层的耐蚀性能下降。
提高产品的涂装性能。二氧化硅在凝胶中是以极性颗粒存在的，因而除能将钝化层中的其他成分吸附在镀锌板表面以外，它还能起到媒介的作用，能与钝化层外涂层紧密结合，一改钝化后的镀锌板不能彩涂的不足，使钝化后的镀锌板不但能够继续涂装，而且涂装性能更好。事实上，加入二氧化硅以后的钝化液更接近于彩涂预处理液的成分。所以钝化后的产品既可以直接使用，也可作为彩涂基板。
铬在自然界以二价到六价的氧化态存在。但是，只有三价和六价铬有足够稳定性，可以实际用于电镀生产。传统的钝化液通常是由六价铬化合物、三价铬化合物、导电盐、络合剂等组成。由于六价铬钝化液具有操作简单、成本低廉、控制简便，形成的钝化膜色彩鲜艳，耐候耐磨性能突出，且自身具有自修复功能，因而被大量地采用。但六价铬化合物具有很高的毒性，是致癌物质。近年来世界各国在环保法规中对剧毒致癌物质六价铬的使用作出严格限制并最终将被禁止使用。在环境保护、实现清洁化生产以及汽车工业对钢铁制件耐蚀性能要求更高的推动下，三价铬钝化和无铬钝化的研究开发取得了长足的进步，其中三价铬钝化在配方、工艺上都越来越完善。
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，均属于粉末烧结技术，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。
粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金过程，和字面吻合。而粉末冶金制品则常远远超出材料和冶金的范畴，往往是跨多学科（材料和冶金，机械和力学等）的技术。尤其现代金属粉末3D打印，集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，使得粉末冶金制品技术成为跨更多学科的现代综合技术。设计一种稳定性好、强度高且耐热冲击的汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法是非常必要的。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对上述技术问题，提供一种汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法，解决现有粉末金属钝化液稳定性差、强度低、不耐热冲击且不耐蚀等技术问题。
技术方案：
一种汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取水100份、重铬酸钠5-25份、缩水甘油10-30份、硅溶胶10-30份、对苯甲酸25-45份、氢氧化钠1-5份、轻质碳酸钙11-15份、丙烯酸乳液8-12份、氧化镁3-7份、硝基纤维素10-14份、聚乙烯醇0.5-2.5份、磷酸钾6-10份、碳酸钠4-8份、2-甲基咪唑0.8-1.2份和邻苯二甲酸二丁酯2-6份；
第二步：将水、重铬酸钠、硝基纤维素和聚乙烯醇投入反应釜中，打开搅拌机混合，升温至80-100℃，混合速度为60-70r/min，混合1-5min；
第三步：加入剩余原料，调节混合速度至300-500 r/min，混合60-100min，调节pH至1.5-3.5。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第一步中汽车粉末金属零件钝化剂的原料按重量份数配比如下：水100份、重铬酸钠5份、缩水甘油10份、硅溶胶10份、对苯甲酸25份、氢氧化钠1份、轻质碳酸钙11份、丙烯酸乳液8份、氧化镁3份、硝基纤维素10份、聚乙烯醇0.5份、磷酸钾6份、碳酸钠4份、2-甲基咪唑0.8份和邻苯二甲酸二丁酯2份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第一步中汽车粉末金属零件钝化剂的原料按重量份数配比如下：水100份、重铬酸钠25份、缩水甘油30份、硅溶胶30份、对苯甲酸45份、氢氧化钠5份、轻质碳酸钙15份、丙烯酸乳液12份、氧化镁7份、硝基纤维素14份、聚乙烯醇2.5份、磷酸钾10份、碳酸钠8份、2-甲基咪唑1.2份和邻苯二甲酸二丁酯6份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第一步中汽车粉末金属零件钝化剂的原料按重量份数配比如下：水100份、重铬酸钠10份、缩水甘油15份、硅溶胶15份、对苯甲酸30份、氢氧化钠2份、轻质碳酸钙12份、丙烯酸乳液9份、氧化镁4份、硝基纤维素11份、聚乙烯醇1份、磷酸钾7份、碳酸钠5份、2-甲基咪唑0.9份和邻苯二甲酸二丁酯3份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第一步中汽车粉末金属零件钝化剂的原料按重量份数配比如下：水100份、重铬酸钠20份、缩水甘油25份、硅溶胶25份、对苯甲酸40份、氢氧化钠4份、轻质碳酸钙14份、丙烯酸乳液11份、氧化镁6份、硝基纤维素13份、聚乙烯醇2份、磷酸钾9份、碳酸钠7份、2-甲基咪唑1.1份和邻苯二甲酸二丁酯5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第一步中汽车粉末金属零件钝化剂的原料按重量份数配比如下：水100份、重铬酸钠15份、缩水甘油20份、硅溶胶20份、对苯甲酸35份、氢氧化钠3份、轻质碳酸钙13份、丙烯酸乳液10份、氧化镁5份、硝基纤维素12份、聚乙烯醇1.5份、磷酸钾8份、碳酸钠6份、2-甲基咪唑1份和邻苯二甲酸二丁酯4份。
有益效果：
本发明所述一种汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、制备方法简单，成本低廉，可操作性强，对环境无公害，安全环保，耐酸碱，抗潮气性优良；2、产品成膜后强度高，附着力1级，耐腐蚀性好，耐热冲击，冲击强度60-100J，粘度65-85s，粘着性为250-290；3、工艺稳定性好，使用寿命长，成膜后6-10年无显著变化，使用简单，坚固耐磨，光泽度好，60°光泽为92-98%，柔韧性1mm；4、成品无毒，硬度5-9，无废水排放，原料来源广泛，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
实施例1:
按照重量份数配比称取水100份、重铬酸钠5份、缩水甘油10份、硅溶胶10份、对苯甲酸25份、氢氧化钠1份、轻质碳酸钙11份、丙烯酸乳液8份、氧化镁3份、硝基纤维素10份、聚乙烯醇0.5份、磷酸钾6份、碳酸钠4份、2-甲基咪唑0.8份和邻苯二甲酸二丁酯2份。
将水、重铬酸钠、硝基纤维素和聚乙烯醇投入反应釜中，打开搅拌机混合，升温至80℃，混合速度为60r/min，混合1min。
加入剩余原料，调节混合速度至300 r/min，混合60min，调节pH至1.5。
制备方法简单，成本低廉，可操作性强，对环境无公害，安全环保，耐酸碱，抗潮气性优良；产品成膜后强度高，附着力1级，耐腐蚀性好，耐热冲击，冲击强度60J，粘度65s，粘着性为250；工艺稳定性好，使用寿命长，成膜后6年无显著变化，使用简单，坚固耐磨，光泽度好，60°光泽为92%，柔韧性1mm；成品无毒，硬度5，无废水排放，原料来源广泛，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例2:
按照重量份数配比称取水100份、重铬酸钠25份、缩水甘油30份、硅溶胶30份、对苯甲酸45份、氢氧化钠5份、轻质碳酸钙15份、丙烯酸乳液12份、氧化镁7份、硝基纤维素14份、聚乙烯醇2.5份、磷酸钾10份、碳酸钠8份、2-甲基咪唑1.2份和邻苯二甲酸二丁酯6份。
将水、重铬酸钠、硝基纤维素和聚乙烯醇投入反应釜中，打开搅拌机混合，升温至100℃，混合速度为70r/min，混合5min。
加入剩余原料，调节混合速度至500 r/min，混合100min，调节pH至3.5。
制备方法简单，成本低廉，可操作性强，对环境无公害，安全环保，耐酸碱，抗潮气性优良；产品成膜后强度高，附着力1级，耐腐蚀性好，耐热冲击，冲击强度70J，粘度70s，粘着性为260；工艺稳定性好，使用寿命长，成膜后7年无显著变化，使用简单，坚固耐磨，光泽度好，60°光泽为94%，柔韧性1mm；成品无毒，硬度6，无废水排放，原料来源广泛，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例3:
按照重量份数配比称取水100份、重铬酸钠10份、缩水甘油15份、硅溶胶15份、对苯甲酸30份、氢氧化钠2份、轻质碳酸钙12份、丙烯酸乳液9份、氧化镁4份、硝基纤维素11份、聚乙烯醇1份、磷酸钾7份、碳酸钠5份、2-甲基咪唑0.9份和邻苯二甲酸二丁酯3份。
将水、重铬酸钠、硝基纤维素和聚乙烯醇投入反应釜中，打开搅拌机混合，升温至80℃，混合速度为60r/min，混合1min。
加入剩余原料，调节混合速度至300 r/min，混合60min，调节pH至1.5。
制备方法简单，成本低廉，可操作性强，对环境无公害，安全环保，耐酸碱，抗潮气性优良；产品成膜后强度高，附着力1级，耐腐蚀性好，耐热冲击，冲击强度80J，粘度75s，粘着性为270；工艺稳定性好，使用寿命长，成膜后8年无显著变化，使用简单，坚固耐磨，光泽度好，60°光泽为95%，柔韧性1mm；成品无毒，硬度7，无废水排放，原料来源广泛，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例4:
按照重量份数配比称取水100份、重铬酸钠20份、缩水甘油25份、硅溶胶25份、对苯甲酸40份、氢氧化钠4份、轻质碳酸钙14份、丙烯酸乳液11份、氧化镁6份、硝基纤维素13份、聚乙烯醇2份、磷酸钾9份、碳酸钠7份、2-甲基咪唑1.1份和邻苯二甲酸二丁酯5份。
将水、重铬酸钠、硝基纤维素和聚乙烯醇投入反应釜中，打开搅拌机混合，升温至100℃，混合速度为70r/min，混合5min。
加入剩余原料，调节混合速度至500 r/min，混合100min，调节pH至3.5。
制备方法简单，成本低廉，可操作性强，对环境无公害，安全环保，耐酸碱，抗潮气性优良；产品成膜后强度高，附着力1级，耐腐蚀性好，耐热冲击，冲击强度90J，粘度80s，粘着性为280；工艺稳定性好，使用寿命长，成膜后9年无显著变化，使用简单，坚固耐磨，光泽度好，60°光泽为97%，柔韧性1mm；成品无毒，硬度8，无废水排放，原料来源广泛，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例5:
按照重量份数配比称取水100份、重铬酸钠15份、缩水甘油20份、硅溶胶20份、对苯甲酸35份、氢氧化钠3份、轻质碳酸钙13份、丙烯酸乳液10份、氧化镁5份、硝基纤维素12份、聚乙烯醇1.5份、磷酸钾8份、碳酸钠6份、2-甲基咪唑1份和邻苯二甲酸二丁酯4份。
将水、重铬酸钠、硝基纤维素和聚乙烯醇投入反应釜中，打开搅拌机混合，升温至90℃，混合速度为65r/min，混合3min。
加入剩余原料，调节混合速度至400 r/min，混合80min，调节pH至2.5。
制备方法简单，成本低廉，可操作性强，对环境无公害，安全环保，耐酸碱，抗潮气性优良；产品成膜后强度高，附着力1级，耐腐蚀性好，耐热冲击，冲击强度100J，粘度85s，粘着性为290；工艺稳定性好，使用寿命长，成膜后10年无显著变化，使用简单，坚固耐磨，光泽度好，60°光泽为98%，柔韧性1mm；成品无毒，硬度9，无废水排放，原料来源广泛，可以广泛生产并不断代替现有材料。
以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取水100份、重铬酸钠5-25份、缩水甘油10-30份、硅溶胶10-30份、对苯甲酸25-45份、氢氧化钠1-5份、轻质碳酸钙11-15份、丙烯酸乳液8-12份、氧化镁3-7份、硝基纤维素10-14份、聚乙烯醇0.5-2.5份、磷酸钾6-10份、碳酸钠4-8份、2-甲基咪唑0.8-1.2份和邻苯二甲酸二丁酯2-6份；
第二步：将水、重铬酸钠、硝基纤维素和聚乙烯醇投入反应釜中，打开搅拌机混合，升温至80-100℃，混合速度为60-70r/min，混合1-5min；
第三步：加入剩余原料，调节混合速度至300-500 r/min，混合60-100min，调节pH至1.5-3.5。
2.根据权利要求1所述的一种汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法，其特征在于：所述第一步中汽车粉末金属零件钝化剂的原料按重量份数配比如下：水100份、重铬酸钠5份、缩水甘油10份、硅溶胶10份、对苯甲酸25份、氢氧化钠1份、轻质碳酸钙11份、丙烯酸乳液8份、氧化镁3份、硝基纤维素10份、聚乙烯醇0.5份、磷酸钾6份、碳酸钠4份、2-甲基咪唑0.8份和邻苯二甲酸二丁酯2份。
3.根据权利要求1所述的一种汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法，其特征在于：所述第一步中汽车粉末金属零件钝化剂的原料按重量份数配比如下：水100份、重铬酸钠25份、缩水甘油30份、硅溶胶30份、对苯甲酸45份、氢氧化钠5份、轻质碳酸钙15份、丙烯酸乳液12份、氧化镁7份、硝基纤维素14份、聚乙烯醇2.5份、磷酸钾10份、碳酸钠8份、2-甲基咪唑1.2份和邻苯二甲酸二丁酯6份。
4.根据权利要求1所述的一种汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法，其特征在于：所述第一步中汽车粉末金属零件钝化剂的原料按重量份数配比如下：水100份、重铬酸钠10份、缩水甘油15份、硅溶胶15份、对苯甲酸30份、氢氧化钠2份、轻质碳酸钙12份、丙烯酸乳液9份、氧化镁4份、硝基纤维素11份、聚乙烯醇1份、磷酸钾7份、碳酸钠5份、2-甲基咪唑0.9份和邻苯二甲酸二丁酯3份。
5.根据权利要求1所述的一种汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法，其特征在于：所述第一步中汽车粉末金属零件钝化剂的原料按重量份数配比如下：水100份、重铬酸钠20份、缩水甘油25份、硅溶胶25份、对苯甲酸40份、氢氧化钠4份、轻质碳酸钙14份、丙烯酸乳液11份、氧化镁6份、硝基纤维素13份、聚乙烯醇2份、磷酸钾9份、碳酸钠7份、2-甲基咪唑1.1份和邻苯二甲酸二丁酯5份。
6.根据权利要求1所述的一种汽车粉末金属零件钝化剂的制备方法，其特征在于：所述第一步中汽车粉末金属零件钝化剂的原料按重量份数配比如下：水100份、重铬酸钠15份、缩水甘油20份、硅溶胶20份、对苯甲酸35份、氢氧化钠3份、轻质碳酸钙13份、丙烯酸乳液10份、氧化镁5份、硝基纤维素12份、聚乙烯醇1.5份、磷酸钾8份、碳酸钠6份、2-甲基咪唑1份和邻苯二甲酸二丁酯4份。
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