CN107805800A - 一种钢材用表面磷化处理液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢材用表面磷化处理液，涉及钢板表面处理技术领域，由以下成分制成：磷酸、磷酸钠、硝酸钾、硝酸镧、氯酸钾、柠檬酸、三聚磷酸钠、乙醇、改性蓖麻油、十二烷基苯磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚、硅烷化纳米二氧化硅、聚乙二醇、去离子水；本发明的磷化处理液，能够很好的对钢材表面进行保护，成膜稳定性好大大提高了磷化处理后磷化膜的致密性和均匀性，磷化膜附着力高，提高了钢材表面的耐腐蚀性和耐磨性，磷化膜纯度高。
Description
技术领域
本发明属于钢板表面处理技术领域，具体涉及一种钢材用表面磷化处理液。
背景技术
目前，金属磷化处理技术已经广泛使用，现已应用于汽车、竣工、电器、 机械等多个领域，其主要用途是防锈、耐磨减磨、润滑、涂漆底层等。尤其是 在金属表面涂装领域，用量约占磷化处理总的工业用途的60％-70％。涂装前的 磷化是金属涂装前处理中的一个不可却小的主要工序，可明显提高涂层的附着 力、防护能力，是保证涂装质量的管件技术，是汽车、家电、机械生产的必要 工艺。磷化处理技术可以应用于各种黑色材料、锌及其合金、铝及其合金等， 最早且应用最为广泛的磷化处理技术是钢铁的磷化。现有的磷化处理液对钢材的磷化处理效率较低，生成的磷化膜质量一般，易磨损。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种钢材用表面磷化处理液。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种钢材用表面磷化处理液，按重量份计由以下成分制成：磷酸3-5、磷酸钠1-3、硝酸钾2-4、硝酸镧0.02-0.05、氯酸钾1.2-1.8、柠檬酸2.3-2.6、三聚磷酸钠2.4-2.8、乙醇10-12、改性蓖麻油3.5-3.8、十二烷基苯磺酸钠5-7、辛基酚聚氧乙烯醚1.5-2.0、硅烷化纳米二氧化硅2.5-3.5、聚乙二醇1-3、去离子水90-100。
进一步的，所述硅烷化纳米二氧化硅纳米二氧化硅粒度为80nm。
进一步的，所述硅烷化纳米二氧化硅制备方法为：将纳米二氧化硅均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为5.5%的纳米二氧化硅悬浮液，加热至85℃，保温10min，然后向纳米二氧化硅悬浮液中添加其质量0.35%的甲基乙烯基二氯硅烷，以2000r/min转速搅拌30min，然后进行抽滤，表面采用去离子水洗涤，烘干至恒重，即得。
进一步的，所述改性蓖麻油制备方法为：
（1）将质量百分比为100:1.5的蓖麻油和固体酸催化剂混合，在温度为150℃的条件下，保温反应45min后，将温度升高至200℃，保温反应2.5h后，冷却至室温，得到物料a；
（2）向物料a中滴加蓖麻油质量3.5%的质量分数为10%的磷酸钠溶液，然后将温度调节到62℃，以200r/min转速搅拌20min，再添加蓖麻油质量0.15%的过硫酸铵，以550r/min转速搅拌2h后，进行提纯，即得改性蓖麻油。
进一步的，所述钢材用表面磷化处理液使用方法为：将待处理的钢材经过表面清洗后，浸泡到所述钢材用表面磷化处理液，在常温下，浸泡1-1.5min，然后取出，在150℃下烘干后，放入清水中浸泡40min，然后取出，自然晾干，即得。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明的磷化处理液，能够很好的对钢材表面进行保护，成膜稳定性好大大提高了磷化处理后磷化膜的致密性和均匀性，磷化膜附着力高，提高了钢材表面的耐腐蚀性和耐磨性，磷化膜纯度高，沉淀物易清理，不仅缩短了传统高温表面磷化处理的时间，能够常温下实现快速钝化，无需加热，解决了传统高温磷化处理中磷化膜易夹杂沉淀，沉淀物难清理的问题，提高了磷化的效率，采用本发明磷化处理液在同等条件下进行的磷化处理操作费用更加低廉，经济性颇高；本发明通过在磷化处理液中采用硅烷化的纳米二氧化硅，能够有效的提高纳米二氧化硅的分散性，通过添加改性蓖麻油的协同作用，使得纳米二氧化硅能够与磷化处理液中其它组分相吸附结合，在磷化成膜的过程中能够良好的结合到磷化膜中，实现提高磷化膜的力学性能和防腐蚀性能，通过改性蓖麻油的添加，能够使得磷化处理中各组分处于活跃状态，在钢材进入磷化液中后，能够快速对钢材表面实现磷化成膜过程，有效的缩短了磷化处理时间。
具体实施方式
实施例1
一种钢材用表面磷化处理液，按重量份计由以下成分制成：磷酸3、磷酸钠1、硝酸钾2、硝酸镧0.02、氯酸钾1.2、柠檬酸2.3、三聚磷酸钠2.4、乙醇10、改性蓖麻油3.5、十二烷基苯磺酸钠5、辛基酚聚氧乙烯醚1.5、硅烷化纳米二氧化硅2.5、聚乙二醇1、去离子水90。
进一步的，所述硅烷化纳米二氧化硅纳米二氧化硅粒度为80nm。
进一步的，所述硅烷化纳米二氧化硅制备方法为：将纳米二氧化硅均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为5.5%的纳米二氧化硅悬浮液，加热至85℃，保温10min，然后向纳米二氧化硅悬浮液中添加其质量0.35%的甲基乙烯基二氯硅烷，以2000r/min转速搅拌30min，然后进行抽滤，表面采用去离子水洗涤，烘干至恒重，即得。
进一步的，所述改性蓖麻油制备方法为：
（1）将质量百分比为100:1.5的蓖麻油和固体酸催化剂混合，在温度为150℃的条件下，保温反应45min后，将温度升高至200℃，保温反应2.5h后，冷却至室温，得到物料a；
（2）向物料a中滴加蓖麻油质量3.5%的质量分数为10%的磷酸钠溶液，然后将温度调节到62℃，以200r/min转速搅拌20min，再添加蓖麻油质量0.15%的过硫酸铵，以550r/min转速搅拌2h后，进行提纯，即得改性蓖麻油。
进一步的，所述钢材用表面磷化处理液使用方法为：将待处理的钢材经过表面清洗后，浸泡到所述钢材用表面磷化处理液，在常温下，浸泡1-1.5min，然后取出，在150℃下烘干后，放入清水中浸泡40min，然后取出，自然晾干，即得。
实施例2
一种钢材用表面磷化处理液，按重量份计由以下成分制成：磷酸5、磷酸钠3、硝酸钾4、硝酸镧0.05、氯酸钾1.8、柠檬酸2.6、三聚磷酸钠2.8、乙醇12、改性蓖麻油3.8、十二烷基苯磺酸钠7、辛基酚聚氧乙烯醚2.0、硅烷化纳米二氧化硅3.5、聚乙二醇3、去离子水100。
进一步的，所述硅烷化纳米二氧化硅纳米二氧化硅粒度为80nm。
进一步的，所述硅烷化纳米二氧化硅制备方法为：将纳米二氧化硅均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为5.5%的纳米二氧化硅悬浮液，加热至85℃，保温10min，然后向纳米二氧化硅悬浮液中添加其质量0.35%的甲基乙烯基二氯硅烷，以2000r/min转速搅拌30min，然后进行抽滤，表面采用去离子水洗涤，烘干至恒重，即得。
进一步的，所述改性蓖麻油制备方法为：
（1）将质量百分比为100:1.5的蓖麻油和固体酸催化剂混合，在温度为150℃的条件下，保温反应45min后，将温度升高至200℃，保温反应2.5h后，冷却至室温，得到物料a；
（2）向物料a中滴加蓖麻油质量3.5%的质量分数为10%的磷酸钠溶液，然后将温度调节到62℃，以200r/min转速搅拌20min，再添加蓖麻油质量0.15%的过硫酸铵，以550r/min转速搅拌2h后，进行提纯，即得改性蓖麻油。
进一步的，所述钢材用表面磷化处理液使用方法为：将待处理的钢材经过表面清洗后，浸泡到所述钢材用表面磷化处理液，在常温下，浸泡1-1.5min，然后取出，在150℃下烘干后，放入清水中浸泡40min，然后取出，自然晾干，即得。
实施例3
一种钢材用表面磷化处理液，按重量份计由以下成分制成：磷酸4、磷酸钠2、硝酸钾3、硝酸镧0.04、氯酸钾1.5、柠檬酸2.4、三聚磷酸钠2.6、乙醇11、改性蓖麻油3.6、十二烷基苯磺酸钠6、辛基酚聚氧乙烯醚1.8、硅烷化纳米二氧化硅2.6、聚乙二醇2、去离子水95。
进一步的，所述硅烷化纳米二氧化硅纳米二氧化硅粒度为80nm。
进一步的，所述硅烷化纳米二氧化硅制备方法为：将纳米二氧化硅均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为5.5%的纳米二氧化硅悬浮液，加热至85℃，保温10min，然后向纳米二氧化硅悬浮液中添加其质量0.35%的甲基乙烯基二氯硅烷，以2000r/min转速搅拌30min，然后进行抽滤，表面采用去离子水洗涤，烘干至恒重，即得。
进一步的，所述改性蓖麻油制备方法为：
（1）将质量百分比为100:1.5的蓖麻油和固体酸催化剂混合，在温度为150℃的条件下，保温反应45min后，将温度升高至200℃，保温反应2.5h后，冷却至室温，得到物料a；
（2）向物料a中滴加蓖麻油质量3.5%的质量分数为10%的磷酸钠溶液，然后将温度调节到62℃，以200r/min转速搅拌20min，再添加蓖麻油质量0.15%的过硫酸铵，以550r/min转速搅拌2h后，进行提纯，即得改性蓖麻油。
进一步的，所述钢材用表面磷化处理液使用方法为：将待处理的钢材经过表面清洗后，浸泡到所述钢材用表面磷化处理液，在常温下，浸泡1-1.5min，然后取出，在150℃下烘干后，放入清水中浸泡40min，然后取出，自然晾干，即得。
对比例1：与实施例1区别仅在于在播种后1个月施用钾肥与焦磷酸钙稠膏混合制成混合物料。
对比例2：与实施例1区别仅在于将改性蓖麻油替换为等量的未改性蓖麻油。
对比例3：与实施例1区别仅在于硅烷化纳米二氧化硅替换为等量未处理的纳米二氧化硅。
试验：
按实施例与对比例方法对204不锈钢进行处理，对比，磷化膜性能测试：
表1
| 附着力/MPa | 明度 | |
| 实施例1 | 6.68 | 79 |
| 实施例2 | 6.62 | 82 |
| 实施例3 | 6.65 | 80 |
| 对比例1 | 4.21 | 61 |
| 对比例2 | 5.63 | 70 |
由表1可以看出，本发明制备的磷化膜附着力高。
Claims (5)
1.一种钢材用表面磷化处理液，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：磷酸3-5、磷酸钠1-3、硝酸钾2-4、硝酸镧0.02-0.05、氯酸钾1.2-1.8、柠檬酸2.3-2.6、三聚磷酸钠2.4-2.8、乙醇10-12、改性蓖麻油3.5-3.8、十二烷基苯磺酸钠5-7、辛基酚聚氧乙烯醚1.5-2.0、硅烷化纳米二氧化硅2.5-3.5、聚乙二醇1-3、去离子水90-100。
2.如权利要求1所述的一种钢材用表面磷化处理液，其特征在于，所述硅烷化纳米二氧化硅纳米二氧化硅粒度为80nm。
3.如权利要求2所述的一种钢材用表面磷化处理液，其特征在于，所述硅烷化纳米二氧化硅制备方法为：将纳米二氧化硅均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为5.5%的纳米二氧化硅悬浮液，加热至85℃，保温10min，然后向纳米二氧化硅悬浮液中添加其质量0.35%的甲基乙烯基二氯硅烷，以2000r/min转速搅拌30min，然后进行抽滤，表面采用去离子水洗涤，烘干至恒重，即得。
4.如权利要求1所述的一种钢材用表面磷化处理液，其特征在于，所述改性蓖麻油制备方法为：
（1）将质量百分比为100:1.5的蓖麻油和固体酸催化剂混合，在温度为150℃的条件下，保温反应45min后，将温度升高至200℃，保温反应2.5h后，冷却至室温，得到物料a；
（2）向物料a中滴加蓖麻油质量3.5%的质量分数为10%的磷酸钠溶液，然后将温度调节到62℃，以200r/min转速搅拌20min，再添加蓖麻油质量0.15%的过硫酸铵，以550r/min转速搅拌2h后，进行提纯，即得改性蓖麻油。
5.如权利要求1所述的一种钢材用表面磷化处理液，其特征在于，所述钢材用表面磷化处理液使用方法为：将待处理的钢材经过表面清洗后，浸泡到所述钢材用表面磷化处理液，在常温下，浸泡1-1.5min，然后取出，在150℃下烘干后，放入清水中浸泡40min，然后取出，自然晾干，即得。
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