CN110042378A - 不锈钢发黑剂 - Google Patents

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    • 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
    • C23C22/48—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 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
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Abstract

本发明涉及一种不锈钢发黑剂，不锈钢发黑剂由10‑25重量份的质量浓度为10％的有机酸水溶液，3‑8重量份的氯化锌、1‑8重量份的水溶性硫酸盐、0.01‑0.5重量份的水溶性酒石酸盐、0.1‑4重量份的二氧化硒以及70‑100重量份的水组成。本发明还涉及不锈钢发黑方法，发黑后得到的不锈钢膜层色泽度不均匀、有泛彩的缺陷，从而提供一种对环境友好，发黑后得到的不锈钢膜层色泽度均匀、光亮的不锈钢发黑剂。

Description

不锈钢发黑剂
技术领域
本发明涉及一种不锈钢发黑剂。
背景技术
不锈钢合金材料被广泛应用在建筑以及装饰材料领域。随着人们需求的不断提高，电子工业、厨房用具、家用电器、仪器仪表、汽车工业、化工设备、标牌印刷及宇航军工等行业已经不能满足于使用原色，也开始使用黑色。因此不锈钢发黑作为一种不锈钢着色技术开始受到人们的重视。
现有技术发黑剂得到的不锈钢工件的膜层色泽性不均匀、有泛彩等缺陷。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供了一种不锈钢发黑剂, 发黑后得到的不锈钢膜层色泽度不均匀、有泛彩的缺陷，从而提供一种对环境友好，发黑后得到的不锈钢膜层色泽度均匀、光亮的不锈钢发黑剂。
所述不锈钢发黑剂由10-25重量份的质量浓度为10％的有机酸水溶液， 3-8重量份的氯化锌、1-8重量份的水溶性硫酸盐、0.01-0.5重量份的水溶性酒石酸盐、0.1-4重量份的二氧化硒以及70-100重量份的水组成。
所述水溶性硫酸盐选自硫酸铜、硫酸铵、硫酸铁中的一种或几种。
所述水溶性酒石酸盐选自酒石酸钾、酒石酸钠中的一种或两种。
所述不锈钢发黑剂还包括辛烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)，所述辛烷基酚聚氧乙烯醚的含量为1-15重量份。
一种不锈钢发黑方法，其中，包括将不锈钢工件置于不锈钢发黑剂中，进行发黑，所述不锈钢发黑剂为本发明所述的不锈钢发黑剂，所述不锈钢发黑剂由10-25重量份的质量浓度为10％的有机酸水溶液，3-8重量份的氯化锌、1-8重量份的水溶性硫酸盐、0.01-0.5重量份的水溶性酒石酸盐、 0.1-4重量份的二氧化硒以及70-100重量份的水组成。
所述水溶性硫酸盐选自硫酸铜、硫酸铵、硫酸铁中的一种或几种。
所述水溶性酒石酸盐选自酒石酸钾、酒石酸钠中的一种或两种。
用本发明提供的发黑剂和发黑方法对不锈钢进行发黑，得到的膜层乌黑均匀，光泽度好，装饰性强，适合于电子工业、厨房用具、家用电器、仪器仪表、汽车工业、化工设备等领域。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的描述，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
根据本发明提供的不锈钢发黑剂，在优选情况下，所述不锈钢发黑剂还包括辛烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)，所述辛烷基酚聚氧乙烯醚的含量为 1-15重量份。所述辛烷基酚聚氧乙烯醚为乳化剂，为成膜提供一定的帮助。
本发明还提供一种不锈钢发黑方法包括将不锈钢工件置于不锈钢发黑剂中，进行氧化发黑，所述不锈钢发黑剂为本发明所述的不锈钢发黑剂。
为了使发黑后的不锈钢工件的表面膜层色泽度更均匀，在将不锈钢工件进行氧化发黑前还要将不锈钢工件在活化液中进行活化。所述活化液为固体酸。采用固体酸为活化液可以提高发黑后的不锈钢表面的膜层的耐磨性及附着力性能。
所述固体酸为各种固体酸，在本发明中优选为硫酸氢钠、硫酸氢钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠中的一种或几种，所述固体酸的浓度为 200-300g/L，本发明的实施例以硫酸氢钠为例加以说明，所述硫酸氢钾、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的效果与硫酸氢钠类似。
根据本发明所述的不锈钢发黑方法，在优选情况下，所述氧化发黑的温度为常温，时间为3-8min。在此范围的发黑时间及黑膜效果均比较理想。
根据本发明所述的不锈钢发黑方法，在优选情况下，在对不锈钢工件进行活化前还要进行除油，所述除油的方法为本领域技术人员所公知的技术，如将不锈钢工件在HH922A除油活化剂中经70℃-95℃浸渍15分钟左右，出槽温度以不高于70℃为宜。
在上述每个步骤之后，本发明的不锈钢发黑方法还可以包括水洗和干燥的步骤，以除去不锈钢表面残留的溶液；所述水洗步骤所用的水为现有技术中的各种水，如去离子水、蒸馏水、纯净水或者它们的混合物，优选为去离子水。可以采用本领域技术人员公知的方法进行干燥，例如鼓风干燥、自然风干或在40-100℃下烘干。
下面将通过具有实施例对本发明进行更详细的描述。
本实施例用于说明本发明所述的发黑剂的制备和发黑方法。
1、发黑剂制备
分别称取10-25重量份的质量浓度为10％的有机酸水溶液，3-8重量份的氯化锌、1-8重量份的水溶性硫酸盐、0.01-0.5重量份的水溶性酒石酸盐、0.1-4重量份的二氧化硒溶于70-100重量份中一半的去离子水中，并搅拌，再加入剩余的一半的去离子水，即得到本实施例的发黑剂。
2、发黑方法
将不锈钢工件分别在HH922A除油活化剂中经70℃-95℃浸渍15分钟左右，出槽温度以不高于70℃为宜；将除油后的不锈钢工件在硫酸氢钠中活化，硫酸氢钠的浓度为270g/L，然后将不锈钢工件在1中制备的发黑剂中进行发黑，发黑的温度为50-60℃，发黑的时间为1-5min。最后将工件进行水洗吹干记得到发黑后的不锈钢工件。
实施例1
分别称取16重量份的10％质量浓度的盐酸水溶液，5.5重量份的氯化锌、2重量份的硫酸铜、0.4重量份的酒石酸钾、2重量份的二氧化硒溶于 90重量份中一半的去离子水中，并搅拌，再加入剩余的一半的去离子水，即得到本实施例的发黑剂。
2、发黑方法
将不锈钢工件分别在HH922A除油活化剂中经80℃浸渍15分钟左右，出槽温度以不高于70℃为宜；将除油后的不锈钢工件在硫酸氢钠中活化，硫酸氢钠的浓度为270g/L，然后将不锈钢工件在1中制备的发黑剂中进行发黑，发黑的温度为常温，发黑的时间为2min。最后将工件进行水洗吹干记得到发黑后的不锈钢工件。
实施例2
分别称取18重量份的10％质量浓度的盐酸水溶液，6重量份的氯化锌、 2重量份的硫酸铜、0.2重量份的酒石酸钾、2.5重量份的二氧化硒溶于95 重量份中一半的去离子水中，并搅拌，再加入剩余的一半的去离子水，即得到本实施例的发黑剂。
2、发黑方法
将不锈钢工件分别在HH922A除油活化剂中经80℃浸渍15分钟左右，出槽温度以不高于70℃为宜；将除油后的不锈钢工件在硫酸氢钠中活化，硫酸氢钠的浓度为270g/L，然后将不锈钢工件在1中制备的发黑剂中进行发黑，发黑的温度为常温，发黑的时间为2min。最后将工件进行水洗吹干记得到发黑后的不锈钢工件。
实施例3
分别称取20重量份的10％质量浓度的盐酸水溶液，6.5重量份的氯化锌、3重量份的硫酸铜、0.2重量份的酒石酸钾、2.8重量份的二氧化硒溶于100重量份中一半的去离子水中，并搅拌，再加入剩余的一半的去离子水，即得到本实施例的发黑剂。
2、发黑方法
将不锈钢工件分别在HH922A除油活化剂中经80℃浸渍15分钟左右，出槽温度以不高于70℃为宜；将除油后的不锈钢工件在硫酸氢钠中活化，硫酸氢钠的浓度为270g/L，然后将不锈钢工件在1中制备的发黑剂中进行发黑，发黑的温度为常温，发黑的时间为2min。最后将工件进行水洗吹干记得到发黑后的不锈钢工件。
实施例4
分别称取24重量份的10％质量浓度的盐酸水溶液，3重量份的氯化锌、 8重量份的硫酸铜、0.1重量份的酒石酸钾、3重量份的二氧化硒溶于110 重量份中一半的去离子水中，并搅拌，再加入剩余的一半的去离子水，即得到本实施例的发黑剂。
2、发黑方法
将不锈钢工件分别在HH922A除油活化剂中经80℃浸渍15分钟左右，出槽温度以不高于70℃为宜；将除油后的不锈钢工件在硫酸氢钠中活化，硫酸氢钠的浓度为270g/L，然后将不锈钢工件在1中制备的发黑剂中进行发黑，发黑的温度为常温，发黑的时间为2min。最后将工件进行水洗吹干记得到发黑后的不锈钢工件。
实施例5
分别称取4重量份的10％质量浓度的盐酸水溶液，4重量份的氯化锌、 1重量份的硫酸铜、0.4重量份的酒石酸钾、5重量份的二氧化硒溶于110 重量份中一半的去离子水中，并搅拌，再加入剩余的一半的去离子水，即得到本实施例的发黑剂。
2、发黑方法
将不锈钢工件分别在HH922A除油活化剂中经80℃浸渍15分钟左右，出槽温度以不高于70℃为宜；将除油后的不锈钢工件在硫酸氢钠中活化，硫酸氢钠的浓度为270g/L，然后将不锈钢工件在1中制备的发黑剂中进行发黑，发黑的温度为常温，发黑的时间为2min。最后将工件进行水洗吹干记得到发黑后的不锈钢工件。
实施例6
分别称取24重量份的10％质量浓度的盐酸水溶液，8重量份的氯化锌、 4重量份的硫酸铜、0.02重量份的酒石酸钾、5重量份的二氧化硒溶于60 重量份中一半的去离子水中，并搅拌，再加入剩余的一半的去离子水，即得到本实施例的发黑剂。
2、发黑方法
将不锈钢工件分别在HH922A除油活化剂中经80℃浸渍15分钟左右，出槽温度以不高于70℃为宜；将除油后的不锈钢工件在硫酸氢钠中活化，硫酸氢钠的浓度为270g/L，然后将不锈钢工件在1中制备的发黑剂中进行发黑，发黑的温度为常温，发黑的时间为2min。最后将工件进行水洗吹干记得到发黑后的不锈钢工件。
对比例1
与实施例1相同，不加入酒石酸钾。
对比例2
与实施例1相同，不加入硫酸铜。
对比例3
与实施例1相同，不加入酒石酸钾和硫酸铜。
测试方法
一个实施例中同时处理10个工件，用目测观察上述实施例中得到的工件，对工件表面光泽度均匀度和泛彩进行判断，并对每个工件以很不均匀记为0分，非常均匀记为10分进行记分，大面积泛彩记为0分，完全没有泛彩记为10分，得到的工件的光泽度均匀度平均分和泛彩平均分。上述实施例和对比例的分数如下：
可以看出，采用实施例1-3的重量份本发明得到的发黑剂具有更好的表面性能。其次，采用酒石酸盐和硫酸盐匹配可以起到协同作用，具有更好的表面性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这中叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种不锈钢发黑剂，其特征在于，所述不锈钢发黑剂由10-25重量份的质量浓度为10％的有机酸水溶液，3-8重量份的氯化锌、1-8重量份的水溶性硫酸盐、0.01-0.5重量份的水溶性酒石酸盐、0.1-4重量份的二氧化硒以及70-100重量份的水组成。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢发黑剂，其特征在于，所述水溶性硫酸盐选自硫酸铜、硫酸铵、硫酸铁中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢发黑剂，其特征在于，所述水溶性酒石酸盐选自酒石酸钾、酒石酸钠中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢发黑剂，其特征在于，所述不锈钢发黑剂还包括辛烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)，所述辛烷基酚聚氧乙烯醚的含量为1-15重量份。
5.一种不锈钢发黑方法，其特征在于，包括将不锈钢工件置于不锈钢发黑剂中，进行发黑，所述不锈钢发黑剂为本发明所述的不锈钢发黑剂，所述不锈钢发黑剂由10-25重量份的质量浓度为10％的有机酸水溶液，3-8重量份的氯化锌、1-8重量份的水溶性硫酸盐、0.01-0.5重量份的水溶性酒石酸盐、0.1-4重量份的二氧化硒以及70-100重量份的水组成。
6.根据权利要求5所述的一种不锈钢发黑方法，其特征在于，所述水溶性硫酸盐选自硫酸铜、硫酸铵、硫酸铁中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的一种不锈钢发黑方法，其特征在于，所述水溶性酒石酸盐选自酒石酸钾、酒石酸钠中的一种或两种。
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