CN112646468A - 一种水性钢铁件防腐处理剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水性钢铁件防腐处理剂及其应用，该处理剂包括以下质量百分比组分：聚氨酯30‑50％、二氧化硅20‑40％、二氧化钛5‑10％、蜡乳液5‑10％、葡萄糖酸钙1‑2％，余量为去离子水，该处理剂用于钢铁件防腐处理，具体包括以下步骤：(1)将钢铁件浸泡在水中一段时间，然后取出干燥；(2)再将钢铁件浸入到水性钢铁件防腐处理剂中处理；(3)最后将处理后的工件烘干。与现有技术相比，本发明不含挥发性有机物；形成的膜层致密，与金属表面的附着力强，经处理的钢铁件具有良好的防腐性能；处理工艺具有操作简单、工艺窗口宽的特点。

Description

一种水性钢铁件防腐处理剂及其应用
技术领域
本发明涉及金属材料防腐领域，具体涉及一种水性钢铁件防腐处理剂及其应用。
背景技术
我国每年因金属腐蚀造成的直接及间接经济损失达上万亿元，对金属制品进行防腐蚀保护具有重要意义。
通过电镀、钝化、氧化、涂饰等各种方法在金属制品表面形成保护层是金属防腐的主要途径。其中，电镀法因其防腐效果好，产品具有一定的装饰性功能，成为最广泛使用的防腐技术。然而，电镀过程中必需使用大量的金属盐、无机酸、无机碱及有机助剂，导致水污染问题严重。
通过涂饰技术在金属制品表面形成涂层可以很大程度避免电镀工艺的水污染问题。然而，传统的涂装液多为油性涂料，挥发性有机化合物(VOC)含量高，极易造成空气污染。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种未经电镀，处理的钢铁件具有优良防腐效果的水性钢铁件防腐处理剂及其应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种水性钢铁件防腐处理剂，该处理剂包括以下质量百分比组分：聚氨酯30-50％、二氧化硅20-40％、二氧化钛5-10％、蜡乳液5-10％、葡萄糖酸钙1-2％，余量为去离子水。
其中，聚氨酯是成膜剂，二氧化硅和二氧化钛起到封孔的作用，蜡乳液改善膜层的疏水性，葡萄糖酸钙是缓释剂。这些成份使钢铁件经处理液处理后，表面形成完整致密的保护膜层，同时该膜层具有良好的耐水性。
进一步地，该处理剂包括以下质量百分比组分：聚氨酯40-50％、二氧化硅30-40％、二氧化钛8-10％、蜡乳液8-10％、葡萄糖酸钙1-2％，余量为去离子水。
进一步地，该处理剂包括以下质量百分比组分：聚氨酯40-50％、二氧化硅30％、二氧化钛8-10％、蜡乳液8-10％、葡萄糖酸钙1.5％，余量为去离子水。
进一步地，该处理剂包括以下质量百分比组分：聚氨酯40％、二氧化硅30％、二氧化钛8％、蜡乳液8％、葡萄糖酸钙1.5％、去离子水12.5％。
一种如上所述的水性钢铁件防腐处理剂的应用，该处理剂应用于钢铁件防腐处理，具体包括以下步骤：
(1)将钢铁件浸泡在水中一段时间，然后取出干燥；
(2)再将钢铁件浸入到水性钢铁件防腐处理剂中处理；
(3)最后将处理后的工件烘干。
进一步地，步骤(1)中所述水的温度为50-70℃，pH＝8.0-10.0；所述浸泡的时间为90-180s。此工序相当于加热钢铁件，使后续的处理剂更容易在钢铁件表面成膜干燥。
进一步地，所述水的pH＝9.0。
进一步地，步骤(2)中所述处理的时间为20-60s。
进一步地，所述处理的时间为40s。
进一步地，步骤(3)中所述烘干的温度为50-80℃。
与现有技术相比，本发明的处理剂为水溶性，不含挥发性有机物；形成的膜层致密，与金属表面的附着力强，经处理的钢铁件具有良好的防腐性能；处理工艺具有操作简单、工艺窗口宽的特点。此外，本发明的处理剂采用的成分不含磷，不含重金属离子，具有环境友好的特点。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明各实施例中所用的试剂均购自国药集团化学试剂有限公司，试剂均为分析纯。
本发明的各实施例中所用的设备及仪器的型号、规格，生产厂家等信息如表1所示。
表1本发明所用仪器的型号、规格，生产厂家
Figure BDA0002813314590000031
实施例1
称取聚氨酯40g、二氧化硅30g、二氧化钛8g、蜡乳液8g、葡萄糖酸锌1.5g、去离子水12.5g于烧杯中，用磁力搅拌器剧烈搅拌10min，得到处理剂A。
量取1L纯净水，用稀的氢氧化钠调节pH为9.0，加热至50-70℃，将金属铁片在其中浸泡90s，取出铁片，甩干。将上述铁片浸入到处理剂A中40s，取出，甩去表面残液。把处理过的铁片再放入到50-80℃的烘箱中烘干。采用中性盐雾试验(GB/T 1771-91)测试铁片的耐腐蚀性能。
实施例2
称取聚氨酯30g、二氧化硅30g、二氧化钛8g、蜡乳液8g、葡萄糖酸锌1.5g、去离子水22.5g于烧杯中，用磁力搅拌器剧烈搅拌10min，得到处理剂B。
处理过程同实施例1。
实施例3
称取聚氨酯50g、二氧化硅30g、二氧化钛8g、蜡乳液8g、葡萄糖酸锌1.5g、去离子水2.5g于烧杯中，用磁力搅拌器剧烈搅拌10min，得到处理剂C。
处理过程同实施例1。
实施例4
称取聚氨酯40g、二氧化硅20g、二氧化钛8g、蜡乳液8g、葡萄糖酸锌1.5g、去离子水22.5g于烧杯中，用磁力搅拌器剧烈搅拌10min，得到处理剂D。
处理过程同实施例1。
实施例5
称取聚氨酯40g、二氧化硅40g、二氧化钛8g、蜡乳液8g、葡萄糖酸锌1.5g、去离子水2.5g于烧杯中，用磁力搅拌器剧烈搅拌10min，得到处理剂E。
处理过程同实施例1。
实施例6
称取聚氨酯40g、二氧化硅30g、二氧化钛5g、蜡乳液8g、葡萄糖酸锌1.5g、去离子水15.5g于烧杯中，用磁力搅拌器剧烈搅拌10min，得到处理剂F。
处理过程同实施例1。
实施例7
称取聚氨酯40g、二氧化硅30g、二氧化钛10g、蜡乳液8g、葡萄糖酸锌1.5g、去离子水10.5g于烧杯中，用磁力搅拌器剧烈搅拌10min，得到处理剂G。
处理过程同实施例1。
实施例8
称取聚氨酯40g、二氧化硅30g、二氧化钛8g、蜡乳液5g、葡萄糖酸锌1.5g、去离子水15.5g于烧杯中，用磁力搅拌器剧烈搅拌10min，得到处理剂H。
处理过程同实施例1。
实施例9
称取聚氨酯40g、二氧化硅30g、二氧化钛8g、蜡乳液10g、葡萄糖酸锌1.5g、去离子水10.5g于烧杯中，用磁力搅拌器剧烈搅拌10min，得到处理剂I。
处理过程同实施例1。
实施例10
称取聚氨酯40g、二氧化硅30g、二氧化钛8g、蜡乳液8g、葡萄糖酸锌1.0g、去离子水13g于烧杯中，用磁力搅拌器剧烈搅拌10min，得到处理剂J。
处理过程同实施例1。
实施例11
称取聚氨酯40g、二氧化硅30g、二氧化钛8g、蜡乳液8g、葡萄糖酸锌2.0g、去离子水12g于烧杯中，用磁力搅拌器剧烈搅拌10min，得到处理剂K。
处理过程同实施例1。
实施例12
按实施例1配制处理剂A。
处理过程同实施例1，只是用稀的氢氧化钠调节pH至8.0。
实施例13
按实施例1配制处理剂A。
处理过程同实施例1，只是用稀的氢氧化钠调节pH至10.0。
实施例14
按实施例1配制处理剂A。
处理过程同实施例1，只是在处理剂A中的处理时间为20s。
实施例15
按实施例1配制处理剂A。
处理过程同实施例1，只是在处理剂A中的处理时间为60s。
铁片按上述实施例处理后，耐中性盐雾试验时间如附表所示：
Figure BDA0002813314590000061
由表中数据可知，相对于未经处理的铁片，经处理剂处理后的铁片耐中性盐雾时间大大增加。
由于本发明的处理剂不含挥发性的有机溶剂，形成的膜层致密且附着力强，因此，采用本发明的处理剂具有防腐效果好、绿色环保的特点。此外，本发明的处理工艺具有操作简单、工艺窗口宽的特点。
以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水性钢铁件防腐处理剂，其特征在于，该处理剂包括以下质量百分比组分：聚氨酯30-50％、二氧化硅20-40％、二氧化钛5-10％、蜡乳液5-10％、葡萄糖酸钙1-2％，余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种水性钢铁件防腐处理剂，其特征在于，该处理剂包括以下质量百分比组分：聚氨酯40-50％、二氧化硅30-40％、二氧化钛8-10％、蜡乳液8-10％、葡萄糖酸钙1-2％，余量为去离子水。
3.根据权利要求1所述的一种水性钢铁件防腐处理剂，其特征在于，该处理剂包括以下质量百分比组分：聚氨酯40-50％、二氧化硅30％、二氧化钛8-10％、蜡乳液8-10％、葡萄糖酸钙1.5％，余量为去离子水。
4.根据权利要求1所述的一种水性钢铁件防腐处理剂，其特征在于，该处理剂包括以下质量百分比组分：聚氨酯40％、二氧化硅30％、二氧化钛8％、蜡乳液8％、葡萄糖酸钙1.5％、去离子水12.5％。
5.一种如权利要求1所述的水性钢铁件防腐处理剂的应用，其特征在于，该处理剂应用于钢铁件防腐处理，具体包括以下步骤：
(1)将钢铁件浸泡在水中一段时间，然后取出干燥；
(2)再将钢铁件浸入到水性钢铁件防腐处理剂中处理；
(3)最后将处理后的工件烘干。
6.根据权利要求5所述的一种水性钢铁件防腐处理剂的应用，其特征在于，步骤(1)中所述水的温度为50-70℃，pH＝8.0-10.0；所述浸泡的时间为90-180s。
7.根据权利要求6所述的一种水性钢铁件防腐处理剂的应用，其特征在于，所述水的pH＝9.0。
8.根据权利要求5所述的一种水性钢铁件防腐处理剂的应用，其特征在于，步骤(2)中所述处理的时间为20-60s。
9.根据权利要求8所述的一种水性钢铁件防腐处理剂的应用，其特征在于，所述处理的时间为40s。
10.根据权利要求5所述的一种水性钢铁件防腐处理剂的应用，其特征在于，步骤(3)中所述烘干的温度为50-80℃。
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