CN1294204A - 多功能钢铁表面处理液 - Google Patents

Abstract

一种多功能钢铁表面处理液,其配方的百分比(%)为:磷酸28～32、锌皮(或锌块、锌粒)0.25～0.32、酒石酸0.8～1、硫脲0.5～0.7、聚乙二醇0.11～0.16、十二烷基苯磺酸钠1.5～2.5、分析纯钼酸胺0.08～0.12,其余为水。这种处理液的最大特点是集除油、除锈、磷化、钝化为一体,可以在常温下以浸渍、喷淋、涂刷等多种方法进行,对金属表面不需要预先除油、除锈、清洗,也不需要加温,因此操作十分简单,而且在配制过程无三废排放,是一种环保型的产品,用于钢铁表面的防腐、防锈,效果极佳。

Description

多功能钢铁表面处理液

本发明涉及金属表面处理液及其制作方法。

“金属防腐”一直是世界各国研究、探讨的重大课题。早在1906年，英国T．W．Cosiett开发了磷化处理法，获得第一个专利。美国军方在第一次世界大战后，重视研究钢铁防腐技术。我国从30年代开始，钢铁防腐工艺以及涂料产品也逐渐得到发展。但是，无论是国外还是国内，这一方面的技术都不完善。自70年代起，美、英、日、德等科技大国，对于“金属腐蚀”等相关问题的研究作了重大的改革和创新，过去那种只一味研究如何强化和固化“面漆”的传统观念，已不符合当前保护钢铁，提高防腐质量的要求。经实践证明，在整个防腐过程中，漆前钢铁表面的预处理不当，将严重影响金属防腐的寿命和成效。现代金属防腐理论认为，应首先将产生初期胚芽的活性氧化铁(铁锈)钝化，并转化为磷酸铁，即以磷化作用改变“锈”的本质，使其还原并与铁结为一体，从而大大增强金属防腐效能。

现有的金属表面处理液，如：“超低温快速四合一磷化液”(公开号CN1109514A)、“多功能低温金属磷化液”(专利号ZL92102593．9)等，存在一些共同的缺点和不足之处，包括：

1、在原料的选择上含有亚硝酸钠或其它硝酸盐成分，需要排放污水，对人体有害。

2、在处理金属表面的过程需要加温，消耗能源，而且在处理前一般都要有除油、除锈、清洗等多道工序，工艺复杂操作不便。

3、在处理效果上还不够理想，稳定性和耐久性较差。

本发明的目的即在于针对上述现有技术的不足之处，包括原料选择上含有对人体有害的物质，在处理工艺比较复杂需要加温以及处理效果还不够理想等方面的问题，而提供一种原料选择无三废污染问题，处理工艺简单不需加温，且处理后的表面耐蚀性能极强的多功能钢铁表面处理液。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一、配方(％)：

磷酸(工业级85％)    28～32

锌皮或锌块、锌粒    0．25～0．32

酒石酸(工业级、食用级)    0．8～1

硫脲(工业级)              0．5～0．7

聚乙二醇(6000～8000分子)  0．11～0．16

洁净剂(十二烷基苯磺酸钠)  1．5～2．5

分析纯钼酸胺              0．08～0．12

水                        余量

二、制作工艺：

1．用中桶一只，将锌皮或锌块碎成小块，加入上述配方中磷酸重量的4％的磷酸溶解，调成糊状溶液。

2．用搅拌机一台，按上述配方重量加入水，然后加入配方重量的酒石酸、硫脲、聚乙二醇搅拌，待彻底溶解后把中桶中的糊状溶液加到搅拌机中搅拌，同时把剩余的磷酸全部加入，然后加入预先溶解好的分析纯钼酸胺，最后加入十二烷基苯磺酸钠，如果要处理的金属表面油污量太重，还可加入1～1．5kg的聚氧乙烯烷剂酚醚。

3．过滤、包装成产品。

按上述配方和工艺大致可配制成1吨产品。产量变大或变小均按配方的比例进行。

本发明的多功能钢铁表面处理液由适量的磷酸、有机酸、表面活性剂、催化剂、还原剂、缓蚀剂、钝化剂等多种化工原料配制而成。它具有以下优点和效果：

1．集除油、除锈、磷化、钝化为一体，操作方法简单。可在常温下以浸渍、喷淋、涂刷等多种方法进行，其效率比机械喷砂、抛丸、敲铲除锈等高1～3倍，比硫酸、盐酸等强酸酸洗除锈高2倍以上。本液在除锈过程中对钢板本身无任何腐蚀。经本液处理后的钢铁工件不需再作清水冲洗，待干燥后即可直接进行喷漆、烘(烤)漆、静电喷塑等涂装，能为企业减轻劳动强度，节省大量能源和人工，降低生产成本，提高经济效益。

2．本液去除氧化皮及锈层能力强，生成的磷化膜层薄且耐冲击、结晶致密、耐腐蚀性好。经处理后钢铁表面所形成的钝化膜呈银灰色，是一种致密型细晶磷化层，用作油漆底层，可增强漆膜与钢铁基体的附着力及防护性，提高钢铁工件的涂装质量，有防锈固漆的独特功能。只要严格施工管理、涂层质量严格把关，防腐寿命可达20年之久。这是目前国内采用的“磷化液”等不能相比的。

3．本液为微酸型，无重金属成分，不含有害物质，对人体皮肤无伤害，无“三废”排放，不污染环境、不燃烧、不挥发，是当今理想的绿色环保产品，符合政府部门对环保和劳动保护的要求，解决了当前国内在钢铁表面处理过程中既损害工人健康，又污染周围环境的严重问题。

4．本发明的多功能钢铁表面处理液与文献中的选料中有明显区别，本发明的多功能钢铁表面处理液由锌粒、锌块或锌皮与磷酸反应溶解，其效果较氧化锌好，在现有技术中没有这一独创方法。

本发明的多功能钢铁表面处理液可通用于一切钢铁的防腐，并能代替防腐、防锈各类底漆，可广泛应用于船舶、铁道、车辆、军械、桥梁、机械机电设备、石油化工设备、钢结构件、钢瓶、锅炉以及家用电器设备等领域。经北京市涂料质量监督检验站进行全项目检验，各项指标均符合要求，某些指标已超过GB／T6807-86和GB／T12612-90国家标准以及JISK2246-80日本工业标准技术条件。目前已在铁道、车辆、钢铁轧制等行业试用，用户反映满意。

理化性能指标：

1	外观        青绿色透明液体	7	附着力    级           1
				2	粘度S       ＞10	8	耐冲击性cm             ≥45
3	固体含量    ＞30	9	耐油性(10机油)24h    无脱落
				4	干膜厚度μm 2～5	10	耐盐水性(30g-LNaCl)24h 不起泡，不返锈
5	PH值        0.8～1.2	11	游离酸(点)             250～300
				6	密度g/ml    1.20～1.30	12	总酸度(点)             700～750

具体检验报告见：

附件1．北京市涂料质量监督检验站出具的“检验报告”；

附件2．中国腐蚀与防护学会和北京腐蚀与防护咨询培训中心出具的“检验报告”。

使用方法及注意事项：

一、浸渍法：

浸渍法使用一般在车间内进行，存放本液的容器需为耐酸槽。

步骤：a．为避免降低槽液功能，首先清除钢铁组件表面的严重油脂、泥灰及碱性杂物。

       b．将钢铁组件浸入放有本液的槽池内，进行除氧化皮、锈层、磷化、钝化综合处理。槽液在低温状态下处理需浸渍20～30分钟；常温下处理，即35～45℃，浸渍5～15分钟，浸渍过程中最好用空气或其它方法使液体流动，较小异型零件采用超声波振动。

       c．经处理后的工件须直立放置，通风干燥，待其完全干燥后，方可涂装面漆或存储。干燥时间一般为4～8小时，根据气候条件变化而变化。

注意事项：

△使用过程中，浸渍的铁件数量多、溶液与酸度相应减少，浸渍时间也逐步增加，这时要添加新液，保持一定酸度。

△槽液温度不宜过高，如过高会造成处理后钢铁工件表面颜色不光亮，也不能长时间空加热，以免消耗原料过多。

△使用一段时间后，如发现处理槽内沉淀物较多时，可用400#钢丝布过滤出沉淀物，溶液仍可使用。过滤处理出来的沉淀物加10％的生石灰拌和是种植花木、果树的高效肥料。

★每公斤本液可处理6毫米以下钢铁面积不少于20平方米，即浸渍每平方米钢板耗本液50～60g。

★锈层和氧化皮脱除率，在规定操作条件下为99％以上。

★经处理后的钢铁工件存放在不潮湿的室内可保持二年不“第二次生锈”，经处理后的钢铁工件同时涂装面漆后可保持十年以上不返锈。

二、喷淋(洒)涂刷法：

喷淋、涂刷法常用于室外钢铁组件的维护维修方面。

步骤：a．钢铁组件上有严重锈斑的油脂以及石灰、水泥等碱性物须用钢刷刷落或铲除(一般锈蚀无需处理)。

       b．用本剂原液喷淋、涂刷于钢铁组件表面，待其干燥后直接涂装面漆。干燥时间为2～4小时，夏天1小时即可。

注意事项：

△未干燥之前不能急于涂装面漆，以免降低漆膜与母材的附着力，影响涂装质量。

△经处理后的钢铁组件，在未经涂装面漆之前不能接触水分，防止破坏膜层。因此，在室外操作需尽早地涂装面漆，确保质量。

★在已严重锈蚀的钢铁组件表面喷、涂本剂后就能使铁锈转化为黑色络合物。

★使用本液后形成的磷酸盐膜层用作油漆底层，不需再涂防锈底漆，并可节省面漆30～40％。

★本液每公斤可喷涂20～23平方米钢铁件。

经本液综合处理后的钢铁工件有下列情况出现，均为允许缺陷：

a．轻微水迹、擦白及挂灰现象；

b．除去锈蚀处与整体色泽不一致。

本液为原液使用、不需调和。

本液必须与面漆配套使用，才能得到防腐效果。

本液不易挥发变质，在常温下放置于阴凉处，有效期为二年。

Claims (3)

1、一种多功能钢铁表面处理液，由磷酸、有机酸、表面活性剂、催化剂、还原剂、缓蚀剂、纯化剂等原料组成，其特征在于：它的具体配比(％)如下：

磷酸                      28～32

锌皮或锌块、锌粒          0．25～0．32

酒石酸                    0．8～1

硫脲                      0．5～0．7

聚乙二醇                  0．11～0．16

十二烷基苯磺酸钠          1．5～2．5

分析纯钼酸胺              0．08～0．12

水                        余量

2、根据权利要求1所述的多功能钢铁表面处理液，其特征在于：它的具体制作工艺如下：

(1)用中桶一只，将上述配方比例的锌皮或锌块碎成小块，加入上述配方中磷酸重量的4％的磷酸溶解，调成糊状溶液；

(2)用搅拌机一台，加入水320kg，然后加入上述配方重量的酒石酸、硫脲、聚乙二醇搅拌，待彻底溶解后把中桶中的糊状溶液加到搅拌机中搅拌，同时把剩余的磷酸全部加入，然后加入分析纯钼酸胺，最后加入十二烷基苯磺酸钠；

(3)过滤、包装成产品。

3、根据权利要求2所述的多功能钢铁表面处理液，其特征在于：在完成上述工艺(1)、(2)后还可加入1～1．5kg的聚氧乙烯烷剂酚醚。