[发明专利]一种环保型多功能钢铁表面处理剂

说明书

本发明涉及一种钢铁表面处理技术，具体地说是一种多功能环保型表面处理 剂。

众所周知，在钢铁、金属加工、造船，建筑和汽车等涉及到钢铁的企业，都 要用到钢铁表面处理液(膏、粉)对钢铁表面进行除锈、除油和钝化工艺，传统 的钢铁表面除锈，除油和钝化是采用强酸除锈，肥皂除油，重铬酸钾等六价铬盐 钝化，而且是单一功能，这种方法处理工序长，要浪费大量水漂洗，对人的皮肤 有刺激性，三废排放困难。到20世纪80年代，出现了磷化技术这是钢铁表面处 理技术的一大提高。如“低温磷化”、“中温磷化”、“冷磷化液”等，除此以外又 出现了集除锈、除油、磷化和钝化“四合一”磷化液。国外的磷化液如美国的 RDP产品、德国汉高公司的磷化液、日本夏普公司的磷化液在中国市场上都有出 售，国内各大企业都有供自己使用的多功能型磷化液。可以说这些磷化液的技术 都不完善，尤其不能适应当今社会对环保和节能的要求，具体地说：液体本身就 有刺激性气味、都含有有毒原料如铬酸盐，亚硝酸盐等；同时磷化工况要求加温， 这些产品名为“四合一”但实际还是分步进行工作，酸洗-清洗-磷化；功能一 多，产品性能就弱，在除锈时只能用浸泡法完成除锈，常用的喷淋法、涂刷法效 果不明显。

公开号为CN1916236专利公开了一种“新型环保金属表面处理液及处理工 艺”，其中配方组成含有亚硝酸钠且处理温度为40-60℃，还不能称为真正环保 节能产品。专利号为ZL92102593和88105272中所述的磷化液都含有亚硝酸盐等 有害物质，液内有大量沉渣，当被磷化设备加热时就会很快地腐蚀设备，同时要 排放大量废液，且防锈能力差。

本发明提供了一种环保节能集除锈、除油、磷化、钝化于一体的“四合一” 钢铁表面处理剂。这种处理剂采用的原料不含重铬酸钾、亚硝酸盐、氟化物、双 氧水和甲醛等有毒有害物质，做到了无毒、无味、无刺激性、无有机挥发物(VOC)； 四步功能一次完成；本处理液工作环境是常温不需要加热；操作方法不仅可以用 浸泡法也可以用涂刷法和喷淋法除重锈和除氧化皮。经过处理后的钢铁工件，磷 化膜结晶致密、耐冲击、与钢铁基层和面漆结合度达到一级，因此可以作为底漆， 直接可以在处理工件上涂刷面漆。处理工艺简单，节省用水，节省时间和节省劳 动力；溶液可以反复使用，由于沉渣少不需要排放。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案，各组份配比如下：

磷酸(浓度85％)    20-25％(重量比)；

磷酸二氢锌        2-5％；

柠檬酸            2-5％；

草酸              2-4％；

硫酸镍            1-5％；

多聚磷酸钠        2-4％；

表面活性剂        0.5-3％；

钼酸铵            1-3％；

硝酸锌或氧化锌    2-3％；

去离子水          加到100％。

上述组份的原理是：磷酸是一种中等强度的酸，不如盐酸、硫酸和硝酸强， 但既可以除锈又是磷化主要原料：用草酸和柠檬酸联合使用，可以提高总酸度和 游离酸度，这对于除锈和除氧化皮有作用；磷酸二氢锌和硫酸镍是磷化的主要原 料；多聚磷酸钠(三聚磷酸钠)、钼酸铵起成膜作用和钝化作用；硝酸锌或氧化 锌或硫酸锌起促进作用；柠檬酸不仅增强酸度也有对铁离子起到络合作用。

所说的表面活性剂可以是OP-10、烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷 基硫酸钠等，它们起到抑制剂作用、渗透剂作用和除油作用。资料介绍：多聚磷 酸盐在酸性介质中会解聚形成正磷酸根可以与钢铁基体表面产生坚硬的磷酸铁 膜，从而起到钝化作用，这就是不再用重铬酸盐作为钝化的理论依据。

所说的硫酸镍也可以是硝酸镍，不论是含六个或七个结晶水都可以用。