[发明专利]钢铁件除油除锈防锈一步法处理液的制备方法

说明书

本发明公开了一种钢铁件除油除锈防锈一步法处理液的制备方法，包括以下步骤：淀粉改性添加剂的制备；锆脲络合物的制备；防锈成膜剂浓缩液的制备；复合表面活性剂的制备；在制备的防锈成膜剂浓缩液中加入10％的复合表面活性剂混合均匀即得到除油除锈防锈一步法处理液；将需要处理的工件浸泡在除油除锈防锈一步法处理液中15min，然后晾干就可以进行后续涂装工序。本发明将锆脲络合物、改性淀粉、异构醇分散剂、有机酸用于综合处理工艺中，通过正交试验优化了配方和工艺条件，成功的研制出了一种低成本、低能耗、无污染、操作简单、药液稳定的除油除锈防锈一步法处理液，该处理液适用于钢铁件静电、喷涂、电泳、烤漆等涂装工艺前的预处理。

技术领域

本发明涉及钢铁件除油除锈防锈处理工艺技术领域，尤其是涉及一种钢铁件除油除锈防锈一步法处理液的制备方法。

背景技术

目前钢铁件或钢铁制品涂装前表面预处理多采用除油(脱脂)→水洗→水洗→酸洗(盐酸)→水洗→水洗→表明调整→磷化→水洗→钝化→水洗→烘干→喷涂的多步处理。该工艺存在以下缺陷：(1)中间的多次水洗过程必须采取活水以避免污染后续药液，这样就有大量污水的排放，造成水资源的浪费和严重污染；(2)工件除锈大多使用盐酸，由于盐酸的挥发性，不仅对操作者身体造成危害，还具有严重的环境污染；(3)现使用的磷化液以传统的锌系磷化为主，该种磷化工艺在处理工件过程中需随时外加亚硝酸盐促进剂，亚硝酸盐遇酸分解放出有害的二氧化氮气体，且亚硝酸盐自身也确定为致癌物质。另外，磷化过程中磷化液产生大量沉渣，需定期清除。总之存在废液、废渣、废气排放问题，不仅给生产带来不便，还严重造成环境污染；(4)操作程序繁重，药液维护难度大；(5)磷化需加温(40℃-50℃)处理，且处理过程较长(10-30分钟)，不仅消耗能源，且生产效率较低。带钢轧制过程采取除油除锈→水洗→水洗→防锈处理工艺，虽然程序相对简化，但也存在上述环境污染问题。

LS-408锌系磷化液工艺流程：工件→除油(40℃，10min)→活水水洗→除锈(1∶1盐酸，10min)→活水水洗→活水水洗→表调(1-2min)→磷化(即防锈10min)→水洗→钝化→晾干，工艺较为复杂，需要多步水洗。

TC400防锈剂工艺流程：工件→除油(40℃，10min)→活水水洗→除锈(1∶1盐酸，10min)→活水水洗→活水水洗→防锈(室温5min)→晾干，需要用到盐酸进行除锈，多步水洗，工艺复杂，污染环境。

随着人们环保意识的不断提高，开发综合性、程序简单、操作方便、低能耗、环保型金属表面处理工艺具有重大现实意义，也是该领域的发展趋势。关于除油、除锈、磷化、钝化四合一处理工艺已有一些研究，但由于药液稳定性差、使用周期短、抗蚀性低、与涂料附着力差、成本高等原因一直没有得到推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢铁件除油除锈防锈一步法处理液的制备方法，将锆脲络合物、改性淀粉、异构醇分散剂、有机酸用于综合处理工艺中，并通过正交试验优化了配方和工艺条件，成功的研制出了一种低成本、低能耗、无污染、操作简单、药液稳定的除油除锈防锈一步法处理液。

为实现上述目的，本发明提供了一种钢铁件除油除锈防锈一步法处理液的制备方法，包括以下步骤：

(1)淀粉改性添加剂的制备

在装有电动搅拌和温度计的容器中加入玉米淀粉和去离子水，搅拌成乳状液，然后在50-70℃条件下边搅拌边加入适量的10％的氢氧化钠溶液，恒温搅拌反应2小时，反应液呈乳状，停止加热，冷却至室温，再用25％的氢氧化钠溶液进行糊化，继续搅拌30分钟，使之呈浅黄色胶状，向此胶状液中加入有机酸和三乙醇胺调整pH值，使pH值为5-7，然后再进行搅拌加热反应1小时，即得乳白色粘稠状的淀粉改性添加剂；

(2)锆脲络合物的制备

将氧氯化锆与乙烯基硫脲按一定比例混合均匀至呈浅黄色粉末，即得锆脲络合物；

(3)防锈成膜剂浓缩液的制备