[发明专利]一种基于石墨烯复合的金属表面处理剂

说明书

本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及到一种基于石墨烯复合的金属表面处理剂。一种基于石墨烯复合的金属表面处理剂，包括如下组分：天然植酸、钼酸钠、硝酸钠、氧化锌、酒石酸、柠檬酸、烷基磺酸盐、石墨烯、水。本发明制备的基于石墨烯复合的金属表面处理剂通过上述原料复配，发挥协同作用，增强金属的机械性能的同时还使得漆膜附着力大大提高，且还能可有效减少金属表面的结垢与腐蚀，降低生产成本；此外，本发明产品处理效果良好，性能稳定，防锈效果好，处理成本低，无毒性，且处理后金属耐盐雾性能优异，特别适用于海洋防腐。

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，更具体地，本发明涉及一种基于石墨烯复合的金属表面处理剂。

背景技术

通常在对金属(金属材料、金属结构物)实施涂装时，从确保耐蚀性和涂膜的紧密附着性的观点考虑，会对金属表面实施以化学方式形成化学转化皮膜的表面处理。

传统处理方法是以铬酸盐进行钝化处理，或者用磷化液进行磷化处理。铬酸盐是毒性极强的致癌物质，而且极难分解处理，在生产、废水排放、废渣处理、产品使用各个环节都对环境和人体产生强烈而致命的健康危害。磷化液存在磷污染的问题，也通常存在诸如镍等重金属污染的问题。随着各国环保标准的持续提高，继续使用含铬或磷化的生产工艺将受到严格管制，污水处理的成本也非常昂贵。

目前研究较多的无机盐如钼酸盐、硅酸盐、稀土盐、锆钛盐等，有机类如硅烷、硅溶胶、植酸、单宁酸等。其中很多技术虽然在某些条件下能替代铬钝化或磷化处理，然而存在着诸如耐蚀性差、处理时间长、稳定性差、成本过高等问题。但是，现有技术在某些要求较高的领域仍然存在耐蚀性、涂装附着力不足等问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种基于石墨烯复合的金属表面处理剂，包括如下组分：天然植酸、钼酸钠、硝酸钠、氧化锌、酒石酸、柠檬酸、烷基磺酸盐、石墨烯、水。

作为一种优选的技术方案，按重量份计，包括如下组分：天然植酸20-40份、钼酸钠2-4份、硝酸钠2-4份、氧化锌10-20份、酒石酸3-5份、柠檬酸3-5份、烷基磺酸盐1-3份、石墨烯0.2-1份、水30-50份。

作为一种优选的技术方案，按重量份计，包括如下组分：天然植酸25-35份、钼酸钠2.5-3.5份、硝酸钠2.5-3.5份、氧化锌12-18份、酒石酸3.5-4.5份、柠檬酸3.5-4.5份、烷基磺酸盐1.5-2.5份、石墨烯0.2-0.8份、水35-45份。

作为一种优选的技术方案，所述钼酸钠、硝酸钠、氧化锌的重量比为(0.1-0.3)：(0.1-0.3)：1。

作为一种优选的技术方案，所述烷基磺酸盐为巯基烷基磺酸盐。

作为一种优选的技术方案，所述巯基烷基磺酸盐选自巯基乙烷磺酸盐、巯基丙烷磺酸盐、巯基丁烷磺酸盐中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，还包括改性超支化聚酰胺。

作为一种优选的技术方案，按重量份计，还包括改性超支化聚酰胺0.5-2份。

作为一种优选的技术方案，所述石墨烯为改性氧化石墨烯。

本发明第二个方面提供了一种基于石墨烯复合的金属表面处理剂的制备方法，步骤包括：

(1)将天然植酸和氧化锌加入到搅拌容器中搅拌10-30分钟；

(2)之后加入钼酸钠、硝酸钠、烷基磺酸盐、改性超支化聚酰胺继续搅拌10-30分钟；

(3)加入酒石酸和柠檬酸继续搅拌10-20分钟；

(4)最后将石墨烯和水加入到容器中，搅拌10-20分钟，即可灌装。