一種金屬表面多功能復合處理劑及其制備方法和使用方法
【專利摘要】一種金屬表面多功能復合處理劑及其制備方法和使用方法，其成分包括水、磷酸錳、氯化鎂、氯化鈉、烷基苯磺酸鈉、三聚磷酸鈉、植物鞣質、乙二醇、羥基酸、酒石酸、甲基酸、多嗅聯苯、多嗅二苯醚、鄰苯二甲醚、磷酸鈉、平平加。傳統的金屬表面處理需要采用除油、除銹、磷化、鈍化等幾道工藝，而使用本發明，則只需要一道工藝，即只需將待處理的金屬浸入放有本復合處理劑的浸泡池浸泡一段時間便可達到傳統金屬表面處理法幾道工藝所能達到的效果，大大降低了人工成本以及設備成本，并提高了工作效率。
【專利說明】
一種金屬表面多功能復合處理劑及其制備方法和使用方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種金屬表面復合處理劑，尤其是指一種金屬表面多功能復合處理劑及其制備方法和使用方法。
【背景技術】
[0002]目前國內外金屬表面處理大都用化學方法處理金屬表面時，往往要經過數道工序，如除油、除銹、磷化、鈍化等才能獲得一個可靠的表面。
[0003]目前金屬表面處理普遍采用的除油、除銹、磷化、鈍化等幾道工藝。首先，它造成了環境的污染，加工企業必須對廢液進行處理，否則就不得排放，即便如此，該工藝對環境的破壞仍然十分嚴重;其次，工序較多，效率較低且成本較高；最后，勞動防護也成大的問題，操作人員稍有不慎，會引起嚴重的工傷事故。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種金屬表面多功能復合處理劑及其制備方法和使用方法，其主要目的在于克服現有金屬表面處理工藝工序多，效率低且成本高、勞動防護問題大的缺陷。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
一種金屬表面多功能復合處理劑，按質量百分比包括如下組分:
水35.00?60.00;
磷酸錳8.00?15.00;
氯化鎂8.00?15.00;
氯化鈉3.00?6.00;
烷基苯磺酸鈉3.00?6.00;
三聚磷酸鈉0.50?2.00;
植物鞣質8.00?15.00;
乙二醇1.00?3.00;
羥基酸2.00?4.00;
酒石酸2.00?6.00;
甲基酸3.00?10.00;
多嗅聯苯0.05?0.1;
多嗅二苯醚0.05?0.1;
鄰苯二甲醚0.05?0.1;
磷酸鈉1.00?2.00;
平平加3.00?8.00。
[0006]進一步的，按質量百分比包括如下組分:
7X44.70；
磷酸錳10.00; 氯化鎂10.00;
氯化鈉4.00;
烷基苯磺酸鈉4.00;
三聚磷酸鈉1.00;
植物鞣質10.00;
乙二醇1.00;
羥基酸2.00;
酒石酸3.00;
甲基酸5.00;
多嗅聯苯0.10;
多嗅二苯醚0.10;
鄰苯二甲醚0.10;
磷酸鈉1.00;
平平加4.00。
[0007]一種金屬表面多功能復合處理劑的制備方法，包括如下步驟:
1)向反應槽內加入水、烷基苯磺酸鈉、平平加、植物鞣質以及乙二醇，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌18?22分鐘；
2)再往反應槽內加入磷酸錳、羥基酸、酒石酸以及甲基酸，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌22?28分鐘;
3)再往反應槽內加入氯化鎂、鄰苯二甲醚、多嗅聯苯以及多嗅二苯醚，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌30?40分鐘；
4)最后往反應槽內加入氯化鈉、磷酸鈉以及三聚磷酸鈉，在常溫常圧下平穩旋轉攪拌35?45分鐘使其混合均勻，待無結晶、結塊現象出現后，出料，得到產品。
[0008]進一步的，在步驟I中，向反應槽內加入水、烷基苯磺酸鈉、平平加、植物鞣質以及乙二醇，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌20分鐘。
[0009]進一步的，在步驟2中，再往反應槽內加入磷酸錳、羥基酸、酒石酸以及甲基酸，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌25分鐘。
[0010]進一步的，在步驟3中，再往反應槽內加入氯化鎂、鄰苯二甲醚、多嗅聯苯以及多嗅二苯醚，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌35分鐘。
[0011]進一步的，在步驟4中，最后往反應槽內加入氯化鈉、磷酸鈉以及三聚磷酸鈉，在常溫常圧下平穩旋轉攪拌40分鐘使其混合均勻，待無結晶、結塊現象出現后，出料，得到產品。
[0012]一種采用該制備方法制得的復合處理劑的使用方法，包括如下步驟:
1)將復合處理劑倒入浸泡池內，靜置20?60分鐘；
2)將待處理的金屬放入該浸泡池內，并使該金屬能夠完全處于復合處理劑內，浸泡3?6分鐘；
3)將浸泡池內的金屬翻轉180°，繼續浸泡3?6分鐘；
4)將浸泡池內的金屬取出，懸掛在浸泡池上方，自然干燥或加溫烘烤10分鐘使其干燥；
5)將干燥后的金屬取下，再通過化學與電化學反應過程，使金屬表面的復合處理劑轉化為無數個晶粒緊密堆積在該上面，生成一層有機酸鐵薄膜； 6)將漆層涂裝在表面。
[0013]進一步的，步驟I中，將復合處理劑倒入浸泡池內，靜置30分鐘。
[0014]進一步的，步驟2中，將待處理的金屬放入該浸泡池內，并使該金屬能夠完全處于復合處理劑內，浸泡5分鐘;步驟3中，將浸泡池內的金屬翻轉180°，繼續浸泡5分鐘。
[0015]上述組成成分中，
磷酸錳(H6Mn3O11P2):具有很強除銹及磷化功能。
[0016]氯化鎂(Ci2Mg):具有很強的鈍化金屬表面功能。
[0017]氯化鈉(NaCL):能夠增強磷酸的作用。
[0018]烷基苯磺酸鈉(RS03Na(R=C1Q?C13)):具有很強的除油功能。
[0019]三聚磷酸鈉(Na5P3O1Q):用于形成磷化膜。
[0020]植物鞣質(Cl4H608):具有很強的除油功能。
[0021]乙二醇(C2H6O2):具有很強的除油功能。
[0022]羥基酸(C3H6O3):能夠增強除銹。
[0023]酒石酸(C4H6O6):能夠增強除銹。
[0024]甲基酸(C39H58O10P2):能夠增強除銹。
[0025]多嗅聯苯(C12Hiq-O-C12Hiq):具有阻燃的作用。
[0026]多嗅二苯醚(C12H1QO-O-C12H1QO):具有阻燃的作用。
[0027]鄰苯二甲醚(C8HiqO2):能夠增強鈍化。
[0028]磷酸鈉(Na3O4P):能夠增強磷化。
[0029 ] 平平加(C12H25O (CH2CH20) 9H):具有除油的作用。
[0030]和現有技術相比，本發明產生的有益效果在于:
1、傳統的金屬表面處理需要采用除油、除銹、磷化、鈍化等幾道工藝，而使用本發明，則只需要一道工藝，即只需將待處理的金屬浸入放有本復合處理劑的浸泡池浸泡一段時間便可達到傳統金屬表面處理法幾道工藝所能達到的效果，大大降低了人工成本以及設備成本，并提高了工作效率。
[0031]2、本發明中的復合處理劑由于其呈弱酸性，因此不會出現作業人員在作業過程中由于接觸到復合處理劑而受傷的情況。
[0032]3、本發明中的復合處理劑可以反復利用，將待處理的金屬依次浸入放有復合處理劑的浸泡池內浸泡，待液面下降之后，再往浸泡池內添加復合處理劑繼續使用，因此不存在排放的問題，不會污染環境。
[0033]4、本發明中，金屬制件經復合處理劑處理后，再通過化學與電化學復雜的反應過程，可轉化為無數個晶粒緊密堆積在其表面，生成了一層薄而細密的，不溶于水的有機酸鐵薄膜。這種薄膜致密、堅韌、且具有較高防腐性能，且與各種漆類(包括粉底烤漆、電泳漆、樹脂漆)有較強的吸附能力，有利于漆層在表面的涂裝。處理后的金屬制件可長達一年時間的防銹存放，也可直接進入下道工藝的使用。
【具體實施方式】
[0034]下面說明本發明的【具體實施方式】。
[0035]—種金屬表面多功能復合處理劑，按質量百分比包括如下組分:水35.00?60.00 ；磷酸錳8.0O?15.00 ；氯化鎂8.00?15.00 ；氯化鈉3.00?6.00 ；烷基苯磺酸鈉3.00?6.00 ；三聚磷酸鈉0.50?2.00;植物鞣質8.00?15.00;乙二醇I.00?3.00;羥基酸2.00?4.00;酒石酸2.00?6.00;甲基酸3.00?10.00 ；多嗅聯苯0.05?0.1 ；多嗅二苯醚0.05?0.1 ；鄰苯二甲醚0.05?0.I;磷酸鈉1.00?2.00 ；平平加3.00?8.00。
[0036]金屬在加工、運輸、儲藏過程中，表面往往會帶有一些油污，例如由于防銹需要所涂的防銹油，機械加工所涂的潤滑油、切肩油、拋光膏，搬運過程中污染的汗水、瀝青等。這些油污的存在會影響除銹及磷化的質量，降低涂層與基體間的結合力。因此金屬表面的處理需要除油。
[0037]在對金屬進行涂裝前金屬表面的氧化皮和銹蝕若除不徹底，將會影響磷化效果，使涂膜的附著力不行，并且金屬會進一步腐蝕，引起涂膜起泡、脫落。除銹的目的是使金屬表面光滑、清潔，增加涂料與被涂表面的附著能力，充分發揮涂料抵抗腐蝕因素的能力。在對金屬表而進行化學或電化學轉化膜處理(陽極氧化、鋼鐵氧化、不銹鋼鈍化氧化等)前，必須除去其表面的氧化皮及銹蝕產物，使新鮮的金屬基體暴露出來，以便形成均勻、致密、與基體金屬結合良好、防護性能優良的化學或電化學轉化膜。因此金屬表面的處理需要除銹。
[0038]絕大多數金屬在通常的介質中都會自發地被腐蝕。可是金屬表面在某些介質環境下會發生一種陽極反應受阻即鈍化的現象，鈍化大大降低了金屬的腐蝕速度，增加了金屬的耐蝕性。鈍化是為了金屬材料的防腐蝕。金屬經酸洗、水沖洗、漂洗后，表面很清潔，非常活化，很容易遭受腐蝕，所以必須立即進行鈍化處理，使清洗后的金屬表面生成保護膜，減緩腐蝕。因此金屬表面的處理需要鈍化。
[0039]磷化是指在金屬表面生成一層均勻、細密、耐腐蝕的磷化膜的過程，原理上屬化學轉化膜處理，所以有時也把磷化稱之為化學轉化膜處理。對金屬的磷化處理具有以下作用:提供了清潔的耐腐蝕的金屬表面;顯著提高涂層的附著力；大大提高了金屬表面的吸附能力;提高潤滑效率;成倍提高涂層的耐蝕力。因此金屬表面的處理需要磷化。
[0040]阻燃劑可以降低金屬表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延，使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩定泡沫覆蓋層，隔絕氧氣，具有隔熱、隔氧、阻止可燃氣體向外逸出的作用，從而達到阻燃目的。如有機阻磷類阻燃劑受熱時能產生結構更趨穩定的交聯狀固體物質或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進一步熱解，另一方面能阻止其內部的熱分解產生物進入氣相參與燃燒過程。因此金屬表面的處理需要添加阻燃材料。
[0041]本發明中，磷酸錳具有很強除銹及磷化功能。氯化鎂具有很強的鈍化金屬表面功能。氯化鈉能夠增強磷酸的作用。烷基苯磺酸鈉具有很強的除油功能。三聚磷酸鈉用于形成磷化膜。植物鞣質具有很強的除油功能。乙二醇具有很強的除油功能。羥基酸能夠增強除銹。酒石酸能夠增強除銹。甲基酸能夠增強除銹。多嗅聯苯具有阻燃的作用。多嗅二苯醚具有阻燃的作用。鄰苯二甲醚(能夠增強鈍化。磷酸鈉能夠增強磷化。平平加具有除油的作用。
[0042]傳統的金屬表面處理需要采用除油、除銹、磷化、鈍化等幾道工藝，而使用本發明，則只需要一道工藝，即只需將待處理的金屬浸入放有本復合處理劑的浸泡池浸泡一段時間便可達到傳統金屬表面處理法幾道工藝所能達到的效果，大大降低了人工成本以及設備成本，并提高了工作效率。
[0043]實施例一: 一種金屬表面多功能復合處理劑，按質量百分比包括如下組分:水44.70;磷酸錳10.00；氯化鎂10.00；氯化鈉4.00；烷基苯磺酸鈉4.00；三聚磷酸鈉1.00；植物鞣質10.00；乙二醇1.00;羥基酸2.00;酒石酸3.00;甲基酸5.00;多嗅聯苯0.10;多嗅二苯醚0.10;鄰苯二甲醚0.10;磷酸鈉1.00 ；平平加4.00。
[0044]實施例二:
一種金屬表面多功能復合處理劑，按質量百分比包括如下組分:水38.85;磷酸錳9.00;氯化鎂9.00 ；氯化鈉5.00 ；烷基苯磺酸鈉5.00 ；三聚磷酸鈉I.50 ；植物鞣質9.00 ;乙二醇2.00；羥基酸3.00；酒石酸5.00;甲基酸6.00；多嗅聯苯0.05；多嗅二苯醚0.05；鄰苯二甲醚
0.05；磷酸鈉1.50；平平加5.00。
[0045]實施例三:
一種金屬表面多功能復合處理劑，按質量百分比包括如下組分:水42.75;磷酸錳12.00；氯化鎂12.00；氯化鈉3.00；烷基苯磺酸鈉3.00；三聚磷酸鈉0.50；植物鞣質8.00；乙二醇1.50 ；羥基酸2.00 ；酒石酸2.00;甲基酸4.00 ；多嗅聯苯0.10;多嗅二苯醚0.10 ；鄰苯二甲醚0.05 ；磷酸鈉2.00 ；平平加7.00。
[0046]—種金屬表面多功能復合處理劑的制備方法，包括如下步驟:
步驟一:
向反應槽內加入水、烷基苯磺酸鈉、平平加、植物鞣質以及乙二醇，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌18?22分鐘;其中，最佳方案為20分鐘。
[0047]步驟二:
再往反應槽內加入磷酸錳、羥基酸、酒石酸以及甲基酸，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌22?28分鐘;其中，最佳方案為25分鐘。
[0048]步驟三:
再往反應槽內加入氯化鎂、鄰苯二甲醚、多嗅聯苯以及多嗅二苯醚，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌30?40分鐘;其中，最佳方案為35分鐘。
[0049]步驟四:
最后往反應槽內加入氯化鈉、磷酸鈉以及三聚磷酸鈉，在常溫常圧下平穩旋轉攪拌35?45分鐘使其混合均勻，待無結晶、結塊現象出現后，出料，得到產品。其中，最佳方案為40分鐘。
[0050]由于這些成分中，氯化鈉、磷酸鈉以及三聚磷酸鈉反應速度最快;氯化鎂、鄰苯二甲醚、多嗅聯苯以及多嗅二苯醚的反應速度次之;磷酸錳、羥基酸、酒石酸以及甲基酸的反應速度再次之;烷基苯磺酸鈉、平平加、植物鞣質以及乙二醇的反應速度最慢。因此將這些成分按反應速度由慢到快依次放入反應槽內進行攪拌，能夠使得反應速度慢的成分得到充分反應，反應速度快的成分不會由于攪拌時間過長導致其揮發浪費，甚至造成其化學組分被破壞，影響活性，從而影響制得的復合處理劑的效果。
[0051]一種采用該制備方法制得的復合處理劑的使用方法，包括如下步驟:
步驟一:
將復合處理劑倒入浸泡池內，靜置20?60分鐘;其中，最佳方案為靜置30分鐘。
[0052]步驟二:
將待處理的金屬放入該浸泡池內，并使該金屬能夠完全處于復合處理劑內，浸泡3?6分鐘;其中，最佳方案為5分鐘。
[0053]步驟三:
將浸泡池內的金屬翻轉180°，繼續浸泡3?6分鐘;其中，最佳方案為5分鐘。
[0054]步驟四:
將浸泡池內的金屬取出，懸掛在浸泡池上方，自然干燥或加溫烘烤10分鐘使其干燥，表面應避免掛流。
[0055]步驟五:
將干燥后的金屬取下，再通過化學與電化學反應過程，使金屬表面的復合處理劑轉化為無數個晶粒緊密堆積在該上面，生成一層有機酸鐵薄膜。
[0056]步驟六:
將漆層涂裝在表面。
[0057]金屬制件經復合處理劑處理后，再通過化學與電化學復雜的反應過程，可轉化為無數個晶粒緊密堆積在其表面，生成了一層薄而細密的，不溶于水的有機酸鐵薄膜。這種薄膜致密、堅韌、且具有較高防腐性能，且與各種漆類(包括粉底烤漆、電泳漆、樹脂漆)有較強的吸附能力，有利于漆層在表面的涂裝。處理后的金屬制件可長達一年時間的防銹存放，也可直接進入下道工藝的使用。
[0058]本發明中的復合處理劑由于其呈弱酸性，因此不會出現作業人員在作業過程中由于接觸到復合處理劑而受傷的情況。并且本發明中的復合處理劑可以反復利用，將待處理的金屬依次浸入放有復合處理劑的浸泡池內浸泡，待液面下降之后，再往浸泡池內添加復合處理劑繼續使用，因此不存在排放的問題，不會污染環境。
[0059]上述僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發明保護范圍的行為。
【主權項】
1.一種金屬表面多功能復合處理劑，其特征在于，按質量百分比包括如下組分: 水35.00?60.00; 磷酸錳8.00?15.00; 氯化鎂8.00?15.00; 氯化鈉3.00?6.00; 烷基苯磺酸鈉3.00?6.00; 三聚磷酸鈉0.50?2.00; 植物鞣質8.00?15.00; 乙二醇 1.00 ?3.00; 羥基酸2.00?4.00; 酒石酸2.00?6.00; 甲基酸3.00?10.00; 多嗅聯苯0.05?0.1; 多嗅二苯醚0.05?0.1; 鄰苯二甲醚0.05?0.1; 磷酸鈉1.00?2.00; 平平加3.00?8.00。2.如權利要求1所述一種金屬表面多功能復合處理劑，其特征在于，按質量百分比包括如下組分: 水44.70； 磷酸錳10.00; 氯化鎂10.00; 氯化鈉4.00; 烷基苯磺酸鈉4.00; 三聚磷酸鈉1.00; 植物鞣質10.00; 乙二醇1.00; 羥基酸2.00; 酒石酸3.00; 甲基酸5.00; 多嗅聯苯0.10; 多嗅二苯醚0.10; 鄰苯二甲醚0.10; 磷酸鈉1.00; 平平加4.00。3.—種如權利要求1或2所述一種金屬表面多功能復合處理劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 向反應槽內加入水、烷基苯磺酸鈉、平平加、植物鞣質以及乙二醇，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌18?22分鐘； 再往反應槽內加入磷酸錳、羥基酸、酒石酸以及甲基酸，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌22?28分鐘； 再往反應槽內加入氯化鎂、鄰苯二甲醚、多嗅聯苯以及多嗅二苯醚，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌30?40分鐘； 最后往反應槽內加入氯化鈉、磷酸鈉以及三聚磷酸鈉，在常溫常圧下平穩旋轉攪拌35?45分鐘使其混合均勻，待無結晶、結塊現象出現后，出料，得到產品。4.如權利要求3所述一種金屬表面多功能復合處理劑的制備方法，其特征在于:在步驟I中，向反應槽內加入水、烷基苯磺酸鈉、平平加、植物鞣質以及乙二醇，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌20分鐘。5.如權利要求3所述一種金屬表面多功能復合處理劑的制備方法，其特征在于:在步驟2中，再往反應槽內加入磷酸錳、羥基酸、酒石酸以及甲基酸，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌25分鐘。6.如權利要求3所述一種金屬表面多功能復合處理劑的制備方法，其特征在于:在步驟3中，再往反應槽內加入氯化鎂、鄰苯二甲醚、多嗅聯苯以及多嗅二苯醚，在常溫常壓下平穩旋轉攪拌35分鐘。7.如權利要求3所述一種金屬表面多功能復合處理劑的制備方法，其特征在于:在步驟4中，最后往反應槽內加入氯化鈉、磷酸鈉以及三聚磷酸鈉，在常溫常圧下平穩旋轉攪拌40分鐘使其混合均勻，待無結晶、結塊現象出現后，出料，得到產品。8.—種采用如權利要求3所述的制備方法制得的復合處理劑的使用方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將復合處理劑倒入浸泡池內，靜置20?60分鐘； 2)將待處理的金屬放入該浸泡池內，并使該金屬能夠完全處于復合處理劑內，浸泡3?6分鐘； 3)將浸泡池內的金屬翻轉180°，繼續浸泡3?6分鐘； 4)將浸泡池內的金屬取出，懸掛在浸泡池上方，自然干燥或加溫烘烤10分鐘使其干燥； 5)將干燥后的金屬取下，再通過化學與電化學反應過程，使金屬表面的復合處理劑轉化為無數個晶粒緊密堆積在該上面，生成一層有機酸鐵薄膜； 6)將漆層涂裝在表面。9.如權利要求8所述一種金屬表面多功能復合處理劑的使用方法，其特征在于:步驟I中，將復合處理劑倒入浸泡池內，靜置30分鐘。10.如權利要求8所述一種金屬表面多功能復合處理劑的使用方法，其特征在于:步驟2中，將待處理的金屬放入該浸泡池內，并使該金屬能夠完全處于復合處理劑內，浸泡5分鐘；步驟3中，將浸泡池內的金屬翻轉180°，繼續浸泡5分鐘。
【文檔編號】C23G1/02GK106048622SQ201610575704
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月21日
【發明人】黃志明
【申請人】三明市愛綠地節能環保有限公司