钢铁件除油除锈防锈一步法处理液的制备方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术将锆脲络合物、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。

Preparation of one-step treatment solution for removing oil, rust and rust of iron and steel parts

The invention discloses a preparation method of one-step treatment solution for removing oil, rust and rust of iron and steel parts, including the following steps: preparation of starch modified additives; preparation of zirconium urea complex; preparation of concentrated solution of anti-rust film-forming agent; preparation of composite surfactant; uniform mixing of 10% compound surfactant in concentrated solution of prepared anti-rust film-forming agent to obtain oil, rust and anti-rust. One-step rust treatment solution; the workpiece to be treated is immersed in one-step oil removal, rust removal and rust prevention treatment solution for 15 minutes, and then dried to carry out subsequent painting process. The zirconium urea complex, modified starch, isomer alcohol dispersant and organic acid are used in the comprehensive treatment process. The formulation and process conditions are optimized by orthogonal test. A low cost, low energy consumption, pollution-free, simple operation and stable medicinal liquid one-step treatment solution for oil, rust and rust removal is successfully developed. The treatment solution is suitable for electrostatic, spraying, electrophoresis and baking of iron and steel parts. Pretreatment before painting process such as lacquer.

【技术实现步骤摘要】
钢铁件除油除锈防锈一步法处理液的制备方法
本专利技术涉及钢铁件除油除锈防锈处理工艺
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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按质量比为10:80:10:1称取工业级有机酸、异构醇分散剂、改性淀粉添加剂和锆脲络合物于容器中，加水搅拌至完全溶解即得防锈成膜剂浓缩液；(4)复合表面活性剂的制备首先将阴离子表面活性剂A和阴离子表面活性剂B用60-80℃的水溶解，然后加入非离子表面活性剂C和非离子表面活性剂D搅拌均匀后加入适量的消泡剂，即得到复合表面活性剂；(5)除油除锈防锈一步法处理液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。(6)疲劳试验及校正液的制备对通过步骤(1)-(5)的方法制备的除油除锈防锈一步法处理液进行稀释，在稀释5倍的除油除锈防锈一步法处理液中批量分次处理试件，测定除油除锈防锈一步法处理液中各组分及游离酸和总酸度的变化，同时测定防锈膜的性能，找出消耗规律，研制出校正液。优选的，所述步骤(1)中的玉米淀粉、去离子水和氢氧化钠的添加比例为40:160:3。优选的，所述步骤(4)中阴离子表面活性剂A：阴离子表面活性剂B：非离子表面活性剂C：非离子表面活性剂D：水＝1：1：1：1：4。优选的，所述步骤(6)通过原子吸收标准加入法对铁离子、锆进行定量测定，找出变化规律通过调整使除油除锈防锈一步法处理液中的锆脲络合物，异构醇分散剂恢复到初始状态，有机酸的消耗量通过测定上述组分恢复初始状态时的游离酸度，由该测定值与最初游离酸度的差值来确定；改性淀粉添加剂的补加量最后根据防锈膜性能的变化通过试验来确定。因此，本专利技术采用上述结构的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，一步法处理工艺替代多步法处理工艺，由于取消了分步处理之间多次水洗程序，减少废水排放和节约用水98％以上，同时大大提高了生产效率，处理成本大幅降低，相当于锌系磷化的88.57％。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术一种钢铁件除油除锈防锈一步法处理液的制备方法实施例的流程图。具体实施方式图1为本专利技术一种钢铁件除油除锈防锈一步法处理液的制备方法实施例的流程图，如图所示，本专利技术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，玉米淀粉、去离子水和氢氧化钠的添加比例为40:160:3，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按质量比为10:80:10:1称取工业级有机酸、异构醇分散剂、改性淀粉添加剂和锆脲络合物于容器中，加水搅拌至完全溶解即得防锈成膜剂浓缩液。(4)复合表面活性剂的制备首先将阴离子表面活性剂A和阴离子表面活性剂B用60-80℃的水溶解，然后加入非离子表面活性剂C和非离子表面活性剂D搅拌均匀后加入适量的消泡剂，即得到复合表面活性剂，阴离子表面活性剂A：阴离子表面活性剂B：非离子表面活性剂C：非离子表面活性剂D：水＝1：1：1：1：4。(5)除油除锈防锈一步法处理液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。(6)疲劳试验及校正液的制备对通过步骤(1)-(5)的方法制备的除油除锈防锈一步法处理液进行稀释，在稀释5倍的除油除锈防锈一步法处理液中批量分次处理试件，测定除油除锈防锈一步法处理液中各组分及游离酸和总酸度的变化，同时测定防锈膜的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢铁件除油除锈防锈一步法处理液的制备方法，其特征在于，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按质量比为10:80:10:1称取工业级有机酸、异构醇分散剂、改性淀粉添加剂和锆脲络合物于容器中，加水搅拌至完全溶解即得防锈成膜剂浓缩液；(4)复合表面活性剂的制备首先将阴离子表面活性剂A和阴离子表面活性剂B用60‑80℃的水溶解，然后加入非离子表面活性剂C和非离子表面活性剂D搅拌均匀后加入适量的消泡剂，即得到复合表面活性剂；(5)除油除锈防锈一步法处理液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。(6)疲劳试验及校正液的制备对通过步骤(1)‑(5)的方法制备的除油除锈防锈一步法处理液进行稀释，在稀释5倍的除油除锈防锈一步法处理液中批量分次处理试件，测定除油除锈防锈一步法处理液中各组分及游离酸和总酸度的变化，同时测定防锈膜的性能，找出消耗规律，研制出校正液。...

【技术特征摘要】
1.一种钢铁件除油除锈防锈一步法处理液的制备方法，其特征在于，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按质量比为10:80:10:1称取工业级有机酸、异构醇分散剂、改性淀粉添加剂和锆脲络合物于容器中，加水搅拌至完全溶解即得防锈成膜剂浓缩液；(4)复合表面活性剂的制备首先将阴离子表面活性剂A和阴离子表面活性剂B用60-80℃的水溶解，然后加入非离子表面活性剂C和非离子表面活性剂D搅拌均匀后加入适量的消泡剂，即得到复合表面活性剂；(5)除油除锈防锈一步法处理液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...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽民，张巧云，张成根，
申请(专利权)人：廊坊市海寰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13