一种三合一前处理组合物及其制备方法技术

本申请涉及金属表面处理技术领域，具体提供一种三合一前处理组合物及其制备方法。本申请的三合一前处理组合物，按100%重量计，原料组分包含：20

【技术实现步骤摘要】
一种三合一前处理组合物及其制备方法


[0001]本申请涉及金属表面处理
，具体地，涉及一种三合一前处理组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]钢铁件在存放过程中表面容易发生氧化形成铁锈。钢铁件通常要进行表面涂装，在涂装前需要对钢铁件进行除油、除锈和钝化处理，常规的方法是除油、除锈和钝化各采用一种药剂、经过一道流程进行处理，到这样耗时耗力、成本高。现有技术开发出一种三合一的前处理液，可以一次性完成除油、除锈和钝化三个工序，极大的提高了工作效率。钝化形成的钝化膜不仅影响了钢铁件的存放时间，也影响了表面涂装，比如油漆，对钢铁件的附着性，最终影响表面涂装的性能，比如附着力、耐腐蚀等。

技术实现思路

[0003]为了进一步提高三合一前处理液的性能，本申请提供一种三合一前处理组合物及其制备方法。
[0004]本申请采用如下的技术方案：一种三合一前处理组合物，按100％重量计，原料组分包含：20
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40％磷酸，1
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3％有机酸，1
‑
5％促进剂，0.1
‑
0.3％成膜助剂，0.5
‑
1.5％表面活性剂，0.5
‑
1％pH稳定剂，0.5
‑
1.5％缓蚀剂，0.3
‑
1％消泡剂，1
‑
5％纳米无机氧化物，余量为水。
[0005]优选的，所述有机酸选自苹果酸、酒石酸和柠檬酸中的一种或几种组合。
[0006]优选的，所述促进剂选自钼酸钠和氟化钠中的一种或两种组合。
[0007]优选的，所述成膜助剂选自亚硝酸钠。
[0008]优选的，所述pH稳定剂选自磷酸三钠。
[0009]优选的，所述缓蚀剂选自硫脲及其衍生物。
[0010]优选的，所述纳米无机氧化物采用硅烷偶联剂进行处理，所述硅烷偶联剂分子结构中含有巯基、硫醚键、硫脲和多硫键中的一种或几种。
[0011]优选的，所述硅烷偶联剂选自含巯基硅烷偶联剂和含酰基硫脲硅烷偶联剂中的一种或几种组合。
[0012]优选的，所述纳米无机氧化物的平均粒径为10
‑
100nm。
[0013]一种上述任一实施方案所述的三合一前处理组合物的制备方法，包括：在容器中加入所述水、所述磷酸、所述有机酸和所述表面活性剂，混合均匀，再加入所述纳米无机氧化物，分散均匀，接着加入所述促进剂、所述成膜助剂、所述pH稳定剂、所述缓蚀剂和所述消泡剂，混合均匀，即得。
[0014]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请在三合一前处理组合物中加入纳米无机氧化物，纳米无机氧化物既可以参与钝化膜的形成，进一步提高钝化膜的钝化性能，而且纳米无机氧化物的加入也可提高
了钝化膜作为涂层底材的性能，提升了表面涂层对钢铁的附着性、耐腐蚀性等。
[0015]2、本申请中，纳米无机氧化物进一步采用硅烷偶联剂进行表面处理，硅烷偶联剂分子结构中含有巯基、硫醚键、硫脲和多硫键等，可与缓蚀剂协同提高了钝化膜的钝化性能。
具体实施方式
[0016]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细描述。
[0017]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0018]本申请一方面提出一种三合一前处理组合物，按100％重量计，原料组分包含：20
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40％磷酸，1
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3％有机酸，1
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5％促进剂，0.1
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0.3％成膜助剂，0.5
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1.5％表面活性剂，0.5
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1％pH稳定剂，0.5
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1.5％缓蚀剂，0.3
‑
1％消泡剂，1
‑
5％纳米无机氧化物，余量为水。
[0019]本申请的三合一前处理组合物将除油、除锈、防锈合成一体，处理时间短，处理高效，除油除锈效果好，形成的防锈膜防腐性能好，有效提高了钢铁的防腐蚀性能，而且提高了钢铁件与各种有机涂层的结合力，当继续在钢铁表面涂覆有机涂层时，可以提高有机涂层对钢铁的结合力、防腐蚀性能等。
[0020]本申请的上述三合一前处理组合物中，表面活性剂无特别的限制，可以是非离子表面活性剂，比如AEO
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9、AEO
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12、吐温
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80等，也可以是阴离子表面活性剂，比如十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等。消泡剂无特别的限制，可以是二甲基硅油消泡剂、负载白炭黑的二甲基硅油消泡剂、聚醚改性硅油等。
[0021]本申请一个优选的实施例中，有机酸选自苹果酸、酒石酸和柠檬酸中的一种或几种组合。苹果酸、酒石酸和柠檬酸的酸性较强，而且可以与铁离子、亚铁离子进行配位络合，增强了三合一前处理组合物的除锈效果。
[0022]本申请中，促进剂是成膜促进剂，有利于成膜。本申请一个优选的实施例中，促进剂选自钼酸钠和氟化钠中的一种或两种组合。以钼酸钠为例，钼酸钠可以与亚铁离子形成钼酸亚铁不溶物，促进了防锈膜的成膜的均匀性和致密性，提高了防锈膜的防锈性能。
[0023]本申请一个优选的实施例中，成膜助剂选自亚硝酸钠。专利技术人发现，采用亚硝酸钠作为成膜助剂，可以与缓蚀剂硫脲及其衍生物形成协同效果，提高了防锈层的防锈能力。
[0024]本申请一个优选的实施例中，pH稳定剂选自磷酸三钠。磷酸钠可以与磷酸形成缓冲溶液，具有一定的缓冲性能，提高了三合一前处理液的pH稳定性。
[0025]本申请一个优选的实施例中，缓蚀剂选自硫脲及其衍生物。硫脲及其衍生物是常用的金属表面处理的缓蚀剂，与金属表面形成良好的吸附，在金属表面上形成良好的防腐蚀层。本申请中，硫脲及其衍生物作为防锈层的主要成膜物质。具体的，硫脲及其衍生物可以选自N
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甲基硫脲、N,N
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二甲基硫脲、N
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乙基硫脲、(2
‑
甲氧基乙基)硫脲、N,N'
‑
二乙基硫脲、1,3
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二亚乙基硫脲、烯丙基硫脲、苯基硫脲等。
[0026]本申请一个优选的实施例中，纳米无机氧化物采用硅烷偶联剂进行处理，硅烷偶联剂分子结构中含有巯基、硫醚键、硫脲和多硫键中的一种或几种。纳米无机氧化物采用分
子结构中含有巯基、硫醚键、硫脲或多硫键的硅烷偶联剂处理，使得纳米无机氧化物表面接枝含有巯基、硫醚键、硫脲或多硫键的有机基团，这些有机基团可以与硫脲发生相互作用，参与到硫脲等的成膜中，不但提高了防腐蚀层与纳米无机氧化物之间的结合力和结合致密性，而且也有利于提高防锈层的致密性，提高了三合一前处理组合物处理后的金属表面的防腐蚀性能；另外，纳米无机氧化物表面的有机基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三合一前处理组合物，其特征在于，按100%重量计，原料组分包含：20
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40%磷酸，1
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3%有机酸，1
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5%促进剂，0.1
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0.3%成膜助剂，0.5
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1.5%表面活性剂，0.5
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1% pH稳定剂，0.5
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1.5%缓蚀剂，0.3
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1%消泡剂，1
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5%纳米无机氧化物，余量为水。2.根据权利要求1所述的三合一前处理组合物，其特征在于，所述有机酸选自苹果酸、酒石酸和柠檬酸中的一种或几种组合。3.根据权利要求1所述的三合一前处理组合物，其特征在于，所述促进剂选自钼酸钠和氟化钠中的一种或两种组合。4.根据权利要求1所述的三合一前处理组合物，其特征在于，所述成膜助剂选自亚硝酸钠。5.根据权利要求1所述的三合一前处理组合物，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭少超，
申请(专利权)人：厦门斯福泽瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：