铸件表面处理剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铸件表面处理剂及其制备方法，其特征在于，它的组分及按体积百分数计各组分的含量如下：磷酸５～３０％，含８～３０个碳原子的脂肪酸盐０．０５～５．０％，含１～３个碳原子的一元醇１０～８０％，表面活性剂０．０２５～６．０％，香精或色素０～２％，水０～６０％。本发明专利技术表面处理剂克服了现有技术气味重，对人有危害，对环境有污染的缺点，特别是表面处理剂中的一元醇不仅对人和环境无害，而且使铸件的表面处理工艺省去了脱脂、除锈工序，铸件可以直接采用喷涂或浸渍工艺处理，而且处理后的铸件干燥时间短，处理后工件外观好更利于铸件表面的后续处理。本发明专利技术铸件表面处理剂的制备可以采用现有生产设备，且方法简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别适合铸铁材料或其他铁基金 属材料的表面处理，属于金属表面处理领域。
技术介绍
金属表面处理的主要目的是提高金属材料的防腐蚀性能。利用简单、安全的方法 进行金属表面处理，一直是人们追求的目标。但现有的表面处理方法所用表面处理剂大 多含有对环境有害的物质，如铈Se、铬Cr、铜Cu、硫S等，而且表面处理工艺比较复杂。例 如目前市场上可用于铸件发黑的表面处理剂产品(牌号HH902)，其膜成分主要为铈Se、 铬Cr、铜Cu、硫S、铁Fe、氧0，现在的常规处理工艺包括除油和除锈一喷涂或浸渍一晾干。 在中国专利公开的技术中同样存在上述问题，例如CN1139706公开的“铸件耐腐蚀处理 溶液及其应用的铸件防腐处理工艺”是采用含有钒酸钠NaVO3或钒酸铵NH4VO3或二者的混 合物的盐酸或硝酸作为处理剂对铸件进行表面处理，其处理工艺首先将铸件抛光并对表面 脱脂处理，再将铸件置于耐腐蚀处理溶液中，在铸件表面形成附着基底膜，然后清洗铸件， 再在铸件表面的附着基底膜上涂覆防腐蚀涂层并干燥；CN101386981公开的“抗腐蚀剂和 用于金属表面的防腐蚀工艺”是采用包含磷酸和/或选自锆Zr、钛Ti、铪Hf和硅Si的一 种或多种元素的至少一种氟酸或其阴离子的溶液，以及乙烯基吡咯烷酮的均聚或共聚物作 为处理剂。上述公开的两种方法都含有重金属元素、强腐蚀物质，而且处理工艺要求高； CN101130863公开的“发黑磷化液的制备方法”是含有硝酸镍、柠檬酸、氟硼酸钠、间硝基苯、 磺酸钠、钨酸钠等物质的表面处理剂；CN1139705公开的“常温钢铁发黑剂”、CN1085606公 开的“钢铁常温快速发黑剂"都是利用含硒体系，在一定酸度条件下于钢铁表面进行复杂 的氧化还原反应和缓慢连续的沉淀反应满足发黑要求，操作难控制且复杂；而目前通常采 用的含磷酸的表面处理剂，其磷化工艺包括制品打磨一水洗一除油一水洗一除锈一水洗一 磷化一水洗一晾干，工序太多。因此，目前急需开发一种低毒、环保而且处理工序简化的铸 件表面处理剂。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种低毒、环保、处理工序简化且防腐蚀效果明显的 铸件表面处理剂。实现本专利技术第一个目的的技术方案是一种铸件表面处理剂，其特点是它的组 分及按体积百分数计各组分的含量如下磷酸5 30%，含8 30个碳原子的脂肪酸盐 0. 05 5. 0 %，含1 3个碳原子的一元醇10 80 %，表面活性剂0. 025 6. 0 %，香精或 色素0 2%，水0 60%。上述铸件表面处理剂中，它的组分及按体积百分数计各组分的含量如下磷酸 19 %，含8 30个碳原子的脂肪酸脂肪酸盐0. 8 %，含1 3个碳原子的一元醇50 %，表面 活性剂0. 2%，水30%。 上述铸件表面处理剂中，所述表面活性剂是非离子型表面活性剂、阴离子型表面 活性剂、两性表面活性剂之中的一种或几种。上述铸件表面处理剂中，所述表面活性剂是非离子型表面活性剂0P-10、6503、 TX-IO之中的一种或几种。上述铸件表面处理剂中，所述含8 30个碳原子的脂肪酸盐是含8 30个碳原 子的脂肪酸的钾盐、钠盐、铵盐、锂盐、铷盐之中的一种或几种。上述铸件表面处理剂中，所述含1 3个碳原子的一元醇是乙醇、异丙醇之中的一 种或两种。上述铸件表面处理剂中，所述水是自来水或去离子水或蒸馏水。本专利技术的第二个目的是提供一种简单的制备低毒、环保、处理工序简化且防腐蚀 效果明显的铸件表面处理剂的方法。实现本专利技术第二个目的的技术方案是一种铸件表面处理剂的制备方法，其特点 是①按铸件表面处理剂各组分和含量准备各组分铸件表面处理剂各组分及按体积百分数计各组分的含量如下磷酸5 30%，含 8 30个碳原子的脂肪酸盐0. 05 5. 0 %，含1 3个碳原子的一元醇10 80 %，表面活 性剂0. 025 6. 0%，香精或色素0 2%，水0 60% ；②具体操作a)在容器中加入40 50%步骤①准备的水，升温至65 75°C，先加入含8 30个碳原子的脂肪酸盐搅拌至混合均勻，再加入含1 3个碳原子的一元醇搅拌至混合均 勻；b)将容器中物料温度降到20 30°C，加入步骤①准备的其余组分及剩余的水，搅 拌至混合均勻后，静置、过滤，即制得铸件表面处理剂；或者a)在容器中加入40 50%步骤①准备的含1 3个碳原子的一元醇，升温至 65 75°C，加入含8 30个碳原子的脂肪酸盐搅拌至混合均勻；b)将容器中物料温度降到20 30°C，加入步骤①准备的其余组分及剩余的含 1 3个碳原子的一元醇搅拌至混合均勻后，静置、过滤，即制得铸件表面处理剂。上述铸件表面处理剂制备方法中，所述表面活性剂是非离子型表面活性剂、阴离 子型表面活性剂、两性表面活性剂之中的一种或几种；所述含8 30个碳原子的脂肪酸盐 是含8 30个碳原子的脂肪酸的钾盐、钠盐、铵盐、锂盐、铷盐之中的一种或几种；所述含 1 3个碳原子的一元醇是乙醇、异丙醇之中的一种或两种；所述水是自来水或去离子水或 蒸馏水。上述铸件表面处理剂制备方法中，所述表面活性剂是非离子型表面活性剂0P-10、 6503、TX-10之中的一种或几种。本专利技术的技术效果是本专利技术技术方案的铸件表面处理剂各个组分具有下述优 点①表面处理剂中的磷酸对铁基材料具有一定的溶解性能，从而满足一定的去锈要求，并 且磷酸可以在被处理表面形成磷化层提供防腐蚀效果；②表面处理剂中的一元醇，一方面 有助于去除表面油脂，通过醇类物质的挥发为磷化膜形成提供较好条件，另一方面还可以加速处理后铸件表面的干燥速度，缩短处理时间；③表面处理剂中的含8 30个碳原子的 脂肪酸盐，一方面具有较好的缓蚀作用，因为当它们与铁基基体作用时，会在铁基表面形成 一层吸附层，这层吸附层可以阻止酸性物质侵入，而且由于含8 30个碳原子的碳链具有 疏水作用，又提高了防腐蚀性能，另一方面，含8 30个碳原子的脂肪酸盐还可以为磷化膜 形成提供合适条件，确保处理效果；④表面处理剂中的表面活性剂为其提供较好的浸润性。 同时，本专利技术技术方案的铸件表面处理剂各个组分的配比合理不仅使各个组分的作用得以 充分发挥而且各个组分还具有良好的协同作用。此外由于本专利技术表面处理剂不含重金属元 素和有害溶剂，因此还克服了现有表面处理剂气味重，对人有危害，对环境有污染的缺点。特别是表面处理剂中的一元醇不仅对人和环境无害，而且使得铸件的表面处理工艺省去了 脱脂、除锈工序，可以直接采用喷涂或浸渍工艺处理，大大简化了铸件的表面处理工艺；而 且处理后的铸件干燥时间短，处理后工件外观好，所形成的膜层涂装结合力良好，可以作为 涂装预处理。有利于铸件表面的后续处理。总之，采用本专利技术处理剂处理铸件，可以满足一定的去锈要求，并且可以在被处理 表面形成具有防腐蚀效果膜层；该膜层涂装结合力好，可以作为涂装预处理。本专利技术铸件表面处理剂的制备可以采用现有生产设备，且方法简单。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不构成对本专利技术的任何限制。各实施例所用原料均为工业品，而且可以通过商业渠道购得。(一)制备铸件表面处理剂实施例1①配方见表1表 1<table>table see original document p本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸件表面处理剂，其特征在于，它的组分及按体积百分数计各组分的含量如下：磷酸５～３０％，含８～３０个碳原子的脂肪酸盐０．０５～５．０％，含１～３个碳原子的一元醇１０～８０％，表面活性剂０．０２５～６．０％，香精或色素０～２％，水０～６０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴鹏，刘景梅，吴红燕，
申请(专利权)人：南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]