【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机化学领域，涉及一种零件加工用油,具体地说是一种有机发黑油及其制备方法。
技术介绍
1、发黑工艺是指物理或者化学的方法，在金属工件表面形式致密的黑色保护膜层，从而增强工件的防锈能力，同时美化工件的外观。根据成膜原理不同，发黑工艺可以分为氧化发黑、常温发黑、磷化发黑与预热发黑。
2、氧化发黑是在钢铁表面形成一层致密的四氧化三铁膜层，从而达到发黑的目的。最常见的氧化发黑方式是碱煮发黑，主要工艺是将氢氧化钠、硝酸钠、亚硝酸钠与一些添加剂按比例配成溶液，然后在140～180℃的条件下将钢铁侵入到溶液30～40分钟，得到四氧化三铁膜层。该工艺获得的发黑膜层致密、耐蚀性好，厚度在1μm左右，对工件尺寸精度没有明显的影响，但是该工艺能耗高、污染大、效率低、对操作者身体伤害极大，正在被强制淘汰。
3、常温发黑从二十世纪80年代发展起来的技术，基本原理是在酸性条件下，基材表面与溶液中的可溶性铜盐发生置换反应产生铜，随即与溶液中的其他成分发生反应，生产黑色的不溶性铜盐并沉积到基材表面，从而达到发黑的目的。常温发黑主要分为含硒体系与无硒体系。含硒体系中需要使用硒的氧化物，其价格昂贵、有剧毒，会对环境造成污染，同时对人体造成很大的上海，极大的限制了其发展；无硒体系是现在常温发黑技术发展的主流。常温发黑的最大特点是常温下发黑，能耗低；同时其速度发展快，原液发黑仅仅需要10秒钟左右，有较高的生产效率；同时该技术适用不同的金属材质。但是现有的常温发黑工艺普遍存在难以控制成膜物质的沉积均匀性、稳定性差、溶液难以维护、膜层
4、余热发黑是利用工件表面在热处理或者其它加工过程中的余热，是钢铁工件在发黑液中与发黑液接触的瞬间，在表面形成一层与工件结合牢固、不易脱落的黑色高分子树脂膜层。该工艺简单易操作，不要求工件发黑钱彻底除油除锈，生产效率高，适合流水线生产，槽液老化周期长，膜层附着力强、颜色均匀。然而目前在对于余热发黑所用的发黑油成分分布不均，成膜后膜层不均匀，从而影响膜层的耐磨耐腐蚀性，使得工件的使用时间变短，更换频率较高。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的以上不足，本专利技术旨在提供一种有机发黑油及其制备方法，以达到发黑油主要成分在油液中均匀分布，在工件表面形成均匀膜层，提高工件耐磨耐腐蚀的目的。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种有机发黑油，其主要成分，以重量份数计，包括：基础油6～18份、油溶性防锈缓蚀剂3～8份、乳化剂0.3～1.1份、ph调节剂0.1～0.8份、成膜助剂0.1～0.5份、水性树脂0.8～1.15份、水性色浆0.03～0.25份、络合剂3～5份、余量为水。
4、作为本专利技术的限定，基础油为卤代烃改性矿物油，其化学通式为(cnh2n-rx)和/或(cnh2n+2-rx)，是由矿物油和卤代烃组合而成；
5、其中，卤代烃具有2～6个碳原子，并且卤素取代度为不小于2/3，卤素取代度是指卤代烃中卤素取代基数与卤素取代基数和氢原子数的总和之比；
6、卤代烃的沸点为280～360℃，卤代烃为卤代烷烃、卤代烯烃和卤代炔烃中的至少一种；
7、进一步地，卤代烃为卤代烷烃和卤代烯烃中的至少一种；
8、进一步地，卤代烃为卤代炔烯烃；
9、具体地，卤代烃为四氯乙烯、四氯乙烷、六氯乙烷、四溴乙烷、四溴乙烯、二溴四氯乙烷、三溴三氟乙烷、1,2-二溴-1-氯-1,2,2-三氟乙烷、二溴六氟丙烷、三氯五氟丙烷、六氯丙烯、六氯丁二烯、二溴八氟丁烷、二溴六氟环丁烷、二氯八氟丁烷、二氯六氟环丁烷、二碘全氟丁烷中的至少一种；
10、作为本专利技术的再进一步限定，卤代烃为四卤代乙烯、四卤代乙烷、六卤代乙烷和十卤代丁烷中的至少一种；
11、进一步地，卤代烃为自四氯乙烯、六氯乙烷、四溴乙烷、四溴乙烯、二溴八氟丁烷、1,2-二溴-1-氯-1,2,2-三氟乙烷中的至少一种；
12、进一步地，卤代烃为四氯乙烯；
13、作为本专利技术的另一种限定，油溶性缓蚀剂为脂肪酸或环烷酸的碱土金属盐、环烷酸铅、环烷酸锌、石油磺酸钠、石油磺酸钙、聚乙二醇二油酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、油酰基肌氨酸及其胺盐、烷基磷酸酯中的至少两种；
14、作为本专利技术的第三种限定，成膜助剂包括润湿剂、杀菌剂、消泡剂和流平剂；
15、其中，润湿剂为壬基酚聚氧乙烯基醚、辛基酚聚氧乙烯基醚、烷基酚聚氧乙烯基醚中的至少两种；
16、杀菌剂为苯甲酸钠、羟乙基六氢均三嗪、4-氯-3-甲基苯酚、2-甲基硫-4-乙胺基-6-特丁氨基-1,3,5-三嗪中至少一种；
17、消泡剂为高级醇、有机硅氧烷、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物中的至少一种；
18、流平剂为乙二醇苯醚、丙三醇苯醚、丙三醇中至少一种；
19、作为本专利技术的第四种限定，水性树脂为水溶性丙烯酸树脂、苯丙乳液、聚氨酯乳液、聚碳酸酯乳液中的至少一种；
20、作为本专利技术的第五种限定，乳化剂为s-80、t-60、op-10、石蜡基乳化剂中至少一种；
21、作为本专利技术的第五种限定，络合剂为乙二胺四乙酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸或乳酸中至少一种的钾盐，和/或，乙二胺四乙酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸或乳酸中至少一种的钠盐，和/或，乙二胺四乙酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸或乳酸中至少一种的铵盐；
22、作为本专利技术的第六种限定，ph调节剂为氨水、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-二甲氨基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种；
23、本专利技术还提供一种有机发黑油的制备方法，即按比例分别将基础油、油溶性缓蚀剂、ph调节剂、杀菌剂加入到装有水的搅拌釜中进行搅拌，混合均匀后，分批加入成膜助剂、水性树脂和水性色浆，降低搅拌速率继续搅拌，直至混合液粘稠均匀，即得有机发黑油；
24、本专利技术还提供一种有机发黑油的应用方法，将上述配成的有机发黑油加水稀释成13％～34％的发黑液，将温度为360～520℃钢铁工件浸没于发黑液中不超过1分钟，取出并烘干工件，即完成工件镀膜，使得工件表面形成表面均匀、耐腐蚀性且光泽度较好的发黑膜。
25、由于采用了上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，所取得的有益效果是：
26、(1)本专利技术所提供的一种有机发黑油，通过基础油、油溶性防锈缓蚀剂、乳化剂、ph调节剂、成膜助剂、水性树脂、水性色浆、络合剂的充分混合，借助工件表面余温，使得发黑油在工件表面形成致密、具有耐腐蚀性的氧化膜层，进而提高了工件的耐腐蚀性能；
27、(2)本专利技术所提供的一种有机发黑油，又因为形成的氧化膜层为油质层，在提升工件的耐磨耐腐蚀性的同时，还能降低了工件表面摩擦，降低了工件组装难度，提高了工件之间的紧密性；
28、(3)本专利技术所提供的一种有机发黑油，采用了卤素改性后的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种有机发黑油，其特征在于：所述有机发黑油的主要成分，以重量份数计，包括：基础油6～18份、油溶性防锈缓蚀剂3～8份、乳化剂0.3～1.1份、pH调节剂0.1～0.8份、成膜助剂0.1～0.5份、水性树脂0.8～1.15份、水性色浆0.03～0.25份、络合剂3～5份、余量为水。
2.根据权利要求1所述的有机发黑油，其特征在于：所述基础油为卤代烃改性矿物油，其化学通式为CnH2n-Rx和/或CnH2n+2-Rx，是由矿物油和卤代烃组合而成；其中，卤代烃具有2～6个碳原子，并且卤素取代度为不小于2/3，卤素取代度是指卤代烃中卤素取代基数与卤素取代基数和氢原子数的总和之比。
3.根据权利要求2所述的有机发黑油，其特征在于：所述卤代烃为卤代烷烃、卤代烯烃和卤代炔烃中的至少一种，且沸点为280～360℃。
4.根据权利要求3所述的有机发黑油，其特征在于：所述卤代烃为四氯乙烯、四氯乙烷、六氯乙烷、四溴乙烷、四溴乙烯、二溴四氯乙烷、三溴三氟乙烷、1,2-二溴-1-氯-1,2,2-三氟乙烷、二溴六氟丙烷、三氯五氟丙烷、六氯丙烯、六氯丁二烯、二溴八氟丁烷、
5.根据权利要求1所述的有机发黑油，其特征在于：所述油溶性缓蚀剂为脂肪酸或环烷酸的碱土金属盐、环烷酸铅、环烷酸锌、石油磺酸钠、石油磺酸钙、聚乙二醇二油酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、油酰基肌氨酸及其胺盐、烷基磷酸酯中的至少两种。
6.根据权利要求1所述的有机发黑油，其特征在于：所述成膜助剂包括润湿剂、杀菌剂、消泡剂和流平剂；其中，润湿剂为壬基酚聚氧乙烯基醚、辛基酚聚氧乙烯基醚、烷基酚聚氧乙烯基醚中的至少两种；
7.根据权利要求1所述的有机发黑油，其特征在于：所述水性树脂为水溶性丙烯酸树脂、苯丙乳液、聚氨酯乳液、聚碳酸酯乳液中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的有机发黑油，其特征在于：所述络合剂为乙二胺四乙酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸或乳酸中至少一种的钾盐，和/或，乙二胺四乙酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸或乳酸中至少一种的钠盐，和/或，乙二胺四乙酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸或乳酸中至少一种的铵盐。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的有机发黑油的制备方法，其特征在于：所述制备方法为按比例分别将基础油、油溶性缓蚀剂、pH调节剂、杀菌剂加入到装有水的搅拌釜中进行搅拌，混合均匀后，分批加入成膜助剂、水性树脂和水性色浆，降低搅拌速率继续搅拌，直至混合液粘稠均匀，即得有机发黑油。
10.根据权利要求1～8中任意一所述的有机发黑油的使用方法，其特征在于：所述使用方法为将配置好的有机发黑油加水稀释成13％～34％的发黑液，将温度为360～520℃钢铁工件浸没于发黑液中不超过1分钟，取出并烘干工件，即完成工件镀膜，使得工件表面形成表面均匀、耐腐蚀性且光泽度较好的发黑膜。
...【技术特征摘要】
1.一种有机发黑油，其特征在于：所述有机发黑油的主要成分，以重量份数计，包括：基础油6～18份、油溶性防锈缓蚀剂3～8份、乳化剂0.3～1.1份、ph调节剂0.1～0.8份、成膜助剂0.1～0.5份、水性树脂0.8～1.15份、水性色浆0.03～0.25份、络合剂3～5份、余量为水。
2.根据权利要求1所述的有机发黑油，其特征在于：所述基础油为卤代烃改性矿物油，其化学通式为cnh2n-rx和/或cnh2n+2-rx，是由矿物油和卤代烃组合而成；其中，卤代烃具有2～6个碳原子，并且卤素取代度为不小于2/3，卤素取代度是指卤代烃中卤素取代基数与卤素取代基数和氢原子数的总和之比。
3.根据权利要求2所述的有机发黑油，其特征在于：所述卤代烃为卤代烷烃、卤代烯烃和卤代炔烃中的至少一种，且沸点为280～360℃。
4.根据权利要求3所述的有机发黑油，其特征在于：所述卤代烃为四氯乙烯、四氯乙烷、六氯乙烷、四溴乙烷、四溴乙烯、二溴四氯乙烷、三溴三氟乙烷、1,2-二溴-1-氯-1,2,2-三氟乙烷、二溴六氟丙烷、三氯五氟丙烷、六氯丙烯、六氯丁二烯、二溴八氟丁烷、二溴六氟环丁烷、二氯八氟丁烷、二氯六氟环丁烷、二碘全氟丁烷中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的有机发黑油，其特征在于：所述油溶性缓蚀剂为脂肪酸或环烷酸的碱土金属盐、环烷酸铅、环烷酸锌、石油磺酸钠、石油磺酸钙、聚乙二醇二油酸酯、聚乙二醇二硬脂酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，吴茂双，韦长红，孙利岳，贾露，
申请(专利权)人：江苏甬怡紧固件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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