本发明专利技术涉及代替磷化液的金属表面处理剂及其制备方法与用途。它有60～70重量份的全氟烷基丙烯酸酯（固含量≥90%）、50～60重量份的水性氟碳乳液（固含量48%）、8～10重量份的环氧丙烯酸酯树脂（固含量≥90%）、10～15重量份的水；改进的它还有8～10重量份的微米级或纳米级锌粉、5～8重量份的微米级或纳米级玻璃鳞片、1～1.5重量份的聚乙烯吡咯烷酮、25～30重量份的无水乙醇。它组方经济，防锈效果好。制备方法为混合搅拌方法。工艺简单，使用设备少。用途为：采用浸渍方法在金属工件表面形成一层防锈膜，浸渍温度为20～30℃，浸渍时间30～60秒。此工件有助于提高相关产品的质量和市场竞争力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种处理剂，更具体地说，本专利技术涉及一种代替磷化液的金属表面处理剂，同时，本专利技术还涉及一种所述代替磷化液的金属表面处理剂的制备方法与用途。
技术介绍
目前，对于黑色金属的防腐，国内外一般采用三大防腐处理技术1、镀锌或镀铅；2、酸洗、磷化、钝化、达可罗(诞生于美国的一项防腐技术)等；3、酸洗、磷化、钝化、电泳或喷粉。 磷化处理的工艺步骤复杂、生产成本高，最关键的是会造成较为严重的环境污染。磷化处理包括十个工艺步骤脱脂一水洗一酸洗一水洗一表调一磷化一水洗一钝化(或称封闭处理)—水洗一干燥。一般地，多数富营养化水体中的控制因素为磷。磷化废渣(即磷化处理后的沉淀物)的主要成分是磷酸铁和磷酸锌，故磷化废水的无机磷含量高，化学需氧量和生化需氧量相对较低，用生化法处理，难以达到废水的排放标准要求，这样，大量的磷化废水排入江河湖泊中，增加了水体的营养负荷，引起水体(特别是封闭水体)的富营养化，以致富营养化污染己成为目前所面临的重大环境问题。随着磷化处理的广泛使用及我国污染物排放法规的严格执行，磷化废水的治理问题愈显突出，因此，开发一种代替磷化液的金属表面处理剂迫在眉睫、十分必要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种代替磷化液的金属表面处理剂，其组方经济，防锈效果好；同时提供一种该代替磷化液的金属表面处理剂的制备方法，该方法工艺简单，使用设备少；同时也给出了该代替磷化液的金属表面处理剂的用途。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种代替磷化液的金属表面处理剂，它包括如下组分全 烷坫'内烯酸1 (丨卩彳+含黾彡90%)60 70 .C-份水性氣碳乳液(|Λ'|含5 4S%)SO- O Ψ 5； 坏氧两烯酸_树騰(|i! !含5:彡90%)8 10 重黾汾 水10 15该代替磷化液的金属表面处理剂的制备方法为在60 70重量份的全氟烷基丙烯酸酯(固含量> 90%)中依次加入50 60重量份的水性氟碳乳液(固含量48%)、8 10重量份的环氧丙烯酸酯树脂(固含量> 90%)、10 15重量份的水，并充分搅拌溶解后，即可制得所述的代替磷化液的金属表面处理剂。该代替磷化液的金属表面处理剂的用途为采用浸溃这种传统方法在金属工件表面形成一层防锈膜，浸溃温度为20 30°C，浸溃时间30 60秒。为简洁说明问题起见，以下本专利技术所述代替磷化液的金属表面处理剂均简称为本处理剂。全氟烷基丙烯酸酯(固含量>90%)是本处理剂的成膜物质。全氟烷基丙烯酸酯(固含量> 90%)是将全氟烷基乙醇与过量的(甲基)丙烯酸在溶剂中且有催化剂ZrOCl2 · 8H20和阻聚剂对苯二酚存在的条件下进行酯化反应，然后减压蒸除溶剂及未反应完的(甲基)丙烯酸，再加碱液调PH至弱碱性，过滤后得到的。它具有优异的低表面能特性、耐候性及环境友好性，在建筑涂料、纺织工业以及其它重要领域得到广泛的应用。该成膜物质的上述特性保证了其优异的防腐性能。水性氟碳乳液(固含量48%)为氟乙烯和羟基乙烯基醚共聚物，氟的 重量百分比浓度为8 11. 5%,且主链含氟原子。水性氟碳乳液(固含量48%)有极佳的机械稳定性、超长的耐候性、抗碱性、耐酸雨，能承受较大剪切力，且为常温固化，可调整本处理剂的成膜温度、成膜性和提高膜层的耐腐蚀性。环氧丙烯酸酯树脂(固含量> 90%)为本处理剂的成膜促进剂，增强本处理剂的成膜性能。根据所述的本处理剂的用途，使用本处理剂采用浸溃这种传统方法对金属工件进行防锈处理后，可在金属工件表面形成一层低表面能防锈膜，使金属工件具有良好的耐腐蚀性。它简化了常规磷化处理的工艺步骤，且性能超过常规磷化处理的防锈效果，使用中适时补充本处理剂即可，不存在废液的排放，无磷排放，无三废污染，大大降低了金属工件的生产成本，提高相关产品的质量和市场竞争力。因此，本处理剂组方经济，防锈效果好。作为本专利技术的改进，本处理剂的组分还包括 微米级或纳米级锌β8 W +S量诱 微米级或纳米级玻璃_打5~8 重.5:粉 聚乙烯丨tt咯烷_I ΙΛ 重.5:翁 无水乙醇25 30 Λ量本处理剂的制备方法为还包括在制得的所述代替磷化液的金属表面处理剂中加入悬浮液，并搅拌均匀，所述悬浮液的制备方法为将I I. 5重量份的聚乙烯吡咯烷酮加入到25 30重量份的无水乙醇中充分搅拌，然后分别加入8 10重量份的微米级或纳米级锌粉、5 8重量份的微米级或纳米级玻璃鳞片，充分搅拌，再超声分散40分钟，以形成悬浮液。该代替磷化液的金属表面处理剂的用途为采用浸溃这种传统方法在金属工件表面形成一层防锈膜，浸溃温度为20 30°C，浸溃时间30 60秒。微米级或纳米级锌粉为功能性添加剂之一，其电极电位比金属工件的电极电位要低，处理金属工件时，以本处理剂的液相部分为载体，均布在金属工件表面。当本处理剂的膜层发生破裂、腐蚀介质(通常是电解质溶液)侵入时，将使锌粉与金属工件处于电导通状态，锌粉可在金属工件表面组成一个微区电化学保护，建立微区阴极保护的体系，起到阴极保护的作用，从而提高本处理剂的防锈性能。微米级或纳米级玻璃鳞片为另一功能性添加剂，当玻璃鳞片均匀分散在金属工件表面时，会对腐蚀介质起到机械隔离作用，在微观上延长了腐蚀介质到达金属工件表面的路径长度，有效提高了本处理剂的防锈能力。聚乙烯吡咯烷酮(简称PVP)和无水乙醇为所述锌粉和玻璃鳞片的分散剂。两者的水溶性、分散性较好，因此所述锌粉和玻璃鳞片可顺利地进入本处理剂中。根据所述的本处理剂的用途，使用本处理剂采用浸溃这种传统方法对金属工件进行防锈处理后，可在金属工件表面形成一层低表面能防锈膜，基于上述功能性添加剂加入本处理剂中，使得本处理剂的防锈效果进一步提高。综上所述，本处理剂其组方经济，防锈效果好；本处理剂的制备方法，其工艺简单，使用设备少；本处理剂的用途广泛，适应性强，工业化使用简便易行、没有障碍，安全环保，便于推广和实施。在国内开创了对金属工件进行无磷排放的防锈处理、使金属工件具有良好耐腐蚀性的先河，对于相关产品的质量和市场竞争力可起到较显著的提升作用。 经检测，本处理剂在40 60°C即可成膜，在120°C、20分钟内即可烘干；在正常存放环境下，金属工件的防锈期可达60个月以上。本处理剂易于存储，只需保存在5 °C以上、避免日光直晒、通风阴凉干燥处即可。本处理剂的部分物理化学性质为 外观 色均匀乳液略Ii黴藍 沸点ioorMOkTfiOPa(HKrc) 比+Ψ:I. 2g/an<(2ot) 渗解*nHLS比水丌溶 PH7. δ 8· O 粘度50 300mPa · S(25*C)本处理剂中的全氟烷基丙烯酸酯(固含量> 90%)、水性氟碳乳液(固含量48%)、环氧丙烯酸酯树脂(固含量> 90%)、微米级或纳米级锌粉、微米级或纳米级玻璃鳞片、聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇均为市售品，具体信息如下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.代替磷化液的金属表面处理剂，其特征在于它包括如下组分全氟烷基丙烯酸SI (同含量多90%)60 70 .屯量份水性氣碳乳液(W含5: 48%)50 60 璽5:份环氧丙烯酸Il树》(同含量彡90%)8 1.0 遂量H水W 15 .β量He2.根据权利要求I所述的代替磷化液的金属表面处理剂，其特征在于 它的组分还包括 微米级成纳米级锌 8 10+€.份微米级或越米缓義璃_>t5 8.€5:份聚乙烯丨#1#烷謂卜I. 5 ；Ψ 5# 无水乙fif25 30 ；€ 5# 3.权利要求I所述的代替磷化液的金属表面处理剂的制备方法，其特征在于在60 70重量份的全氟烷基丙烯酸酯(固含量> 90%)中依次加入50 60重量份的水性氟碳乳液(固含量48%)、8...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，邹宜哲，邹旻珊，张冬青，
申请(专利权)人：吴昊，
类型：发明
国别省市：
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