一种不锈钢用无铬钝化液

摘要

本发明公开了一种不锈钢用无铬钝化液，涉及一种钝化液，具体由下列物质制成：钼酸盐、钨酸盐、单宁酸、植酸、硅烷偶联剂、稀土硫酸盐、纳米改性填料、助剂、水。本发明制得的钝化液具有环保、无强烈刺激性气味、无毒性的特点，能显著降低对人员和环境的危害，并有效的降低了生产成本，使用的钝化速度较现有同类产品提高了35%左右，且处理后的不锈钢耐腐特性更佳，使用价值较高。

权利要求

1.一种不锈钢用无铬钝化液，其特征在于，由如下重量份的物质制成：

13 16份钼酸盐、6 9份钨酸盐、3 5份单宁酸、4 6份植酸、1 3份硅烷偶联剂、2 4份稀土~ ~ ~ ~ ~ ~硫酸盐、0.5 1份纳米改性填料、3 5份助剂、1000 1200份水；所述助剂由如下重量份的物质~ ~ ~组成：15 20份脂肪醇聚氧乙烯醚、6 10份聚乙二醇辛基苯基醚、3 5份甲基丙烯酸树脂、2 4~ ~ ~ ~份环氧树脂、2 5份琉基苯并噻唑、1 4份木质素磺酸钠；所述纳米改性填料由如下重量份的~ ~物质制成：4 6份纳米二氧化硅、1 2份纳米碳化钛；

~ ~

所述纳米改性填料的制备方法包括如下步骤：（1）先将纳米二氧化硅和纳米碳化钛共同混合放入质量分数为13%的磷酸溶液中浸泡处理4 6min，取出后再放入质量分数为7%的氢氧化钠溶液中浸泡处理2 4min，最后用去离~ ~子水冲洗干净后备用；

（2）将步骤（1）处理后的纳米二氧化硅和纳米碳化钛放入表面改性液中，加热保持表面改性液温度为45 47℃，不断搅拌处理1 2h后取出干燥后即可；所述表面改性液中各成分及~ ~对应的重量百分比为：2 3%失水山梨醇酯、3 4%高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、1 2%丙烯腈、0.5~ ~ ~ ~

1%三聚磷酸钠、0.2 0.4%硬脂酸锌，余量为水。

~

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢用无铬钝化液，其特征在于，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550或硅烷偶联剂kh560中的一种。

3.一种如权利要求1所述的不锈钢用无铬钝化液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）先将钼酸盐、钨酸盐、单宁酸、植酸同水共同混合，加热保持温度为38 40℃，不断搅~拌处理20 25min后得混合液A备用；

~

（2）将硅烷偶联剂、稀土硫酸盐、助剂与步骤（1）所得的混合液A混合，保持常温常压条件，以800 1000转/分钟的转速搅拌至均匀后得混合液B备用；

~

（3）将纳米改性填料加入到步骤（2）所得的混合液B中，超声分散均匀后即可。

说明书

一种不锈钢用无铬钝化液

技术领域

[0001] 本发明涉及一种钝化液，具体涉及一种不锈钢用无铬钝化液。

背景技术

[0002] 不锈钢在加工过程中会造成表面缺陷，腐蚀隐患，出现黑色氧化皮和其它金属化合物、黄色焊缝及冷拔时的油脂等，为了提高不锈钢的外观和耐蚀性，加工后的不锈钢必须进行酸洗钝化处理。长期以来,人们对不锈钢表面钝化处理主要采用铬酸盐钝化法,金属表面上形成的铬酸盐钝化膜对基体金属有良好的防腐蚀作用,其钝化工艺成熟,成本低廉,故得到广泛的应用。然而铬酸盐有剧毒有致癌性,在钝化工艺过程中产生的气雾对工人健康有害,常期使用铬钝化的产品会严重影响人类身体健康,钝化工艺排出的废水污染环境，随着人们环保意识逐日增强，亟需对钝化液的安全环保性能进行改善。

发明内容

[0003] 本发明旨在提供一种不锈钢用无铬钝化液。

[0004] 本发明通过以下技术方案来实现：

[0005] 一种不锈钢用无铬钝化液，由如下重量份的物质制成：

[0006] 13 16份钼酸盐、6 9份钨酸盐、3 5份单宁酸、4 6份植酸、1 3份硅烷偶联剂、2 4份~ ~ ~ ~ ~ ~稀土硫酸盐、0.5 1份纳米改性填料、3 5份助剂、1000 1200份水；所述助剂由如下重量份的~ ~ ~
物质组成：15 20份脂肪醇聚氧乙烯醚、6 10份聚乙二醇辛基苯基醚、3 5份甲基丙烯酸树~ ~ ~
脂、2 4份环氧树脂、2 5份琉基苯并噻唑、1 4份木质素磺酸钠；所述纳米改性填料由如下重~ ~ ~
量份的物质制成：4 6份纳米二氧化硅、1 2份纳米碳化钛。
~ ~

[0007] 进一步的，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550或硅烷偶联剂kh560中的一种。

[0008] 进一步的，所述纳米改性填料的制备方法包括如下步骤：

[0009] （1）先将纳米二氧化硅和纳米碳化钛共同混合放入质量分数为13%的磷酸溶液中浸泡处理4 6min，取出后再放入质量分数为7%的氢氧化钠溶液中浸泡处理2 4min，最后用~ ~去离子水冲洗干净后备用；

[0010] （2）将步骤（1）处理后的纳米二氧化硅和纳米碳化钛放入表面改性液中，加热保持表面改性液温度为45 47℃，不断搅拌处理1 2h后取出干燥后即可；所述表面改性液中各成~ ~分及对应的重量百分比为：2 3%失水山梨醇酯、3 4%高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、1 2%丙烯腈、~ ~ ~
0.5 1%三聚磷酸钠、0.2 0.4%硬脂酸锌，余量为水。改性处理后的纳米填料表面活性得到很~ ~
好改善，具有良好的相容性和分散性，同时又能与复合钝化膜间形成紧密的长链螯合结构，进一步增强了不锈钢的耐腐特性。

[0011] 一种不锈钢用无铬钝化液的制备方法，包括如下步骤：

[0012] （1）先将钼酸盐、钨酸盐、单宁酸、植酸同水共同混合，加热保持温度为38 40℃，不~断搅拌处理20 25min后得混合液A备用；
~

[0013] （2）将硅烷偶联剂、稀土硫酸盐、助剂与步骤（1）所得的混合液A混合，保持常温常压条件，以800 1000转/分钟的转速搅拌至均匀后得混合液B备用；~

[0014] （3）将纳米改性填料加入到步骤（2）所得的混合液B中，超声分散均匀后即可。

[0015] 本发明具有如下有益效果：

[0016] 本发明以钼酸盐、钨酸盐、单宁酸、植酸为主要钝化成分，合理搭配的几种物质在不锈钢表面上形成了复杂的复合钝化膜，改善了传统单一使用钼酸盐钝化时钝化膜易出现应力开裂的现象，添加的助剂能有效协同主钝化成分，增强了复合钝化膜的致密性，有效增强了其缓蚀能力，同时添加了一定量的纳米改性填料，可有效填充复合钝化膜间的微孔，使膜层更加致密，增强了复合钝化膜的自愈性和耐蚀性。最终在各成分的配合作用下，本发明制得的钝化液具有环保、无强烈刺激性气味、无毒性的特点，能显著降低对人员和环境的危害，并有效的降低了生产成本，使用的钝化速度较现有同类产品提高了35%左右，且处理后的不锈钢耐腐特性更佳，使用价值较高。

具体实施方式

[0017] 实施例1

[0018] 一种不锈钢用无铬钝化液，由如下重量份的物质制成：

[0019] 13份钼酸盐、6份钨酸盐、3份单宁酸、4份植酸、1份硅烷偶联剂、2份稀土硫酸盐、0.5份纳米改性填料、3份助剂、1000份水；所述助剂由如下重量份的物质组成：15份脂肪醇聚氧乙烯醚、6份聚乙二醇辛基苯基醚、3份甲基丙烯酸树脂、2份环氧树脂、2份琉基苯并噻唑、1份木质素磺酸钠；所述纳米改性填料由如下重量份的物质制成：4份纳米二氧化硅、1份纳米碳化钛。

[0020] 进一步的，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。

[0021] 进一步的，所述纳米改性填料的制备方法包括如下步骤：

[0022] （1）先将纳米二氧化硅和纳米碳化钛共同混合放入质量分数为13%的磷酸溶液中浸泡处理5min，取出后再放入质量分数为7%的氢氧化钠溶液中浸泡处理3min，最后用去离子水冲洗干净后备用；

[0023] （2）将步骤（1）处理后的纳米二氧化硅和纳米碳化钛放入表面改性液中，加热保持表面改性液温度为46℃，不断搅拌处理1.5h后取出干燥后即可；所述表面改性液中各成分及对应的重量百分比为：2.5%失水山梨醇酯、3.5%高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5%丙烯腈、0.8%三聚磷酸钠、0.3%硬脂酸锌，余量为水。

[0024] 一种不锈钢用无铬钝化液的制备方法，包括如下步骤：

[0025] （1）先将钼酸盐、钨酸盐、单宁酸、植酸同水共同混合，加热保持温度为39℃，不断搅拌处理23min后得混合液A备用；

[0026] （2）将硅烷偶联剂、稀土硫酸盐、助剂与步骤（1）所得的混合液A混合，保持常温常压条件，以920转/分钟的转速搅拌至均匀后得混合液B备用；

[0027] （3）将纳米改性填料加入到步骤（2）所得的混合液B中，超声分散均匀后即可。

[0028] 实施例2

[0029] 一种不锈钢用无铬钝化液，由如下重量份的物质制成：

[0030] 15份钼酸盐、8份钨酸盐、4份单宁酸、5份植酸、2份硅烷偶联剂、3份稀土硫酸盐、0.8份纳米改性填料、4份助剂、1100份水；所述助剂由如下重量份的物质组成：18份脂肪醇聚氧乙烯醚、9份聚乙二醇辛基苯基醚、4份甲基丙烯酸树脂、3份环氧树脂、4份琉基苯并噻唑、2份木质素磺酸钠；所述纳米改性填料由如下重量份的物质制成：5份纳米二氧化硅、1.5份纳米碳化钛。其余方法步骤同实施例1。

[0031] 实施例3

[0032] 一种不锈钢用无铬钝化液，由如下重量份的物质制成：

[0033] 16份钼酸盐、9份钨酸盐、5份单宁酸、6份植酸、3份硅烷偶联剂、4份稀土硫酸盐、1份纳米改性填料、5份助剂、1200份水；所述助剂由如下重量份的物质组成：20份脂肪醇聚氧乙烯醚、10份聚乙二醇辛基苯基醚、5份甲基丙烯酸树脂、4份环氧树脂、5份琉基苯并噻唑、4份木质素磺酸钠；所述纳米改性填料由如下重量份的物质制成：6份纳米二氧化硅、2份纳米碳化钛。其余方法步骤同实施例1。

[0034] 对比实施例1

[0035] 本对比实施例1与实施例1相比，其成分中不含有助剂，除此外的方法步骤均相同。

[0036] 对比实施例2

[0037] 本对比实施例2与实施例2相比，不对纳米二氧化硅和纳米碳化钛做任何改性处理，即用等质量份的普通纳米二氧化硅和纳米碳化钛取代，除此外的方法步骤均相同。

[0038] 对比实施例3

[0039] 本对比实施例3与实施例3相比，其成分中不含有钨酸盐、单宁酸、植酸和稀土硫酸盐，除此外的方法步骤均相同。

[0040] 对照组

[0041] 现有市售的不锈钢钝化液。

[0042] 为了对比本发明效果，将同一批不锈钢板材试样随机分为七组，分别用上述七种方式对应的钝化液进行钝化处理，除钝化液种类不同外，其余方法条件均相同，然后对钝化处理后的不锈钢板材试样进行中性盐雾试验，具体按照GB/T 10125-1997的方式进行，喷雾过程中观察试样表面是否有白色腐蚀产物,当样品表面出现白锈,说明试样表面的钝化膜已失效，以此评价钝化耐腐的特性，具体对比数据如下表1所示：

[0043] 表1

[0044]  平均抗白锈时长（h）
实施例1 551
实施例2 560
实施例3 557
对比实施例1 480
对比实施例2 513
对比实施例3 466
对照组 422

[0045] 由上表1可以看出，本发明钝化液处理后的不锈钢防腐蚀特性得到显著提升，保证了使用的质量，推广价值较高。