本發(fā)明涉及金屬表面處理，具體涉及的是一種新型“三合一”鋁合金除油劑及處理工藝。

背景技術(shù)：

1、鋁合金具有良好的物理、化學(xué)特性，在多個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展不可或缺的重要材料。鋁合金表面處理工藝是確保鋁合金材料性能、美觀度和可持續(xù)利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)于提高鋁合金質(zhì)量、延長(zhǎng)其使用壽命以及推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。通常情況下，鋁合金在不同的服役條件下可采用相應(yīng)的表面處理技術(shù)，例如鈍化處理、著色處理、噴涂處理等。上述處理工藝均需對(duì)鋁合金前處理。目前，傳統(tǒng)的鋁合金前處理工藝主要為除油、堿蝕、出光工序，該工藝復(fù)雜，步驟繁瑣。且通常采用氫氟酸作為處理的主要成分，該物質(zhì)具有極強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)人體和環(huán)境都是極大地威脅，違背了“綠色中國(guó)”戰(zhàn)略。發(fā)明專利號(hào)為201710287447.5公開(kāi)了一種提高鋁合金耐腐蝕性能的前處理液及前處理方法，雖配方中不含氫氟酸，且除油效果良好，但是處理工藝較為繁瑣，包含了除油—堿蝕—酸蝕等處理步驟。發(fā)明專利號(hào)為201480002140.0公開(kāi)了鋁合金的表面處理方法，經(jīng)除油、蝕刻等工序處理可得到高光澤表面，但其工藝流程復(fù)雜又涉及加熱等操作，難以在工程上廣泛推廣。發(fā)明專利號(hào)為202010771629.1公開(kāi)了一種鋁合金工件前處理藥劑及其制備方法，實(shí)現(xiàn)了除油、出光、鈍化工藝的合一。但是，制備處理液過(guò)程中須按固定加料順序且耗時(shí)較長(zhǎng)，無(wú)法提高處理效率。

2、因此，融合除油、堿蝕、出光工藝的三合一除油前處理工藝應(yīng)運(yùn)而生，三合一除油前處理工藝不僅提高了處理效率和質(zhì)量，還降低了生產(chǎn)成本和環(huán)境影響，符合現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)需求。然而，傳統(tǒng)的三合一除油前處理仍存在缺陷：一、除油不徹底，易導(dǎo)致鋁材表面出現(xiàn)明顯花斑；二、合金成分復(fù)雜的鋁材處理后表面易形成灰黃的附著物；三、處理后鋁材光亮度不達(dá)標(biāo)；四、成本消耗相對(duì)較高。因此，開(kāi)發(fā)一種綠色環(huán)保、工藝簡(jiǎn)單且處理效果良好的鋁合金除油配方及處理工藝是目前工業(yè)生產(chǎn)中亟待解決的應(yīng)用問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的是提供一種處理工序簡(jiǎn)單、易于操作、環(huán)境友好型，具有良好除油清洗效果的一種將除油、堿蝕、出光工序“三合一”的新型鋁合金除油劑及處理工藝。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：應(yīng)該要對(duì)試樣進(jìn)行如下操作：水洗-三合一處理-水洗-烘干

3、步驟一：配置一種新型“三合一”的鋁合金除油劑，除油劑中各組分及含量：氧化劑30-50g/l、輔助劑3-10g/l、加速劑2-10g/l、緩蝕劑1-10g/l、表面活性劑0.1-5g/l、增溶劑0.1-3g/l。在耐蝕的容器當(dāng)中，加入各組分，余量為水，攪拌均勻后，得到新型“三合一”鋁合金除油劑。

4、所述的氧化劑包括硫酸、磷酸、冰醋酸中的至少一種，優(yōu)選硫酸、磷酸、冰醋酸三者的混合物，其添加比例為1-10：1-5：1-3；

5、所述的輔助劑包括硝酸鈉、硝酸鐵中的至少一種，優(yōu)選硝酸鈉、硝酸鐵二者的混合物，其添加比例為1-5：1-3；

6、所述的加速劑為氟化氫銨、氯化銨、硫酸銨中的至少一種，優(yōu)選氟化氫銨、氯化銨、硫酸銨三者的混合物，其添加比例為1-3：1-5：1-4；

7、所述的緩蝕劑為檸檬酸、硬脂酸鈉、尿素中的至少一種，優(yōu)選檸檬酸、硬脂酸鈉、尿素三者的混合物，其添加比例為1-5：1-4：1-3；

8、所述的表面活性劑包括羥基丙基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、op-10中的至少一種，優(yōu)選羥基丙基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、op-10三者的混合物，其添加比例為1-2：1-4：1-3。

9、所述的增溶劑包括丙二醇、烷基酰胺、異丙醇中的至少一種，優(yōu)選丙二醇、烷基酰胺、異丙醇三者的混合物，其添加比例為1-8：1-5：1-6；

10、步驟二：于室溫下將待處理的鋁合金工件浸入除油劑中，15-150s后取出。

11、步驟三：將取出的鋁合金工件放入水中清洗后干燥。

12、本方法通過(guò)使用事先配置的一種新型“三合一”的鋁合金除油劑，對(duì)待除油鋁合金工件進(jìn)行表面處理。

13、本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想是：通過(guò)除油劑中氧化劑、輔助劑、加速劑、緩蝕劑、表面活性劑、增溶劑的協(xié)同作用可達(dá)到良好的除油效果，同時(shí)新型的“三合一”鋁合金除油劑可以很好地克服普通“三合一”鋁合金除油處理的缺點(diǎn)。

14、氧化劑在除油劑中起主要作用，能溶解、剝離鋁及鋁合金表面形成的自然氧化膜；裸露的鋁合金基體與氧化劑發(fā)生反應(yīng)，起到活化鋁表面的作用。

15、輔助劑的作用是輔助氧化劑作用達(dá)到良好的除油效果，主要是通過(guò)所電離出的離子輔助增強(qiáng)氧化劑的氧化性來(lái)實(shí)現(xiàn)。

16、其中所添加的加速劑能加速溶解鋁合金表面的氧化膜，消除或減少擠壓模痕和其他缺陷，使鋁型材表面平整光潔、均勻一致。

17、所添加的緩蝕劑，能夠適度抑制過(guò)程中的鋁腐蝕，減少鋁耗。緩蝕劑可以在鋁合金表面形成比較完整的保護(hù)膜，防止鋁合金表面過(guò)度腐蝕。

18、所添加的表面活性劑的作用為：一、分解油脂，將油污分解成更小的分子，促進(jìn)油污清除；二、增加表面張力，使其更容易接觸到油污表面。

19、所添加的增溶劑的作用為：一、提高溶液黏度，調(diào)控溶液的流動(dòng)性，以提升除油效果；二、促進(jìn)有機(jī)物和水溶液體系的互溶，有利于形成均一體系。

20、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是：

21、1.本發(fā)明的除油劑，能很好地解決花斑，有附著物等問(wèn)題，展現(xiàn)出良好的除油效果，且清洗效率高，符合“綠色中國(guó)”戰(zhàn)略。處理后的金屬表面潔凈且具有一定亮度；

22、2.本發(fā)明提供一種新型“三合一”的鋁合金除油劑及處理工藝，操作簡(jiǎn)單，工藝流程中所涉及的化學(xué)藥品用量相對(duì)少且價(jià)格較低廉，并且用水量大大減少，節(jié)約資源并降低了生產(chǎn)成本。

技術(shù)特征：

1.一種新型“三合一”鋁合金除油劑，其特征在于：氧化劑、輔助劑、加速劑、緩蝕劑、表面活性劑、增溶劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型“三合一”鋁合金除油劑，其特征在于，按質(zhì)量和體積記，每升除油液中含有氧化劑30-50g/l、輔助劑3-10g/l、加速劑2-10g/l、緩蝕劑1-10g/l、表面活性劑0.1-5g/l、增溶劑0.1-3g/l、水余量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型“三合一”鋁合金除油劑，其特征在于，所述的氧化劑包括硫酸、磷酸、冰醋酸中的至少一種；所述的輔助劑包括硝酸鈉、硝酸鐵中的至少一種；所述的加速劑為氟化氫銨、氯化銨、硫酸銨中的至少一種；所述的緩蝕劑為檸檬酸、硬脂酸鈉、尿素中的至少一種；所述的表面活性劑包括羥基丙基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、op-10中的至少一種；所述的增溶劑包括丙二醇、烷基酰胺、異丙醇中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型“三合一”鋁合金除油劑，其特征在于，所述的氧化劑選為硫酸、磷酸、冰醋酸三者的混合物，其添加比例為1-10：1-5：1-3；所述的輔助劑選為硝酸鈉、硝酸鐵二者的混合物，其添加比例為1-5：1-3；所述的加速劑選為氟化氫銨、氯化銨、硫酸銨三者的混合物，其添加比例為1-3：1-5：1-4；所述的緩蝕劑選為檸檬酸、硬脂酸鈉、尿素三者的混合物，其添加比例為1-5：1-4：1-3；

5.一種使用如權(quán)利要求1至4任一所述的新型“三合一”鋁合金除油劑的處理工藝，其特征在于，包括如下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型“三合一”鋁合金除油劑的處理工藝，其特征在于，步驟三所述的處理溫度為室溫。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型“三合一”鋁合金除油劑的處理工藝，其特征在于，步驟四所述的處理時(shí)間為15-150s。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型“三合一”鋁合金除油劑及處理工藝。除油劑中各組分及含量：氧化劑30?50g/L、輔助劑3?10g/L、加速劑2?10g/L、緩蝕劑1?10g/L、表面活性劑0.1?5g/L、增溶劑0.1?3g/L。所述的氧化劑包括硫酸、磷酸、冰醋酸中的至少一種；所述的輔助劑包括硝酸鈉、硝酸鐵中的至少一種；所述的加速劑為氟化氫銨、氯化銨、硫酸銨中的至少一種；所述的緩蝕劑為檸檬酸、硬脂酸鈉、尿素中的至少一種；所述的表面活性劑包括羥基丙基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、OP?10中的至少一種；所述的增溶劑包括丙二醇、烷基酰胺、異丙醇中的至少一種。本發(fā)明具有處理工序簡(jiǎn)單，易于操作，除油效果良好，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)需求，具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：于強(qiáng),趙潔,賀潔雅,任園園,王健
受保護(hù)的技術(shù)使用者：滄州師范學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9