一種無磷含氧化石墨烯金屬表面前處理液及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種添加了氧化石墨烯的無磷環(huán)境友好型金屬表面處理液，屬于金屬表面前處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今，鋼鐵等金屬材料廣泛應(yīng)用于防盜門、機(jī)械加工、汽車、船業(yè)等關(guān)系到國計(jì)民生的行業(yè)中，而金屬前處理是金屬加工過程中不可或缺的一道工序。目前，金屬表面前處理行業(yè)中廣泛使用的磷化液中含有大量的重金屬，并且在使用過程中會(huì)產(chǎn)生大量的磷化廢渣，造成嚴(yán)重的環(huán)境問題，因此磷化液的使用已經(jīng)受到越來越嚴(yán)格的限制。隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的關(guān)注，金屬前處理行業(yè)對(duì)于無磷金屬表面處理液的需求會(huì)越來越大，開發(fā)性能優(yōu)異的無磷前處理產(chǎn)品及工藝已成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種穩(wěn)定的，性能優(yōu)異的，適用面廣的環(huán)保型金屬表面預(yù)處理產(chǎn)品。改性氧化石墨烯的加入可以有效地提高轉(zhuǎn)化膜的漆膜附著力。本產(chǎn)品使用方法簡(jiǎn)單，在使用過程中無沉渣產(chǎn)生，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種無磷含氧化石墨烯金屬表面前處理液，其組分及重量百分?jǐn)?shù)為:以重量份為100%計(jì)，氟娃酸1-2%，鉬酸鈉0.2%-1%，硝酸鈉1%-2%，金屬表面氧化劑0.6%-1.2%，乙二胺四乙酸二鈉1%_2%，酒石酸0.8%-1.5%，氧化石墨烯0.1-0.3%，余量為水。
[0005]優(yōu)選的組分及重量百分?jǐn)?shù)為:以重量份為100%計(jì)，氟硅酸1_2%，鉬酸鈉
0.5%-0.8%，硝酸鈉1.2%-1.6%，金屬表面氧化劑1%-1.2%，乙二胺四乙酸二鈉1.7%_2%，酒石酸0.8%_1%，氧化石墨稀0.1-0.3%，余量為水。
[0006]優(yōu)選的金屬表面氧化劑為氯酸鈉、間硝基苯磺酸鈉、雙氧水或硫酸羥胺。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，按重量份為100%計(jì)，包括以下組分:氟硅酸1%，鉬酸鈉0.5%，硝酸鈉1%，氯酸鈉1.0%，乙二胺四乙酸二鈉1%，酒石酸0.8%，氧化石墨烯0.1%，余量為水。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，按重量份為100%計(jì)，包括以下組分:氟硅酸1.5%，鉬酸鈉0.2%，硝酸鈉1.2%，間硝基苯磺酸鈉1.2%，乙二胺四乙酸二鈉1.3%，酒石酸1.0%，氧化石墨烯0.2%，余量為水。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，按重量份為100%計(jì)，包括以下組分:氟硅酸2%，鉬酸鈉0.8%，硝酸鈉1.6%，氯酸鈉0.6%，乙二胺四乙酸二鈉1.7%，酒石酸1.5%，氧化石墨烯
0.2%，余量為水。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，按重量份為100%計(jì)，包括以下組分:氟硅酸1.5%，鉬酸鈉0.5%，硝酸鈉1.6%，硫酸羥胺1%，乙二胺四乙酸二鈉2%，酒石酸1.5%，氧化石墨烯
0.2%，余量為水。
[0011]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，按重量份為100%計(jì)，包括以下組分:氟硅酸2%，鉬酸鈉1%，硝酸鈉2%，雙氧水1.2%，乙二胺四乙酸二鈉2%，酒石酸1.5%，氧化石墨烯0.3%，余量為水。
[0012]本發(fā)明所述的一種高耐蝕性環(huán)保通用型金屬表面前處理液的使用方法，步驟如下:對(duì)待處理的金屬表面進(jìn)行除油、水洗、酸洗、二次水洗處理后，在常溫下浸泡于所述金屬表面前處理液中，將浸泡后的金屬水洗后自然晾干或烘干，即完成金屬表面處理。
[0013]本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)本產(chǎn)品中不含磷，可以很好的解決目前廣泛使用的磷化液造成的富磷污染的問題；(2)本產(chǎn)品中無鎳、鉻等造成嚴(yán)重環(huán)境污染的重金屬，可以有效的緩解金屬前處理行業(yè)中的重金屬污染；(3)本產(chǎn)品中不含亞硝酸鹽，可以有效的減少磷化液在使用過程中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員的健康危害；(4)本產(chǎn)品在使用過程中無沉渣的產(chǎn)生，大大降低了客戶的在使用過程中的環(huán)保成本。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不限于此。
[0015]實(shí)施例中所述的原料均為常規(guī)原料，市購產(chǎn)品。
[0016]本發(fā)明的無磷含氧化石墨烯金屬表面前處理液，其組分及重量份，按重量份為100%計(jì)，氟硅酸1-2%，鉬酸鈉0.2%-1%，硝酸鈉1%_2%，金屬表面氧化劑0.6%-1.2%，乙二胺四乙酸二鈉1%_2%，酒石酸0.8%-1.5%，氧化石墨烯0.1-0.3%，余量為水。
[0017]進(jìn)一步優(yōu)選的組分及重量百分?jǐn)?shù)為:以重量份為100%計(jì)，氟硅酸1_2%，鉬酸鈉
0.5%-0.8%，硝酸鈉1.2%-1.6%，金屬表面氧化劑1%-1.2%，乙二胺四乙酸二鈉1.7%_2%，酒石酸0.8%_1%，氧化石墨稀0.1-0.3%，余量為水。
[0018]所述金屬表面氧化劑為氯酸鈉、間硝基苯磺酸鈉、雙氧水或硫酸羥胺。
[0019]本發(fā)明配制的金屬表面前處理液為無色透明液體，pH為1.8到4之間。冷軋板經(jīng)過除油、水洗之后即可用本發(fā)明的產(chǎn)品進(jìn)行處理(浸泡或噴淋)，時(shí)間為2-5分鐘。經(jīng)本發(fā)明所公開的處理液處理的冷軋板表面呈現(xiàn)均勻的黃色到藍(lán)色薄膜。已經(jīng)大量生銹的冷軋板需要進(jìn)行酸洗除銹工序。除銹之后的工件經(jīng)本品處理(浸泡或噴淋)2-5分鐘，表面生成深藍(lán)色至灰黑色的均勻膜層。
[0020]本發(fā)明公開的處理液在使用過程中主要通過控制pH值來調(diào)節(jié)成膜質(zhì)量。新配制的處理液的pH值在1.8左右，隨著處理工件的數(shù)量的增多，pH會(huì)逐步上升，當(dāng)pH值升高到4以上時(shí)，會(huì)出現(xiàn)成膜不均勻的現(xiàn)象。在使用過程中應(yīng)控制pH值在1.8到4之間。
[0021]本發(fā)明中各組分相互促進(jìn)，協(xié)同作用。氟硅酸的加入使本產(chǎn)品的酸性為中強(qiáng)酸，當(dāng)鋼鐵材料浸入到成膜液體中時(shí)首先會(huì)發(fā)生金屬的析氫腐蝕，導(dǎo)致氟硅酸的電離平衡向右移動(dòng)，水解產(chǎn)生的二氧化硅可以有效的沉積在鋼鐵表面。硝酸鈉作為氧化劑可以有效的促進(jìn)析氫反應(yīng)的發(fā)生，加快二氧化硅的沉積速度，增加二氧化硅膜的厚度。而鉬酸鈉和金屬表面氧化劑的加入可以在二氧化硅沉積的同時(shí)是鋼鐵表面產(chǎn)生一定程度的鈍化效果，提高二氧化硅膜的耐腐蝕性能。同時(shí)可以有效的提高氧化石墨烯的吸附作用，增強(qiáng)轉(zhuǎn)化膜的漆膜附著力性能。乙二胺四乙酸二鈉，酒石酸等絡(luò)合劑的加入可以起到穩(wěn)定槽液，延長使用壽命的作用。產(chǎn)品中的各組分在所規(guī)定的濃度范圍內(nèi)可以相互促進(jìn)，共同發(fā)揮作用，形成效果優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。
[0022]實(shí)施例1
一種添加了氧化石墨烯的無磷的環(huán)境友好型金屬表面處理液，原料質(zhì)量百分比如下: 氟硅酸1%，鉬酸鈉0.5%，硝酸鈉1%，氯酸鈉1.0%，乙二胺四乙酸二鈉1%，酒石酸
0.8%，氧化石墨稀0.1%，余量為水。
[0023]將本實(shí)施例的處理液配制好(pH=l.8)后對(duì)冷軋板表面進(jìn)行處理，步驟如下:
(1)對(duì)冷軋板表面進(jìn)行除油，水洗、酸洗、二次水洗；
(2)常溫下將步驟(I)處理后的冷軋板置于處理液中浸泡處理5分鐘；
(3)將步驟(2)處理后的冷軋板水洗后烘干，即完成表面處理。
[0024]實(shí)施例2
一種添加了氧化石墨烯的無磷的環(huán)境友好型金屬表面處理液，原料質(zhì)量百分比如下: 氟硅酸1.5%，鉬酸鈉0.2%，硝酸鈉1.2%，間硝基苯磺酸鈉1.2%，乙二胺四乙酸二鈉
1.3%，酒石酸1.0%