一種無磷含氧化石墨烯金屬表面前處理液及使用方法
【技術領域】
[0001]本發明公開了一種添加了氧化石墨烯的無磷環境友好型金屬表面處理液，屬于金屬表面前處理領域。
【背景技術】
[0002]當今，鋼鐵等金屬材料廣泛應用于防盜門、機械加工、汽車、船業等關系到國計民生的行業中，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產生大量的磷化廢渣，造成嚴重的環境問題，因此磷化液的使用已經受到越來越嚴格的限制。隨著社會對環境保護的關注，金屬前處理行業對于無磷金屬表面處理液的需求會越來越大，開發性能優異的無磷前處理產品及工藝已成為行業發展的必然趨勢。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種穩定的，性能優異的，適用面廣的環保型金屬表面預處理產品。改性氧化石墨烯的加入可以有效地提高轉化膜的漆膜附著力。本產品使用方法簡單，在使用過程中無沉渣產生，經濟、環保。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的，一種無磷含氧化石墨烯金屬表面前處理液，其組分及重量百分數為:以重量份為100%計，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]優選的組分及重量百分數為:以重量份為100%計，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]作為本發明的優選方式之一，按重量份為100%計，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]作為本發明的優選方式之一，按重量份為100%計，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]作為本發明的優選方式之一，按重量份為100%計，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]作為本發明的優選方式之一，按重量份為100%計，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]作為本發明的優選方式之一，按重量份為100%計，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]本發明所述的一種高耐蝕性環保通用型金屬表面前處理液的使用方法，步驟如下:對待處理的金屬表面進行除油、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]本發明相較于現有技術具有以下優點:(I)本產品中不含磷，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)本產品中無鎳、鉻等造成嚴重環境污染的重金屬，可以有效的緩解金屬前處理行業中的重金屬污染；(3)本產品中不含亞硝酸鹽，可以有效的減少磷化液在使用過程中對現場操作人員的健康危害；(4)本產品在使用過程中無沉渣的產生，大大降低了客戶的在使用過程中的環保成本。
【具體實施方式】
[0014]下面通過具體實施例對本發明做進一步說明，但不限于此。
[0015]實施例中所述的原料均為常規原料，市購產品。
[0016]本發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，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]進一步優選的組分及重量百分數為:以重量份為100%計，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。冷軋板經過除油、水洗之后即可用本發明的產品進行處理(浸泡或噴淋)，時間為2-5分鐘。經本發明所公開的處理液處理的冷軋板表面呈現均勻的黃色到藍色薄膜。已經大量生銹的冷軋板需要進行酸洗除銹工序。除銹之后的工件經本品處理(浸泡或噴淋)2-5分鐘，表面生成深藍色至灰黑色的均勻膜層。
[0020]本發明公開的處理液在使用過程中主要通過控制pH值來調節成膜質量。新配制的處理液的pH值在1.8左右，隨著處理工件的數量的增多，pH會逐步上升，當pH值升高到4以上時，會出現成膜不均勻的現象。在使用過程中應控制pH值在1.8到4之間。
[0021]本發明中各組分相互促進，協同作用。氟硅酸的加入使本產品的酸性為中強酸，當鋼鐵材料浸入到成膜液體中時首先會發生金屬的析氫腐蝕，導致氟硅酸的電離平衡向右移動，水解產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析氫反應的發生，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是鋼鐵表面產生一定程度的鈍化效果，提高二氧化硅膜的耐腐蝕性能。同時可以有效的提高氧化石墨烯的吸附作用，增強轉化膜的漆膜附著力性能。乙二胺四乙酸二鈉，酒石酸等絡合劑的加入可以起到穩定槽液，延長使用壽命的作用。產品中的各組分在所規定的濃度范圍內可以相互促進，共同發揮作用，形成效果優良的化學轉化膜。
[0022]實施例1
一種添加了氧化石墨烯的無磷的環境友好型金屬表面處理液，原料質量百分比如下: 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]將本實施例的處理液配制好(pH=l.8)后對冷軋板表面進行處理，步驟如下:
(1)對冷軋板表面進行除油，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]實施例2
一種添加了氧化石墨烯的無磷的環境友好型金屬表面處理液，原料質量百分比如下: 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%