專利名稱：無氟利昂制冷管件清洗無鉻鈍化用多功能液的制作方法
技術領域：
本發明涉及銅質制冷件的鈍化劑，具體地說銅質制冷件無鉻鈍化劑。
背景技術：
無氟利昂制冷管件其主要材質為銅及其合金，但由于空氣中的O2、CO2、H2S和SO2等易與銅反應使其表面變成黑色，影響其外觀和導熱性能，故必須對制冷管件進行鈍化處理。同時我國為履行《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》要求國內制冷企業將于2010年最終淘汰臭氧層消耗物質，因此近年來推出了無氟利昂(CFC)制冷器(冰箱、空調)。研究發現無氟利昂制冷器關健技術之一是對制冷管內壁有高清潔度的要求，具體為礦物油≤10mg/m2，石臘≤o.2mg/m2，雜質≤20mg/m2。目前國內廠商一般采用三氯乙烯或其他有機溶劑蒸汽對制冷管進行多次沖刷清洗→酸洗(硝酸+硫酸)→鉻酸鈍化→水洗→水洗。隨著我國對環保要求及對勞動保護重視程度的提高，特別是“歐洲議會和理事會2003年1月23日第2002年/95/EC號關于電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令”“歐洲議會和理事會2003年1月27日第2002/96/EC號關于報廢電子電氣設備指令”等文件規定今后出口歐盟的電子電氣產品禁止使用六種物質鉛、汞、鎘、六價鉻、聚溴二苯醚或聚溴聯苯。一旦歐盟的禁止指令正式生效，我國的上述產品將悉數擋在門外。故開發環保型的無氟利昂制冷管件高清潔無鉻鈍化多功能處理液產品和合理工藝迫在眉睫。目前，國內對無氟制冷管道清洗液的研究成果比較少，尚未出現與本項目用途及性能相同的產品。北京化工大學研制的WL-1型清洗液與與本項目用途相近，它是由表面活性劑、助溶助滲劑、絡合劑、緩蝕防銹劑及蒸餾水等配制，但清洗后的各項指都未能滿足無氟利昂制冷器對制冷管件高清潔的要求。更無法達到對無氟利昂制冷件鈍化要求。
近年來，國內外對于無鉻鈍化工藝研究十分活躍，典型的工藝和鉻同屬VIA族的鉬酸鹽、鎢酸鹽、稀土金屬鹽等，但其領域主要集于鍍鋅鍍錫件、鋼鐵以及鋁及鋁合金無鉻鈍化如英國Loughborough大學研究了鉬酸鹽鈍化處理過程中電化學特性，結果表明鉬酸鹽鈍化可以提高鋅、錫等金屬耐蝕性，但總體效果不如鉻酸鹽鈍化。
另外，Cowleson DR，Scholefield AR，Passivatio of Tin-Zinc Alloy coatedsteel.Trans IMF.1985，63(2)56等研究了鎢酸鹽鈍化Sn-Zn合金的方法，并研究了其抗濕循環試驗性能差于鉬酸鹽和鉻酸鹽鈍化。
Deck PD，Reichgott DW.Characterization of chromion-Feee NORinse PrePaintCoatings on Aluminum and Galvanized Steel.Met Fin，1992，90(9)2等發明一種基于H2ZrF6的可自然干燥的無鉻鈍化液，是作為涂漆的前處理，而不是一種最終鈍化處理。

發明內容
本發明旨在提供一種既能使無氟利昂制冷器對無氟利昂制冷管件達到高清潔度的要求又能使無氟利昂制冷件保持良好防腐蝕性能，又有利于環境保護、簡化操作工藝的無氟利昂制冷管件清洗無鉻鈍化用多功能液實現上述發明目的的技術方案如下無氟利昂制冷管件清洗無鉻鈍化用多功能液，其特征在于包括下列重量配比的原料苯駢三氮唑 3g/L-8g/L鉬酸鈉 0.5g/L-0.8g/L丙烯酸銨 0.5g/L-1.0g/L尿素 1.0g/L-1.5g/L有機酸 3g/L-4.8g/L吡咯烷酮、 2g/L-3.0g/L苯甲醇 80g/L-100g/L苯基乙二醇醚 80g/L-100g/L苯基卡必醇 80g/L-100g/L氨基三甲叉膦酸 5g/L-8g/L水 余量上述有機酸為檸檬酸，或為酒石酸。
上述有機酸與磷酸鈉的重量比為6∶1。
無氟利昂制冷管件清洗無鉻鈍化用多功能液的制備方法如下將有機酸、鉬酸鈉、尿素混合攪拌使其充分反應得到半成品，按比例加入水，充分攪拌，全部溶解其半成品；然后分別依次按配方加入三氮雜茂、丙烯酸銨、吡咯烷酮、苯甲醇、苯基乙二醇醚、苯基卡必醇、氨基三甲叉膦酸充分溶解，即得透明狀無鉻鈍化多功能液。
使用苯甲醇、苯基乙二醇醚和苯基卡必醇等多元有機溶劑，該有機溶劑去污力強并且與組合使用的其它成分具有高親和性。它的功能是溶解油脂，從而提高清洗劑組合物的脫脂力。尤其是因其沸點較高，即使在加溫清洗情況下也不易消散。此有機溶劑的比例用量較為重要，當有機溶劑的比例用量低于下限時，清洗效果明顯減弱。另一方面當超過上限時，觀察不到去污效果的進一步改善，而且如果該成分用量增加得過多可能會導致發生相分離。通過加入少量丙烯酸銨可以明顯提高冼凈劑組合物的去污力，當胺的比例用量低于某一定量時，將不能顯示其作為脫脂劑的作用。超過特定的用量份數時，也會產生副作用。加入吡咯烷酮的功能是作為能溶解飽和及不飽和脂肪酸的“溶劑”和改善清洗劑潤濕性能的“表面活性劑”。它能使待清洗物品的濕潤性能顯著的改善，又沒有一般表面活性劑的殘留。苯駢三氮唑(BTA)是銅、銀等金屬的特效緩蝕劑。其分子能與銅交替成一種較為復雜、厚度約為5nm的以配位鍵形成的配合物被膜結構。該膜層在200℃以上的高溫仍能保持良好的緩蝕效果，起到隔絕外界侵蝕性物質的作用。由苯駢三氮唑含量的影響由圖1可以看出，本工藝中苯駢三氮唑3g/L即開始明顯起作用，超過8g/L作用不再提高。因此，使用濃度下限定為5g/L。
苯駢三氮唑在銅合金表面形成鈍化膜是由銅原子和苯駢三氮唑分子交錯的聚合鏈式的網狀結構，由于苯駢三氮唑分子體積大，所以這層BTA鈍化膜存在缺陷，分子較小的鉬酸鈉可以彌散于這些缺陷中，使膜的致密度提高，從而增強了防腐蝕效果。但當電位大于0.4V后，這種鈍化膜的破壞速度很快，腐蝕電流迅速增加。在鈍化液配方中加入很少量的硅酸鈉則可避免這種情況，其原因在于硅酸鈉也參與成膜過程，進一步彌補了鈍化膜缺陷，如圖2中的曲線2。
基于BTA成膜機理，引入強度適當的氨基三甲叉膦酸作為成膜促進劑，能加快成膜反應速度。氨基三甲叉膦酸加入置應適當；過多不能成膜，過弱會使反應速度降低。加入尿素也能與銅金屬形成配合物被膜。因此，引入作為輔助成膜劑，被膜與苯駢三氮唑被膜混合，形成更為致密的膜層，提高了防護效果。促進劑及輔助成膜劑的引入提高了鈍化防護效果，克服了單一苯駢三氮唑成膜所需的溫度高、反應時間長的缺點，使鈍化溫度降至室溫，鈍化時間減少。
本發明的有益技術效果從無氟利昂制冷管件清洗無鉻鈍化用多功能液能在常溫情況下快速(1分鐘內)使無CFC制冷件達到高清潔、鈍化的目的。無氟利昂制冷管件清洗無鉻鈍化用多功能液和傳統鉻酸鈍化工藝相比得到充分體現，采用本發明的工藝流程只有四道工序，即無鉻鈍化、水洗、吹干或烘干和成品四道工序。不但取消了三氯乙烯或其他有機溶劑蒸汽、鉻酸鈍化工藝，更無需酸洗處理，徹底避免了硝酸或混合酸酸洗處理工件時產生大量有毒的酸霧和鉻酸鹽、三氯乙烯或其他有機溶劑蒸汽對操作人員的危害以及對環境的污染。經無CFC制冷管件清洗無鉻鈍化多功能液處處理后的無CFC制冷件達到以下技術指標礦物油≤3mg/m2，石臘≤o.2mg/m2，雜質≤7mg/m2，耐鹽霧時間大于90小時，耐腐蝕性9級，鈍化膜附著力合檢。其性能不但滿足無CFC制冷件達到高清潔的要求，其對無CFC制冷件鈍化指達到傳統六價鉻指標。


圖1為苯駢三氮唑含量的效果圖。
圖2為鈍化處理后的銅合金陽極極化曲線圖。
具體實施例方式
下面通過實施例，對本發明作進一步地描述。
實施例1分別稱取檸檬酸3g，鉬酸鈉0.5g，尿素1.0g放入容器內混合均勻攪拌，至徹底溶解狀制成半成品，加入745g水下依次加入苯駢三氮唑3g，丙烯酸銨0.5g，吡咯烷酮2g，苯甲醇80g，苯基乙二醇醚80g，苯基卡必醇80g，氨基三甲叉膦酸5g，充分攪拌至無色透明無顆粒狀即可，即可得到1kg無氟利昂制冷管件清洗無鉻鈍化用多功能液。
實施例2、稱取745g水放置容器內，分別稱取4.8g酒石酸、鉬酸鈉0.8g、苯駢三氮唑8g，丙烯酸銨1.0g/，吡咯烷酮3.0g，苯甲醇100g，苯基乙二醇醚100g，苯基卡必醇100g氨基三甲叉膦酸8g，充分攪拌至無色透明無顆粒狀即可，即可得無氟利昂制冷管件清洗無鉻鈍化用多功能液。
權利要求
1.無氟利昂制冷管件清洗無鉻鈍化用多功能液，其特征在于包括下列重量配比的原料苯駢三氮唑3g/L-8g/L鉬酸鈉0.5g/L-0.8g/L丙烯酸銨 0.5g/L-1.0g/L尿素 1.0g/L-1.5g/L有機酸3g/L-4.8g/L吡咯烷酮 2g/L-3.0g/L苯甲醇80g/L-100g/L苯基乙二醇醚 80g/L-100g/L苯基卡必醇80g/L-100g/L氨基三甲叉膦酸5g/L-8g/L水余量。
2.根據權利要求1所述的無氟利昂制冷管件清洗無鉻鈍化用多功能液，其特征在于所述有機酸為檸檬酸，或為酒石酸。
3.根據權利要求1所述的無氟利昂制冷管件清洗無鉻鈍化用多功能液，其特征在于所述有機酸與鉬酸鈉的重量比為6∶1。
4.無氟利昂制冷管件清洗無鉻鈍化用多功能液的制備方法，其特征在于將有機酸、鉬酸鈉、尿素混合攪拌使其充分反應得到半成品，按比例加入水，充分攪拌，全部溶解其半成品；然后分別依次按配方加入三氮雜茂、丙烯酸銨、吡咯烷酮、苯甲醇、苯基乙二醇醚、苯基卡必醇、氨基三甲叉膦酸充分溶解，即得透明狀無鉻鈍化多功能液。
全文摘要
本發明涉及銅質制冷件的鈍化劑，具體地說銅質制冷件無鉻鈍化劑。特點是包括檸檬酸，鉬酸鈉，尿素、苯駢三氮唑、丙烯酸銨、吡咯烷酮、苯甲醇、苯基乙二醇醚、苯基卡必醇、氨基三甲叉膦酸和水。將上述配方的原料混合后，制成無色、透明、無毒、無害的無氟利昂制冷管件清洗無鉻鈍化多功能液，并采用浸涂或噴涂的方式對無氟利昂制冷管件清洗無鉻鈍化。使用本發明可簡化工藝過程，無需酸洗處理，可徹底避免了硝酸或混合酸酸洗處理工件時產生大量有毒的酸霧和鉻酸鹽、三氯乙烯或其他有機溶劑蒸汽對操作人員的危害以及對環境的污染。
文檔編號C23C22/05GK1888137SQ20061004042
公開日2007年1月3日 申請日期2006年5月12日 優先權日2006年5月12日
發明者劉萬青 申請人:合肥華清金屬表面處理有限責任公司