本發明屬于金屬表面處理
技術領域：
，具體涉及一種環保發黑鏡面增光耐蝕劑及其制備方法。
背景技術：
：發黑發藍處理廣泛用于機械零件、標準件、工藝產品、彈簧等工業部門的鋼鐵零部件上。這種表面處理工藝，可以在鋼鐵件表面形成非常美觀的外表裝飾，同時還可以使鋼鐵件具有很強的抗腐蝕性能，因此應用比較廣泛，深得客戶的喜愛。堿性環保發黑鏡面增光耐蝕劑存在高溫發黑污染大、耗能高、選擇鋼性等問題，有必要開發一種不需要消耗能源，常溫下使用，不含亞硝酸鈉﹑亞硝酸鈉等有毒有害物質，適用于各種類型的鋼材。中國專利CN201010615813.3公開了一種金屬鍍鋅層發黑劑及其制備方法。本發明金屬鍍鋅層發黑劑由以下重量組份的原料所組成:20-25份鉬酸銨、0.5-0.7份硫酸銅、2-3份硫酸鎳、1-3份亞硫酸鈉、2.5-3.5份硫代硫酸鈉、3.5-4.5份氯化鋁、3-4份氯化鋅、7-8份氯化鉀、0.3-0.5份絡合劑、適量pH值調節劑、水40-60份;其pH值在1.0-1.5之間。本發明發黑劑可在鍍鋅層表面形成致密性高、附著力好、耐蝕性強的發黑膜層,發黑工藝簡單,無毒環保。但是該專利存在如下缺點：1﹑該發明專利只針對金屬鍍鋅層，也就是說只能在鋅層上形成發黑膜層。2﹑該專利中含有鉬﹑鋅等重金屬離子，對環境的污染不容小覷。3﹑該發明形成的發黑膜層無鏡面效果，影響美觀。4﹑發黑處理后，需要使用脫水防銹油來增強防腐蝕能力。中國專利201410051491.2公開了一種鈦鋅板表面無鉻發黑處理液及使用方法，該發黑處理液的原料包括主鹽、輔助成分、絡合劑、pH調節劑和水，主鹽為質量體積濃度為5～40g/L的鉬酸鹽或0.5～10g/L的鎢酸鈉或0.5～20g/L的硫酸銅或5～40g/L的硝酸銀中的一種或幾種；其中輔助成分包括濃度為1.0～4g/L硫酸鎳、0.5～4g/L亞硫酸鈉、1.0～5g/L硫代硫酸鈉、2.0～5g/L氯化鋁、氯化鋅（2.0～5g/L）以及0～40g/L氟酸鹽；通過將鈦鋅板工件進行一系列的處理得到本發明所說的鈦鋅板黑色保護層。該鈦鋅板黑色保護層致密均勻、烏黑油亮，具有成本低廉、無鉻環保等優點，且各項性能均能達到國外產品的水平，具有較強的應用前景和市場競爭力。但是該專利存在如下缺點：1﹑該發明專利只針對鈦鋅板工件，也就是說只能在鈦鋅板上形成發黑膜層，可能不適用于鋼鐵件。2﹑該專利中含有鉬﹑鎢﹑銅﹑銀等重金屬離子，對環境的污染不容小覷。3﹑該發明形成的發黑膜層耐蝕性能差。4﹑發黑處理后，需要使用脫水防銹油來增強防腐蝕能力。中國專利201310199938.6公開了一種自愈合環保型鋼鐵常溫發黑劑，以鉬酸鹽/硫-銅鹽體系為主膜成分，其組成為：硝酸銅12-22g/L，四水合鉬酸銨14-24g/L，硫代硫酸鈉8-12g/L；磷酸二氫鈉18-28g/L，草酸3-5g/L，硫酸鎳6-13g/L；二甲基甲酰胺3-5g/L，氧化鑭0.5-1g/L；硫酸鋁鉀30-40g/L，氯化鈉4-10g/L，檸檬酸2-6g/L；表面活性劑。該發黑劑發黑能力強、無硒環保、生產成本低、工藝簡單，發黑所得的鋼鐵常溫發黑膜層具有很好的耐蝕性和自愈合性，發黑膜無裂紋，膜層均一、色澤黑亮，附著力強和耐蝕性優良的特點，其發黑膜層技術指標為：3%硫酸銅點滴試驗為65s（未浸漬防銹油），3%氯化鈉浸泡試驗為8h，結合力大于187次。但是該專利存在如下缺點：1﹑該發明專利因含有四水合鉬酸銨，所以配制的槽液在使用時會逐漸越來越呈現藍色，不利于使用方或客戶方排放。2﹑該專利中含有氯化鈉，會對發黑膜層有腐蝕性。3﹑發黑處理后，需要使用脫水防銹油來增強防腐蝕能力。中國專利201210518112.7公開一種無毒環保型鋼鐵常溫發黑處理劑，由如下質量百分比的組分構成：五水硫酸銅1-5%、磷酸二氫鋅1-4%、硝酸鋅1-6%、檸檬酸0.1-0.3%、EDTA-二鈉1-2%、硫代硫酸鈉1-6%、鉬酸銨1-4%、六水硫酸鎳0.5-1.5%、對苯二酚0.1-0.6%、重鉻酸鉀0.5-1.5%及水余量。制備方法依次按如下步驟進行：先將計算稱量的水加入到反應釜中，開動攪拌器，控制轉速為60轉/分，然后依次將計算稱量的五水硫酸銅、六水硫酸鎳、檸檬酸、磷酸二氫鋅、硝酸鋅、EDTA-二鈉、硫代硫酸鈉、鉬酸銨、對苯二酚、重鉻酸鉀徐徐加入到反應釜中，每加一種原料都必須攪拌至充分溶解，最后攪拌至溶液呈黃綠色不透明均勻液體。但是該專利存在如下缺點：1﹑該發明專利因含有四水合鉬酸銨，所以配制的槽液在使用時會逐漸越來越呈現藍色，不利于使用方或客戶方排放。2﹑發黑處理后，可能會使用脫水防銹油來增強防腐蝕能力。3﹑該專利中含有重鉻酸鉀這種國家明令禁止的化學強氧化性物質。4﹑該發明的耐蝕性能比較差，需使用脫水防銹油增強耐蝕性。技術實現要素：本發明的目的之一在于克服現有技術的不足，提供一種環保發黑鏡面增光耐蝕劑，該環保發黑鏡面增光耐蝕劑發黑處理后，不需要浸泡脫水防銹油，也可在自然環境保存6個月不銹蝕；發黑處理后，鐵件表面深黑色均勻一致，膜層光滑細膩，猶如鏡面一樣。本發明的目的之二在于提供上述環保發黑鏡面增光耐蝕劑的制備方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種環保發黑鏡面增光耐蝕劑，以重量份數計，由以下原料制成：硫酸銅15-25份，偏錫酸30-50份，氟硼酸亞錫5-10份，醋酸亞錫2-5份，硫代硫酸鈉5-15份，二硫化錫15-25份，錫酸鈉15-25份，硫酸鎳5-15份，檸檬酸鉀5-15份，水300-400份。其中硫酸銅優選20-25份；其中偏錫酸優選35-45份；其中氟硼酸亞錫優選5-8份；其中醋酸亞錫優選4-5份；其中硫代硫酸鈉優選10-15份；其中二硫化錫優選20-25份；其中錫酸鈉優選20-25份；其中硫酸鎳優選10-15份;其中檸檬酸鉀優選10-15份。本發明環保發黑鏡面增光耐蝕劑的pH值在3.8-5.5之間。PH值在范圍有利于膜層的快速形成，膜層的光滑程度也取決于PH值。本發明環保發黑鏡面增光耐蝕劑制備方法如下：在玻璃容器中加入水，分別加入硫酸銅、偏錫酸、氟硼酸亞錫、醋酸亞錫、硫代硫酸鈉、二硫化錫、錫酸鈉、硫酸鎳、檸檬酸鉀攪拌溶解均勻，即得本發明的環保發黑鏡面增光耐蝕劑。本發明環保發黑鏡面增光耐蝕劑的使用方法為：將上述環保發黑鏡面增光耐蝕劑與清水按質量1:9配槽，常溫下將工件置入其中5-7分鐘，取出用清水洗凈。本發明的優點是：1、發黑處理后，不需要浸泡脫水防銹油，也可在自然環境保存6個月不銹蝕。一般發黑處理的工藝流程：脫脂-水洗-酸洗-水洗-發黑-水洗-浸脫水防銹油，不使用脫水防銹油工件很快返銹，本發明不需使用防銹油；2、發黑處理后，鐵件表面深黑色均勻一致，膜層光滑細膩，猶如鏡面一樣；3、發黑膜層厚度達10微米以上，此膜層厚度范圍內，耐蝕性能好，膜層的孔隙率低，膜層光滑透亮；4、中性鹽霧試驗時間達48小時以上。具體實施方式下面通過實施例對本發明作進一步說明，但不作為對本發明的限定。各配料數值的單位為g。表1實施例1-8環保發黑鏡面增光耐蝕劑的組成實施例1234567硫酸銅20212223242519偏錫酸40393837353441氟硼酸亞錫87659108醋酸亞錫4554345硫代硫酸鈉1011121314159二硫化錫20251920181719錫酸鈉20181719251920硫酸鎳1012131415911檸檬酸鉀1091112131415水370310320330340350360表2實施例8-12及對比例1-3環保發黑鏡面增光耐蝕劑的組成實施例89101112對比例1對比例2對比例3硫酸銅1820212220202020偏錫酸42434039414141-氟硼酸亞錫88765-105醋酸亞錫5435510-5檸檬酸-------41硫代硫酸鈉87101111111111二硫化錫2423211921212121錫酸鈉2119252423232323硫酸鎳10111189999檸檬酸鉀11891011111111水310320330340350350350350對比例1在實施例12的基礎上去掉了氟硼酸亞錫，醋酸亞錫用量為實施例12氟硼酸亞錫和醋酸亞錫的用量總和，對比例2在實施例12的基礎上去掉了醋酸亞錫，氟硼酸亞錫用量為實施例12氟硼酸亞錫和醋酸亞錫的用量總和，對比例3在實施例12的基礎上將偏錫酸換為檸檬酸。以上實施例1-12、對比例1-3所述每一種環保發黑鏡面增光耐蝕劑的使用方法如下：本發明環保發黑鏡面增光耐蝕劑的使用方法為：將上述環保發黑鏡面增光耐蝕劑與清水按質量1:9配槽，常溫下將工件置入其中6分鐘，取出用清水洗凈，不需要浸脫水防銹油，不需要封閉液處理。效果分別見表3、表4。表3實施例1-7環保發黑鏡面增光耐蝕劑的使用效果實施例1234567自然生銹時間，天≥250≥250≥250≥250≥250≥250≥250中性鹽霧試驗時間，小時≥55≥55≥55≥55≥55≥55≥55是否需要脫水防銹油配合使用否否否否否否否使用時槽液是否變色保持原色保持原色保持原色保持原色保持原色保持原色保持原色鏡面效果與光滑程度光亮細膩如鏡光亮細膩如鏡光亮細膩如鏡光亮細膩如鏡光亮細膩如鏡光亮細膩如鏡光亮細膩如鏡3%硫酸銅點滴試驗14min14min14min14min14min14min14min3%氯化鈉浸泡試驗27h27h27h27h27h27h27h表4實施例8-12及對比例1-3環保發黑鏡面增光耐蝕劑的使用效果實施例89101112對比例1對比例2對比例3自然生銹時間，天≥250≥250≥250≥250≥250≤45≤45≤45中性鹽霧試驗時間，小時≥55≥55≥55≥55≥55≤7≤7≤7是否需要脫水防銹油配合使用否否否否否是是是使用時槽液變色情況保持原色保持原色保持原色保持原色保持原色逐漸變色，不利于排放逐漸變色，不利于排放逐漸變色，不利于排放鏡面效果與光滑程度光亮細膩如鏡光亮細膩如鏡光亮細膩如鏡光亮細膩如鏡光亮細膩如鏡均勻細致無光均勻細致無光均勻細致無光3%硫酸銅點滴試驗14min14min14min14min14min50S100S70S3%氯化鈉浸泡試驗27h27h27h27h27h2h5h3h本發明表中各項目的測試方法：3%硫酸銅點滴試驗:GB/T5936-1986《輕工產品黑色金屬化學保護層的測試方法浸漬點滴法》3%氯化鈉浸泡試驗:GB/T5936-1986《輕工產品黑色金屬化學保護層的測試方法浸漬點滴法》中性鹽霧試驗:GB/T5936-1986《輕工產品金屬鍍層和化學處理層的耐腐蝕試驗方法中性鹽霧試驗（NSS）法》。雖然已經參照具體地實施方式詳細說明了本發明及其優點，但是應當理解在不超出由所附的權利要求限定的本發明的精神和范圍的情況下可以進行各種改變、替代和變換。本領域內的普通技術人員從本發明的公開內容將容易理解，根據本發明可以使用執行與在此所述的相應實施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結果的、現有和將來要被開發的方法和步驟。因此，所附的權利要求旨在它們的范圍內包括這樣方法和步驟。當前第1頁1 2 3