阅读说明：本技术 一种不锈钢钝化剂及其制备方法 (Stainless steel passivator and preparation method thereof ) 是由 付国爱 于 2020-06-09 设计创作，主要内容包括：一种不锈钢钝化剂,按质量百分数计,包括如下组分：柠檬酸5-30％,植酸5-20％,过氧化二异丙苯1-10％,有机硅1-20％,亚氨基二琥珀酸四钠0.3-0.6％,余量为去离子水。一种不锈钢钝化剂由以下方法制备而成：按照上述配比,将柠檬酸、植酸、过氧化二异丙苯、亚氨基二琥珀酸四钠和水性丙烯酸聚硅氧烷加入到去离子水中,升温到50℃,搅拌20min,形成钝化剂。本发明的不锈钢钝化剂在不锈钢表面形成致密的保护膜,有效延长不锈钢工件的服役寿命。(A stainless steel passivator comprises the following components in percentage by mass: 5-30% of citric acid, 5-20% of phytic acid, 1-10% of dicumyl peroxide, 1-20% of organic silicon, 0.3-0.6% of imino disuccinic acid tetrasodium and the balance of deionized water. The stainless steel passivator is prepared by the following steps: according to the proportion, citric acid, phytic acid, dicumyl peroxide, iminodisuccinic acid tetrasodium and waterborne acrylic polysiloxane are added into deionized water, the temperature is raised to 50 ℃, and the mixture is stirred for 20min to form the passivator. The stainless steel passivator disclosed by the invention forms a compact protective film on the surface of stainless steel, so that the service life of a stainless steel workpiece is effectively prolonged.)

一种不锈钢钝化剂及其制备方法

技术领域

本发明属于不锈钢表面钝化处理技术领域，具体涉及一种不锈钢钝化剂、制备方法及其应用。

背景技术

钝化是使金属表面转化为不易被氧化的状态，从而延缓金属的腐蚀速度的方法。不锈钢材料的钝化，是在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能坚固地附在金属表面上的钝化膜(氧化膜)；这层膜成独立相存在，通常是氧和金属的化合物。

在传统的不锈钢钝化工艺中，一般都采用铬-酸体系对不锈钢进行钝化处理，但由于环保日益严苛，铬-酸体系已被逐渐淘汰，目前应用最多的是氟锆酸盐体系或氟钛酸盐体系，但这两种体系稳定性欠佳，工作液易产生不溶性的悬浮物，影响钝化膜的形成，导致基材的耐腐蚀性能参差不齐和耐腐蚀性能差，采用目前的氟锆酸盐体系或氟钛酸盐体系对不锈钢进行铬化处理的盐雾测试时间仅在48-120小时，且其每半个月就需要更换槽液，导致槽液比较浪费和使用成本比较高。

专利CN110670058A公开了一种无铬钝化剂，由下列重量比例成份组成：氯化镧：8.0-10.0％、缓蚀剂：5.0-7.5％、氯化铈：3.1-5.6％、金属盐：3.1-4.5％、水性丙烯酸树脂：2.5-3.0％、氟锆酸：1.1-1.5％、络合剂：0.5-0.6％、单宁酸：0.3-0.7％、纤维素醚：0.1-0.2％和去离子水：66.4-76.3％。该体系使用昂贵的稀土金属盐为钝化剂，氟锆酸为成膜助剂，尽管耐盐雾测试时间有所延长，然而该无铬钝化剂仍需每月更换一次槽液，极易造成环境污染，不利于可持续发展。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种不锈钢钝化剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：一种不锈钢钝化剂，按质量百分数计，包括如下组分：

柠檬酸 5-30％

植酸 5-20％

过氧化二异丙苯 1-10％

有机硅 1-20％

亚氨基二琥珀酸四钠 0.3-0.6％

余量为去离子水

在上述钝化剂的组成中，柠檬酸的含量优选为10-20％；植酸的含量优选为5-10％；过氧化二异丙苯的含量为2-5％。

优选地，有机硅为水性丙烯酸聚硅氧烷，含量为3-8％。

一种不锈钢钝化剂由以下方法制备而成：按照上述配比，将柠檬酸、植酸、过氧化二异丙苯、亚氨基二琥珀酸四钠和水性丙烯酸聚硅氧烷加入到去离子水中，升温到50℃，搅拌20min，形成钝化剂。

将不锈钢工件用去离子水清洗，再用砂纸进行抛光除污，然后在乙醇溶液中超声清洗，接着在盐酸溶液中清洗去除表面氧化膜，最后用去离子水冲洗。先将配制好的钝化剂加热到50℃，将预处理后的不锈钢工件放入到钝化剂中，钝化处理25分钟，完成后吹干样品。处理后的工件具有原有色泽，进行耐蚀性和中性盐雾试验。

本发明的有益效果如下：

柠檬酸能够优先溶解基体中的铁元素，过氧化二异丙苯的强氧化性使得不锈钢基体富集的铬元素氧化形成致密的氧化膜，参与到钝化过程中。植酸具有极强的络合能力，能与不锈钢表面的金属离子螯合，在不锈钢表面形成不溶性沉淀，进一步形成保护膜；亚氨基二琥珀酸四钠与不锈钢表面的金属离子络合，在不锈钢表面形成不溶性沉淀，与水性丙烯酸聚硅氧烷形成的有机膜产生协同作用，更好的保护不锈钢不被腐蚀。本发明的不锈钢钝化剂在不锈钢表面形成致密的保护膜，有效延长不锈钢工件的服役寿命。

具体实施方式

实施例1

种不锈钢钝化剂，由以下组分组成：

柠檬酸 10％

植酸 5％

过氧化二异丙苯 2％

水性丙烯酸聚硅氧烷 3％

亚氨基二琥珀酸四钠 0.3％

余量为去离子水

一种不锈钢钝化剂由以下方法制备而成：按照上述配比，将柠檬酸、植酸、过氧化二异丙苯、亚氨基二琥珀酸四钠和水性丙烯酸聚硅氧烷加入到去离子水中，升温到50℃，搅拌20min，形成钝化剂。

将不锈钢工件用去离子水清洗，再用砂纸进行抛光除污，然后在乙醇溶液中超声清洗，接着在盐酸溶液中清洗去除表面氧化膜，最后用去离子水冲洗。先将配制好的钝化剂加热到50℃，将预处理后的不锈钢工件放入到钝化剂中，钝化处理25分钟，完成后吹干样品。处理后的工件具有原有色泽，耐蚀性良好，中性盐雾试验达150小时。

实施例2

种不锈钢钝化剂，由以下组分组成：

柠檬酸 12％

植酸 6％

过氧化二异丙苯 3％

水性丙烯酸聚硅氧烷 5％

亚氨基二琥珀酸钠 0.4％

余量为去离子水

一种不锈钢钝化剂由以下方法制备而成：

按照上述配比，将柠檬酸、植酸、过氧化二异丙苯、亚氨基二琥珀酸四钠和水性丙烯酸聚硅氧烷加入到去离子水中，升温到50℃，搅拌20min，形成钝化剂。

将不锈钢工件用去离子水清洗，再用砂纸进行抛光除污，然后在乙醇溶液中超声清洗，接着在盐酸溶液中清洗去除表面氧化膜，最后用去离子水冲洗。先将配制好的钝化剂加热到50℃，将预处理后的不锈钢工件放入到钝化剂中，钝化处理25分钟，完成后吹干样品。处理后的工件具有原有色泽，耐蚀性良好，中性盐雾试验达152小时。

实施例3

种不锈钢钝化剂，由以下组分组成：

柠檬酸 14％

植酸 8％

过氧化二异丙苯 4％

水性丙烯酸聚硅氧烷 6％

亚氨基二琥珀酸四钠 0.5％

余量为去离子水

一种不锈钢钝化剂由以下方法制备而成：

按照上述配比，将柠檬酸、植酸、过氧化二异丙苯、亚氨基二琥珀酸四钠和水性丙烯酸聚硅氧烷加入到去离子水中，升温到50℃，搅拌20min，形成钝化剂。

将不锈钢工件用去离子水清洗，再用砂纸进行抛光除污，然后在乙醇溶液中超声清洗，接着在盐酸溶液中清洗去除表面氧化膜，最后用去离子水冲洗。先将配制好的钝化剂加热到50℃，将预处理后的不锈钢工件放入到钝化剂中，钝化处理25分钟，完成后吹干样品。处理后的工件具有原有色泽，耐蚀性良好，中性盐雾试验达153小时。

实施例4

种不锈钢钝化剂，由以下组分组成：

柠檬酸 18％

植酸 8％

过氧化二异丙苯 5％

水性丙烯酸聚硅氧烷 6％

亚氨基二琥珀酸四钠 0.5％

余量为去离子水

一种不锈钢钝化剂由以下方法制备而成：

按照上述配比，将柠檬酸、植酸、过氧化二异丙苯、亚氨基二琥珀酸四钠和水性丙烯酸聚硅氧烷加入到去离子水中，升温到50℃，搅拌20min，形成钝化剂。

将不锈钢工件用去离子水清洗，再用砂纸进行抛光除污，然后在乙醇溶液中超声清洗，接着在盐酸溶液中清洗去除表面氧化膜，最后用去离子水冲洗。先将配制好的钝化剂加热到50℃，将预处理后的不锈钢工件放入到钝化剂中，钝化处理25分钟，完成后吹干样品。处理后的工件具有原有色泽，耐蚀性良好，中性盐雾试验达152小时。

实施例5

种不锈钢钝化剂，由以下组分组成：

柠檬酸 20％

植酸 10％

过氧化二异丙苯 5％

水性丙烯酸聚硅氧烷 8％

亚氨基二琥珀酸四钠 0.6％

余量为去离子水

一种不锈钢钝化剂由以下方法制备而成：

按照上述配比，将柠檬酸、植酸、过氧化二异丙苯、亚氨基二琥珀酸四钠和水性丙烯酸聚硅氧烷加入到去离子水中，升温到50℃，搅拌20min，形成钝化剂。

将不锈钢工件用去离子水清洗，再用砂纸进行抛光除污，然后在乙醇溶液中超声清洗，接着在盐酸溶液中清洗去除表面氧化膜，最后用去离子水冲洗。先将配制好的钝化剂加热到50℃，将预处理后的不锈钢工件放入到钝化剂中，钝化处理25分钟，完成后吹干样品。处理后的工件具有原有色泽，耐蚀性良好，中性盐雾试验达155小时。

本发明不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质和原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。