阅读说明：本技术 一种用于高强度螺母的表面处理剂及其制备方法 (Surface treating agent for high-strength nut and preparation method thereof ) 是由 汪豪豪 曾晖 张楠楠 陈元 杨照军 于 2020-04-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于高强度螺母的表面处理剂,其原料按重量份包括：三聚磷酸铝2-5份,有机硅4-8份,表面去污剂2-4份,酸洗钝化剂6-12份,消泡剂0.2-1份,表面活化剂0.2-1份,固化剂0.2-0.6份,助剂2-4份,有机溶剂20-30份,去离子水5-15份。本发明公开了上述用于高强度螺母的表面处理剂制备方法。本发明公开了上述用于高强度螺母的表面处理剂使用方法。本发明稳定性好,使用方便,同时可除去高强度螺母表面杂质,环保、安全、有效地对螺母进行表面处理,可在螺母表面形成光亮表面,经过磷化与固化成膜后,附着强度极高,相较于镀锌处理,浸涂工艺更加简单,可有效降低生产成本。(The invention discloses a surface treating agent for a high-strength nut, which comprises the following raw materials in parts by weight: 2-5 parts of aluminum tripolyphosphate, 4-8 parts of organic silicon, 2-4 parts of a surface detergent, 6-12 parts of an acid pickling passivator, 0.2-1 part of a defoaming agent, 0.2-1 part of a surfactant, 0.2-0.6 part of a curing agent, 2-4 parts of an auxiliary agent, 20-30 parts of an organic solvent and 5-15 parts of deionized water. The invention discloses a preparation method of the surface treating agent for the high-strength nut. The invention discloses a use method of the surface treatment agent for the high-strength nut. The invention has good stability and convenient use, can remove impurities on the surface of the high-strength nut, is environment-friendly, safe and effective in surface treatment of the nut, can form a bright surface on the surface of the nut, has extremely high adhesive strength after phosphorization and curing film formation, is simpler in dip-coating process compared with galvanizing treatment, and can effectively reduce the production cost.)

一种用于高强度螺母的表面处理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及螺母表面处理技术领域，尤其涉及一种用于高强度螺母的表面处理剂及其制备、使用方法。

背景技术

金属在加工、处理及使用过程中经常会发生不同程度的氧化、腐蚀等，降低金属材料或金属设备的使用寿命，因此，需要对金属表面进行处理，增加其抗氧化、抗腐蚀的能力，延长使用寿命。

在螺栓生产过程中，需要对螺母表面进行适当的处理，以增强其防腐蚀、耐光、抗老化等性能，目前常用的处理方法有黑色磷化以及镀锌两种方法，其中黑色磷化会使螺母表面产生变色，一定程度上限制了螺母的应用范围，而且磷化后的废液会对环境产生污染，镀锌虽然可以取得较好的处理效果，但工艺复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于高强度螺母的表面处理剂及其制备、使用方法。

一种用于高强度螺母的表面处理剂，其原料按重量份包括：三聚磷酸铝2-5份，有机硅4-8份，表面去污剂2-4份，酸洗钝化剂6-12份，消泡剂0.2-1份，表面活化剂0.2-1份，固化剂0.2-0.6份，助剂2-4份，有机溶剂20-30份，去离子水5-15份。

优选地，有机硅为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和/或硅溶胶。

优选地，有机硅包括：γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和硅溶胶，γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和硅溶胶的质量比为2-6：1-2。

优选地，表面去污剂包括：十二烷基磺酸钠和月桂醇硫酸钠。

优选地，十二烷基磺酸钠和月桂醇硫酸钠的质量比为1-2：1-2。

优选地，酸洗钝化剂由氯酸钠、氟锆酸按质量比为0.4-1：5-10组成。

上述用于高强度螺母的表面处理剂制备方法，将γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、去离子水、三聚磷酸铝搅拌均匀，得到预混料α；将表面去污剂、酸洗钝化剂、消泡剂、表面活化剂、硅溶胶、固化剂、助剂、有机溶剂搅拌均匀，得到预混料β；将预混料α、预混料β分别包装得到用于高强度螺母的表面处理剂。

上述所得用于高强度螺母的表面处理剂的使用方法，将预混料α、预混料β混合均匀，40-50℃搅拌2-4h，对高强度螺母浸涂20-40min，浸涂温度为40-50℃，120-130℃固化4-6min。

本发明的技术效果如下所示：

(1)本发明稳定性好，使用方便，同时可除去高强度螺母表面杂质，环保、安全、有效地对螺母进行表面处理，可在螺母表面形成光亮表面，经过磷化与固化成膜后，附着强度极高，相较于镀锌处理，浸涂工艺更加简单，可有效降低生产成本；

(2)本发明所得表面处理剂采用十二烷基磺酸钠、月桂醇硫酸钠配合，对高强度螺母的去污效果极好，磷化温度为40-50℃，在高强度螺母表面形成一层致密的磷化层，而且配合氯酸钠作用，具有很好的协同作用，促使磷化过程快速完成，再配合γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、硅溶胶在120-130℃固化4-6min即可，经过表面处理后的高强度螺母，磷化膜与所形成的硅烷膜相互间结合力良好；

(3)本发明所得表面处理剂不仅不会导致螺母表面变色，而且工艺简单，其附着力百格试验达到1级，综合耐冲击能力达到50cm/kg，抗弯折小于1mm，耐盐雾试验大于等于500h。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例1

一种用于高强度螺母的表面处理剂，其原料包括：三聚磷酸铝2kg，有机硅8kg，表面去污剂2kg，酸洗钝化剂12kg，消泡剂0.2kg，表面活化剂1kg，固化剂0.2kg，助剂4kg，有机溶剂20kg，去离子水15kg。

有机硅由γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和硅溶胶按质量比为1：1组成；表面去污剂由十二烷基磺酸钠和月桂醇硫酸钠按质量比为1：2组成；酸洗钝化剂由氯酸钠、氟锆酸按质量比为1：25组成。

上述用于高强度螺母的表面处理剂制备方法，将γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、去离子水、三聚磷酸铝搅拌均匀，得到预混料α；将表面去污剂、酸洗钝化剂、消泡剂、表面活化剂、硅溶胶、固化剂、助剂、有机溶剂搅拌均匀，得到预混料β；将预混料α、预混料β分别包装得到用于高强度螺母的表面处理剂。

上述所得用于高强度螺母的表面处理剂的使用方法，将预混料α、预混料β混合均匀，40℃搅拌4h，对高强度螺母浸涂20min，浸涂温度为50℃，120℃固化6min。

实施例2

一种用于高强度螺母的表面处理剂，其原料包括：三聚磷酸铝5kg，有机硅4kg，表面去污剂4kg，酸洗钝化剂6kg，消泡剂1kg，表面活化剂0.2kg，固化剂0.6kg，助剂2kg，有机溶剂30kg，去离子水5kg。

有机硅由γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和硅溶胶按质量比为6：1组成；表面去污剂由十二烷基磺酸钠和月桂醇硫酸钠按质量比为2：1组成；酸洗钝化剂由氯酸钠、氟锆酸按质量比为1：5组成。

上述用于高强度螺母的表面处理剂制备方法，将γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、去离子水、三聚磷酸铝搅拌均匀，得到预混料α；将表面去污剂、酸洗钝化剂、消泡剂、表面活化剂、硅溶胶、固化剂、助剂、有机溶剂搅拌均匀，得到预混料β；将预混料α、预混料β分别包装得到用于高强度螺母的表面处理剂。

上述所得用于高强度螺母的表面处理剂的使用方法，将预混料α、预混料β混合均匀，40℃搅拌4h，对高强度螺母浸涂20min，浸涂温度为50℃，120℃固化6min。

实施例3

一种用于高强度螺母的表面处理剂，其原料包括：三聚磷酸铝3kg，有机硅7kg，表面去污剂2.5kg，酸洗钝化剂10kg，消泡剂0.4kg，表面活化剂0.8kg，固化剂0.3kg，助剂3.5kg，有机溶剂22kg，去离子水12kg。

有机硅由γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和硅溶胶按质量比为5：3组成；表面去污剂由十二烷基磺酸钠和月桂醇硫酸钠按质量比为1.3：1.7组成；酸洗钝化剂由氯酸钠、氟锆酸按质量比为0.3：4组成。

上述用于高强度螺母的表面处理剂制备方法，将γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、去离子水、三聚磷酸铝搅拌均匀，得到预混料α；将表面去污剂、酸洗钝化剂、消泡剂、表面活化剂、硅溶胶、固化剂、助剂、有机溶剂搅拌均匀，得到预混料β；将预混料α、预混料β分别包装得到用于高强度螺母的表面处理剂。

上述所得用于高强度螺母的表面处理剂的使用方法，将预混料α、预混料β混合均匀，43℃搅拌3.5h，对高强度螺母浸涂25min，浸涂温度为47℃，123℃固化5.5min。

实施例4

一种用于高强度螺母的表面处理剂，其原料包括：三聚磷酸铝4kg，有机硅5kg，表面去污剂3.5kg，酸洗钝化剂8kg，消泡剂0.8kg，表面活化剂0.4kg，固化剂0.5kg，助剂2.5kg，有机溶剂28kg，去离子水8kg。

有机硅由γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和硅溶胶按质量比为5：1.2组成；表面去污剂由十二烷基磺酸钠和月桂醇硫酸钠按质量比为1.7：1.3组成；酸洗钝化剂由氯酸钠、氟锆酸按质量比为0.4：3组成。

上述用于高强度螺母的表面处理剂制备方法，将γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、去离子水、三聚磷酸铝搅拌均匀，得到预混料α；将表面去污剂、酸洗钝化剂、消泡剂、表面活化剂、硅溶胶、固化剂、助剂、有机溶剂搅拌均匀，得到预混料β；将预混料α、预混料β分别包装得到用于高强度螺母的表面处理剂。

上述所得用于高强度螺母的表面处理剂的使用方法，将预混料α、预混料β混合均匀，47℃搅拌2.5h，对高强度螺母浸涂35min，浸涂温度为43℃，127℃固化4.5min。

实施例5

一种用于高强度螺母的表面处理剂，其原料包括：三聚磷酸铝3.5kg，有机硅6kg，表面去污剂3kg，酸洗钝化剂9kg，消泡剂0.6kg，表面活化剂0.6kg，固化剂0.4kg，助剂3kg，有机溶剂25kg，去离子水10kg。

有机硅由γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和硅溶胶按质量比为4：1.5组成；表面去污剂由十二烷基磺酸钠和月桂醇硫酸钠按质量比为1：1组成；酸洗钝化剂由氯酸钠、氟锆酸按质量比为0.1：1组成。

上述用于高强度螺母的表面处理剂制备方法，将γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、去离子水、三聚磷酸铝搅拌均匀，得到预混料α；将表面去污剂、酸洗钝化剂、消泡剂、表面活化剂、硅溶胶、固化剂、助剂、有机溶剂搅拌均匀，得到预混料β；将预混料α、预混料β分别包装得到用于高强度螺母的表面处理剂。

上述所得用于高强度螺母的表面处理剂的使用方法，将预混料α、预混料β混合均匀，45℃搅拌3h，对高强度螺母浸涂30min，浸涂温度为45℃，125℃固化5min。

对实施例3-5所得高强度螺母进行性能测试，其结果如下：

	实施例3	实施例4	实施例5
				附着力(百格试验)，级	1	1	1
耐冲击能力，cm/kg	48	45	50
				抗弯折，mm	＜5	＜5	＜5
耐盐雾试验，h	≥500	≥500	≥500

由上表可知：本发明稳定性好，使用方便，同时可除去高强度螺母表面杂质，环保、安全、有效地对螺母进行表面处理，可在螺母表面形成光亮表面，经过磷化与固化成膜后，附着强度极高，相较于镀锌处理，浸涂工艺更加简单，可有效降低生产成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。