阅读说明：本技术 余热发黑剂、制备方法及使用方法 (Residual heat blackening agent, preparation method and use method ) 是由 桂成方 桂林 刘春花 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种余热发黑剂,其特征在于以重量百分比计,由以下成分制成：聚碳酸酯树脂13.3-16.8％,乙烯基树脂8.6-10.3％,炭黑6.6-9.1％,烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚2.2-3.2％,聚丙烯酸钠1.8-2.8％,十二烷基硫酸钠0.8-1.2％,余量为水。该余热发黑剂能在钢铁及不锈钢表面进行微粗化处理,经微粗化的表面可明显提高金属表面的真实表面积,进而提高钢铁及不锈钢表面对防蚀层、隔震降噪材料的粘附性能。(The invention provides a waste heat blackening agent which is characterized by comprising the following components in percentage by weight: 13.3 to 16.8 percent of polycarbonate resin, 8.6 to 10.3 percent of vinyl resin, 6.6 to 9.1 percent of carbon black, 2.2 to 3.2 percent of alkylphenol formaldehyde resin polyoxyethylene ether, 1.8 to 2.8 percent of sodium polyacrylate, 0.8 to 1.2 percent of sodium dodecyl sulfate and the balance of water. The waste heat blackening agent can be used for carrying out micro-roughening treatment on the surfaces of steel and stainless steel, the micro-roughened surface can obviously improve the real surface area of the metal surface, and further the adhesion performance of the steel and stainless steel surface to an anti-corrosion layer and a shock insulation and noise reduction material is improved.)

余热发黑剂、制备方法及使用方法

技术领域

本发明涉及一种发黑剂，具体涉及一种余热发黑剂及其制备方法。

背景技术

为了防止钢铁零件的腐蚀生锈，增加零件表面的美观，传统方法一直沿用低温碱性煮黑工艺，此工艺若干年来虽然应用广泛，但存在操作繁琐，劳动强度大、生产成本高、环境污染严重等缺点。余热发黑剂是在发黑剂与金属接触的瞬间先进行金属表面清洗，同时利用工件上存在的回火余热，使发黑剂中的有机化合物成膜材料反应沉积在金属表面，而形成一层含有着色物质的高分子材料的保护膜，通过该有机物包覆膜的附着和封闭作用起到有效的反腐防锈作用。余热发黑剂可利用工件本身的回火余热发黑各种金属工件，如：碳钢及合金钢的机械零件、弹簧类零件、标准件、铸铁件、齿轮、铁路弹条扣件等各种钢铁件,该工艺的优势有效的克服了传统发黑(发蓝)工艺存在的高能耗，低效率及污染环境三大难题，能为企业节能降耗增创效益。深受工厂尤其是中大企业的欢迎。

中国专利CN201810121194.9提供了一种钢铁表面低温余热发黑剂及其制备和应用方法，钢铁表面低温余热发黑剂由如下质量分数的组分混合搅拌而成：25-60份成膜树脂、2-10份水性颜料、水性防锈剂、润湿分散剂、水性消泡剂、水性防腐剂各1-5份、其余为水。制备方法包括：将所需要的水、成膜树脂和润湿分散剂加入搅拌釜中，在搅拌速率为30-100转/min下将树脂均匀分散到水中；边搅拌边往步骤一的混合物料中加入水性颜料和水性防锈剂，在搅拌速率为30-100转/min下将其均匀分散到水中；往步骤二的混合物料中加入消泡剂，在搅拌速率为20-50转/min下将其均匀分散到水中，静置后包装密封。该发黑剂生产及使用过程水性环保、节水、节电，无排放，属洁净生产技术，工艺简单、能耗低、成本低。但是该专利使用后发黑膜容易出现起泡，附着力不佳。

中国专利CN201510590467.0提供了一种有机-无机余热发黑剂，由如下质量份数的组分混合搅拌而成：6-23份无机成膜剂、1-3份络合剂、3-6份成膜助剂、30-60份水性树脂、3-10份水性色浆和5-55份水。本发明还公开了上述有机-无机余热发黑剂的制备方法。该发黑剂能在工件表面形成致密的双层发黑膜，由于该双层发黑膜本身具有高的耐腐蚀性能，从而大大提高了工件的耐腐蚀性能；另外本发明发黑剂中所使用的无机成分和有机成分均不会对环境造成污染；本发明发黑剂的制备方法工艺简单，能耗低、成本低。该专利使用后中性盐雾试验时间仅为48h，远低于某些客户要求的168h。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点，本发明的目的之一在于提供一种余热发黑剂，该余热发黑剂能在钢铁及不锈钢表面进行微粗化处理，经微粗化的表面可明显提高金属表面的真实表面积，进而提高钢铁及不锈钢表面对防蚀层、隔震降噪材料的粘附性能。

本发明的目的之二在于提供上述余热发黑剂的制备方法。

本发明的目的之三在于提供上述余热发黑剂的使用方法。

本发明余热发黑剂以重量百分比计，由以下成分制成：

其中所述的聚碳酸酯树脂为水性聚碳酸酯树脂，数均分子量为40000-50000，优选品牌：沃凯，规格：分子量为45000。

所述的乙烯基树脂又叫乙烯基酯树脂，优选廊坊威世防腐材料有限公司的901乙烯基树脂。

所述的烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚为农乳700号。

原理：聚碳酸酯树脂为主成膜树脂，乙烯基树脂可以填充空隙，为辅助成膜和增强耐蚀性能，炭黑为发黑膜提供黑色颜色，烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚提高树脂与基材浸润性，聚丙烯酸钠为成膜交联剂，十二烷基硫酸钠为增稠剂和增亮剂。

本发明余热发黑剂的制备方法如下：

将各成分称量，共混、搅拌溶解均匀即可。

本发明余热发黑剂的使用方法如下：

工作液配制：使用时须将发黑剂原液加自来水进行稀释，加水稀释比率一般为1：9-15(即加9-15倍水)，稀释前应先搅拌均匀，稀释后必须搅拌均匀再投入生产，稀释的原则是：温度高浓度低，温度低浓度高；工件大浓度低，工件小浓度高。

发黑过程：利用工件的回火余热或加热到200℃以上，保温30分钟以上(使工件受热均匀，以保证发黑膜与基体的结合力)，出炉后立即浸入发黑工作液中，发黑后的工件不用冲洗，直接烘干，烘干温度100-150℃，烘干后再上油(可自然晾干后上油)，待工件冷到室温再包装(不可热包装)。

工作液维护：(1)发黑工作液在连续生产时应采取降温，工作液温度保持在30％-60％之间为宜；(2)保持工作液长期循环，不要长时间静放；(3)不得混入酸碱等其他物质以免破坏发黑工作液，如果液体不中毒，则可以长期使用；(4)根据生产量，注意添加原液或补水，保持合适的浓度。

本发明余热发黑剂的有益效果如下：中性盐雾试验＞16h；附着力0级；膜层连续均匀光滑，无起泡等不良瑕疵。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

表1为实施例1-5、对比例1-2的配方，单位为wt％。

实施例、对比例中所用的聚碳酸酯树脂分子量为45000，品牌：沃凯。

乙烯基树脂为廊坊威世防腐材料有限公司的901乙烯基树脂；烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚为农乳700号；聚丙烯酸钠的生产厂家为深圳市森迪生物科技有限公司，CAS NO.为9003-04-7。

表1实施例1-5、对比例1-2的配方，wt％。

以上余热发黑剂的制备方法如下：

将各组分称量，共混、搅拌溶解均匀即可。

工作液配制：使用时须将发黑剂原液加自来水进行稀释，加水稀释比率为1：10(即加10倍水)，稀释前先搅拌均匀，稀释后必须搅拌均匀再投入生产。利用工件(低铬合金钢)的回火余热(200℃以上)保温30分钟以上，使工件受热均匀，以保证发黑膜与基体的结合力，出炉后立即浸入发黑工作液中，发黑后的工件不用冲洗，直接烘干，烘干温度100-150℃，烘干后再上油(可自然晾干后上油)，待工件冷到室温再包装(不可热包装)。

以上实施例、对比例的使用效果如下：

表2

从表2中可以看出，对比例1-2的耐腐蚀性能和附着力及膜层的性能均比实施例5差的多，说明聚碳酸酯树脂和乙烯基树脂在本申请的配方体系内，具有协同作用。

表2中各项的测试方法如下：

中性盐雾试验：GB/T 10125；

附着力：GB 1720；

膜层：目测。