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浓缩型环保陶化剂

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常温无镍环保陶化剂

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环保陶化剂配方

 

浓缩型环保陶化剂/常温无镍无硝酸盐无钼酸盐环保陶化剂配方生产技术

 

一、常温无镍无硝酸盐无钼酸盐环保陶化剂配方

该配方在彻底摒弃硝酸盐、氯酸盐、镍盐的基础上,采用了无钼的锆-硅烷体系。此配方经过实际生产验证,原料易购,工艺成熟,是当前市场上主流且性价比极高的环保前处理方案。
极致环保与安全:彻底摒弃了传统磷化及陶化液中禁用的硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐及镍盐,同时为避免成本超标,也未采用钼酸盐。配方中不含有任何法规禁用的高风险物质,无毒害隐患,废水处理简单。
卓越的经济性:通过精心优化的锆-硅烷协同成膜体系,在保证与有机涂层(油漆、粉末)附着力力和耐腐蚀性满足国标要求的前提下,将原料成本成功控制在目标值以下,极具市场竞争力。
常温节能:产品在常温(5-40℃)下即可高效反应成膜,为用户大幅节省加热所需的能源成本。
多金属适应性:对冷轧板、镀锌板(galvanized, galvalume)、铝及铝合金等多种基材均有良好的适应性,可实现共线处理,简化管理。
工艺简便:形成的陶化膜为无色至蓝色虹彩超薄纳米膜(50-300nm),不影响工件尺寸,处理流程短,易于控制。

序号 原料名称 规格要求(工业级) 作用及介绍
1.氟锆酸 H₂ZrF₆, 45%水溶液 核心成膜剂:提供锆离子(Zr⁴⁺),与金属基材反应并在表面形成以ZrO₂/ZrF₄为主的纳米陶瓷膜,膜层致密,提供基础耐腐蚀性。
2.氟钛酸 H₂TiF₆, 50%水溶液 协同成膜剂:引入钛离子(Ti⁴⁺),与锆协同效应,细化膜层结晶,提高膜层均匀性和致密度,尤其对铝材效果显著。
3.硅烷偶联剂 γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷 (KH-560) 有机-无机桥联剂:水解后与无机金属表面形成牢固共价键,显著提高转化膜与后续有机涂层(如油漆)的附着力、耐水煮性能。同时自身参与成膜,改善膜层性能。
4.柠檬酸 C₆H₈O₇·H₂O, ≥99.5% 络合剂/促进剂:络合金属离子,稳定槽液,防止沉淀;同时轻微蚀刻金属基材,活化表面,促进成膜反应均匀进行。
5.葡萄糖酸钠 C₆H₁₁NaO₇, ≥98% 辅助络合剂/还原剂:协同柠檬酸稳定槽液,对铁离子有更好的络合能力,防止铁离子污染槽液。同时具有一定的还原性,有助于成膜。
6.聚丙烯酸 50%水溶液, Mw=2000-5000 稳定剂/分散剂:有效防止槽液中氢氧化锆等物质的絮凝和沉淀,保持槽液长期稳定,并帮助形成更均匀细致的膜层。
7.双氧水 H₂O₂, 30%水溶液 促进剂:作为环保型氧化促进剂,替代硝酸盐/氯酸盐,加速金属基体的溶解和成膜反应,尤其对钢铁基材效果好。(注意:非禁用品,但属危化品,需规范采购储存)
8.去离子水 电导率 ≤10μS/cm 溶剂
原料总成本 1064.88
折合单价 ≈1.06元/kg

产品技术指标
项目 技术指标
外观 无色透明液体
pH值(原液) 3.8 - 4.5
比重(25℃) 1.04 - 1.06
游离酸度(点) 6.0 - 9.0
使用温度 常温(5 - 40℃)
保质期 9个月(密封,阴凉处存放)

产品储存方法及时间
储存方法:密封储存于阴凉、干燥、通风的库房内,避免阳光直射,远离热源。特别注意:与碱性物质、还原剂、易燃物隔离存放。
储存时间:自生产之日起,有效保质期为9个月。因含双氧水,长期储存可能缓慢失效,建议尽早使用。

产品详细使用方法及工艺参数
工作液配制:按 100kg 水加入 2.0kg 本陶化剂浓缩液 的比例配制槽液,搅拌均匀。即开槽浓度为 2%。
前处理:(至关重要)
脱脂:工件必须经过完善的脱脂处理,确保表面无油污。推荐使用弱碱性脱脂剂,温度40-60℃,时间3-5分钟。处理后需用清水彻底漂洗。
水洗:两道逆流水洗,每道水洗1-2分钟,确保无脱脂剂残留。
陶化处理:
方式:浸泡、喷淋、涂刷均可。
时间:浸泡:3-5分钟;喷淋:1.5-2.5分钟。
温度:常温(5-40℃) 即可,最佳范围15-35℃。
pH值:工作液pH值应维持在 4.2 - 5.0 之间。pH过高可用稀释的氢氟酸或本品原液调整;pH过低可用稀释的碳酸钠调整。
后处理:
水洗:建议用一道溢流水洗(≤1分钟),去除表面残留的可溶性盐类。
干燥:及时烘干,温度80-100℃,时间10-15分钟。
槽液维护:
定期检测工作液的pH值,并及时调整。
随着处理面积增加,有效成分会消耗,需按每平方米处理面积补加30-50ml浓缩液的比例定期补加。
当槽液出现大量沉淀或处理效果明显下降时,应排放更新。

主要用途及应用范围
用途:主要用于钢铁、镀锌板、铝及铝合金等金属制品涂装前的表面转化膜处理,是传统磷化的理想环保替代品。
应用范围:广泛应用于家用电器、机箱机柜、汽车零部件、五金工具、办公家具、农机等领域。

二、浓缩型环保陶化剂配方生产技术

本配方不含硝酸盐、氯酸盐、镍盐,采用常温法生产:

原料名称 规格要求 作用及说明
氟锆酸钾(K₂ZrF₇) 工业级,纯度≥98% 提供Zr⁴⁺离子,与金属表面羟基反应生成纳米级陶瓷转化膜的成膜主盐。
氟钛酸钾(K₂TiF₆) 工业级,纯度≥98% 提供Ti⁴⁺离子,协同Zr⁴⁺增强膜层致密性和耐腐蚀性。
羟基亚乙基二膦酸(HEDP,固体) 工业级,纯度≥90% 有机膦酸盐络合剂,稳定金属离子,防止沉淀,提高膜层均匀性。
柠檬酸(无水) 食品级,纯度≥99% 多元羧酸,辅助络合金属离子,调节pH至酸性环境,促进成膜反应。
钼酸钠(Na₂MoO₄·2H₂O) 工业级,纯度≥98% 钼酸盐促进剂,细化膜层晶粒,提升耐盐雾腐蚀性能。
氢氧化钾(KOH,分析纯) 工业级,纯度≥85% 调节工作液pH至3-4,维持酸性反应环境。
去离子水 电导率≤10μS/cm 溶剂,稀释并分散各原料。
1.环保性:不含硝酸盐、氯酸盐、镍盐等禁用成分,符合RoHS、REACH等环保法规要求。
2.高效节能:常温(15-35℃)成膜,无需加热,能耗仅为传统磷化的1/3。
3.成膜优异:Zr⁴⁺、Ti⁴⁺与金属反应生成纳米级陶瓷膜(厚度1-3μm),附着力≤1级,耐盐雾≥72小时(划叉处)。
4.成本低廉:原料均为工业大宗化学品,易采购,综合成本低于市场同类产品20%-30%。
5.适应性广:适用于钢铁、铝合金、镀锌板等多种金属,兼容浸泡、喷淋、涂刷等多种处理方式。

产品技术指标
项目 指标要求 检测方法
外观 无色至淡黄色透明液体 目视观察
pH值(25℃) 3.0-4.0 精密pH计
固体含量(%) ≥4.5 重量法(105℃烘干至恒重)
密度(20℃,g/cm³) 1.15-1.20 阿基米德法
陶化膜厚度(μm) 1-3(钢铁件,常温处理5分钟) 磁性测厚仪
盐雾试验(ASTM B117) 划叉处≥72小时 标准盐雾箱
附着力(GB/T 9286) ≤1级 划格法(胶带剥离)
耐硫酸铜点滴(GB/T 1720) ≥8分钟 标准点滴液
储存与保质期
储存条件:密封存放于阴凉、干燥、通风处(温度≤35℃,湿度≤80%),避免阳光直射。
容器要求:使用塑料桶(HDPE)或玻璃钢罐,禁止使用金属容器(如铁、铝)。
保质期:12个月(未开封),开封后需6个月内用完,避免长期接触空气导致成分氧化。

使用方法及工艺参数
稀释比例:100kg水添加2kg陶化剂(稀释倍数50倍),配制成工作液。
处理方式及参数:
处理方式 温度(℃) 时间 操作要点
浸泡 15-35 5-10分钟 工件完全浸入,轻微晃动(避免重叠),处理后沥干多余液体。
喷淋 15-35 3-5分钟 喷淋压力0.1-0.3MPa,喷嘴距工件20-30cm,均匀覆盖表面。
涂刷 15-35 2-3遍(间隔1-2分钟) 用鬃毛刷蘸取工作液,单向涂刷(避免来回摩擦),每遍覆盖均匀。
后处理:
用流动清水冲洗工件2-3分钟(水温≤40℃),去除表面残留陶化液。
自然晾干(≥2小时)或置于≤60℃烘箱中干燥10-15分钟(加速干燥,不影响膜层性能)。
维护方法:
定期检测工作液pH值(每班次1次),若pH>4.5,补加KOH(20%溶液)调节至3-4。
每处理500-1000㎡工件后,检测固体含量(目标≥4.5%),不足时按比例添加新陶化剂(如固体含量降至4%,补加原陶化剂10%)。
工作液需避免油污、灰尘污染,建议每周清理一次槽底沉淀(用过滤装置去除)。

主要用途及应用范围
适用金属:钢铁(碳钢、不锈钢)、铝合金(铸铝、锻铝)、镀锌板、铜合金等。
应用领域:汽车零部件(如底盘、支架)、家电外壳(冰箱、空调)、金属家具、五金件(螺丝、螺母)等涂装前处理,替代传统磷化、铬化工序。

注意事项
1.安全防护:陶化剂为酸性,操作时需佩戴耐酸碱手套、护目镜,若接触皮肤/眼睛立即用大量清水冲洗并就医。
2.混存禁忌:禁止与强氧化剂(如高锰酸钾)、碱性物质(如氢氧化钠)混存,防止失效。
3.金属适应性:铝、镁等活泼金属需先做小试(调整处理时间至3-5分钟),避免过度腐蚀。
4.环境要求:生产车间需通风良好,废液需收集后交专业机构处理(含少量氟化物、磷酸盐)。
本配方经工业化验证(某金属表面处理厂试产),成膜性能、耐腐蚀性均达标,适合规模化生产。

技术服务:浓缩型环保陶化剂/常温无镍无硝酸盐无钼酸盐环保陶化剂技术资料费320元,包括生产配方、原料介绍、工艺流程等,提供技术支持。

 

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