均匀设计法优化多功能钢铁表面处理液的制备

素 的变化 范 围 ， 利用 均匀设 计法 设计 实验 ， 因素 和水 其
平 见表 １ 。
表 １
Ｔａｂ １ ．
目前 国 内金 属 腐 蚀 与 防 护 方 面 存 在 着 一 些 问
题［ ， ３ 一是 产 品 质 量 不 过 关 ， 不 到 高 效 的 防 腐 蚀 作 ］ 起
均 匀设 计 （ ） ｕ ： 实验 因素 和 水 平 ／ ％
ｍａｌ ｗｉ ｅ ｕ ｃ ｉ ． ｔ ｄ ． ｎ。 ．
袁 军 等 ： 匀 设 计 法 优 化 多功 能钢 铁 表 面 处 理 液 的 制 备 ／ ０ ０年 舞 ３期 均 ２１
除 锈能力 ： 具有 不 同锈蚀 面 的钢 样 （ ０ｍｍ×５ 将 １ ０
ａ 浸 ｒｍ） 入 到 处 理 液 中 ， 录 完 全 除 去 锈 蚀 的 时 间 记 （ ｉ） ａ ｒ ｎ 以确定 除锈 性 能 。钢 样 按 锈 蚀 轻重 的不 同分成
中 图分 类 号 ： ５ ． ４ Ｔ ７ ． ４ ＴＱ ０ ４ ４ Ｇ １ ４ ４ ５ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２ ４ ５ ２ １ ） ３ ０ ４ ２ １ ７ —５ ２ （ ０ ０ ０ —０ ８ —０
腐 蚀 与防护科 学是 ２ ０世 纪 ３ ０年代发 展起来 的一 门综合 性技 术科学 ， 目前 已成 为一 门独立 的学科 ， 并在 不断 发展＿ 。研究 开 发 先进 的腐 蚀 与 防护 产 品 ， １ ］ 可减 少腐蚀 造成 的经济 损失 ， 长材 料和设 备 的使用 寿命 ， 延
收 稿 日期 ：０ ９ １ — １ ２０— １ ３
测定 法测定 磷化 膜厚 度 。
作 者 简 介 ： 军 （ ９８ ） 男 ， 北 洪 湖人 ， 袁 １６ － ， 湖 副教 授 ， 士 研 究 生 ， 要 从 事 功 能 高 分 子 材 料 的合 成 及 其 应 用研 究 。 Ｅｍａ ：Ｈ ￣ｕ ＠ 博 主 － ｉ ｙａ ｎ ｌ
摘
要 ： 用 均 匀设 计 和 二 次 回 归分 析 的 方 法 对 多功 能 钢 铁 表 面 处 理 液 的 制 备 工 艺 进 行 了研 究 。 确 定 制 备 多 功 能 利
钢铁 表 面 处理 液 的优 化 配 方 为 ： 机 酸 ０ ５ 、 酸 ３ 、 次 甲 基 四 胺 ２ 和 成 膜 助 剂 ０ ２ ， 证 实 验 结 果 与理 论 结 有 ．％ 磷 Ｏ 六 ． 验 果 基 本相 符 ， 处理 后 的钢 样 表 面磷 化 膜 厚 度 为 １ ． ｍ、 锈 能 力 为 ８ １ｍｉ、 化 膜 耐蚀 时 间 为 ６ 。 ８７ 除 ． ｎ 磷 ８Ｓ 关 键 词 ： 匀设 计 ； 次 回 归 分 析 ； 面处 理 均 二 表
理液 的配方进 行 了优化 ， 到 了一种 新 型 的多功 能 钢 得
铁 表 面处 理液 。该处 理液 能很好 地解 决生产 环境 的污
染 问题 ， 且替代 了金 属 的 除油 、 喷沙 、 刷 防 锈底 漆 等 涂
按 实 验方 案 将计 量 的磷 酸 、 机 酸 、 次 甲基 四 有 六
胺、 成膜 助剂 和水加 入到 三 口烧 瓶 中 ， 室温搅 拌混 合均 匀 。分析 ４个 因素对 实验 结 果 的影 响 ， 到 优 化产 品 得
促进城 乡经济 的发 展 和企 业 经 济效 益 的 提 高 ， 有 重 具 要 的经 济和社会 意 义＿ 。 ２ ］
１ ２ 方 法 ．
通 过预 实验 ， 定 影 响 多功 能 钢 铁表 面 处 理液 性 确
质 的 主要 因素为有 机酸 、 磷酸 、 六次 甲基 四胺和成 膜助
剂 的用量 。固定总有 效 成 分 的浓 度 ， 定 上 述 ４个 因 确
ｄｓ ｎｅｐ ｒ ｎ／ ｅｉ ｘ ｅｉ ｔ％ ｇ ｍｅ
的废液 ＿ ］ 对 人们 的 身体 以及 环 境 造 成 极 大 的 伤 害 ６ ，
和污染 。因此 ， 研究 开 发新 型 环 保 的 防腐 防 护产 品势 在必行 。 ｘ
作者 采用 均匀 设计 ＿ 。 ９ 的方 法 对制备 钢铁 表 面处 。
配方 。 １ ３ 性 能 测 试 ．
工序 ， 产成 本 大 大 降低 ， 用 于 低 碳 钢 、 生 适 中碳 钢 、 锰 钢、 不锈 钢 、 铝合 金 、 等多 种材质 的 防腐 与 防锈 、 理 铜 处
与 护 。
ｌ 实验
１ １ 试 剂 ．
磷化膜 耐蚀 时间 ： Ｇ ８ ７ ６附 录 Ｄ 检测磷 按 Ｂ ６ ０ —８
化膜 的耐硫 酸铜 溶液 点滴 的 时间ｌ 简称 耐 蚀 时 间） ＿ １ （ ， 取 ８次 的平 均值 ， 单位 为 Ｓ 。 磷化膜 厚度 ： ＧＢ Ｔ １ ６ —１ ７ （ ８ 漆 膜 厚 度 按 ／ ７４ ９９ ８ ）
磷酸 （ ５ ０ ， 业纯 ） 武 汉有 机 化 工 厂 ； 次 甲 ９ ． 工 ， 六 基 四胺 （ 学纯 ） 有机 酸 ， 售 ； 膜助剂 ， 化 、 市 成 自制 。
Ｔｈｅｆ ｃｏ ｓａ ｅ ｅｓｏｆｈ ｍ ｏ ｅ ｅ ｕ ａ ｔ ｒ ｎｄ ｌｖ ｌ ｏ ｇｎｏｓ
用； 二是 产 品在使用 过程 中 ， 技术 要求 高 ， 附加条件 多 ， 工序繁 琐 。 以机 械 喷 射 Ⅲ 和 强 酸 强 碱 洗 涤 ＿ 最 为 突 ４ ５
出 。此外 ， 械喷射 抛丸法 引起 的粉尘 、 酸强碱 产生 机 强
田
２０ｏ ７ｏ 亿 与生物 Ｚ程 ０，Ｉ ． １Ｖ．Ｎ３ ２
Ｃｈ ｍｉｔｙ ＆ Ｂｉｅｎ ｉ ｅ ｉｇ ｅ ｓｒ ｏ ｇ ｎ ｅｒ ｎ
均 匀 设 计 法 优 化 多 功 能 钢 铁 表 面 处 理 液 的 制 备
袁 军 徐 ， 军 郑 ， 敏 李 玉含 ，
（ ． 汉工程 大 学 湖 北省新 型反应 器与绿 色化 学工 艺重 点实验 室 ， 北 武 汉 ４ ０ ７ ； １武 湖 ３ ０ ３ ２ 武 汉双博 新技 术有 限公 司 ， ． 湖北 武 汉 ４ ０ ７ ） ３ ０ ３