专利名称：一种不锈钢发黑剂及发黑方法
技术领域：
本发明涉及一种不锈钢发黑剂及发黑方法。
背景技术：
黑色不锈钢被广泛应用在建筑以及装饰材料领域。随着人们需求的不断提高，电 子工业、厨房用具、家用电器、仪器仪表、汽车工业、化工设备、标牌印刷及宇航军工等行业 已经不能满足于使用原色不锈钢，也开始使用黑色不锈钢。因此不锈钢氧化发黑作为一种 不锈钢着色技术开始受到人们的重视。现有技术常用重铬酸钾和硫酸作为不锈钢的发黑剂，该发黑剂含有重铬酸钾，污 染环境，同时用该发黑剂得到的不锈钢的膜层色泽性不均勻、有泛彩等缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的不锈钢发黑剂污染环境，发黑后得到的不锈钢 膜层色泽度不均勻、有泛彩的缺陷，从而提供一种对环境友好，发黑后得到的不锈钢膜层色 泽度均勻、光亮的不锈钢发黑剂。本发明提供一种不锈钢发黑剂，包括氢氧化钠、硝酸钠和钼酸钠溶于去离子水形 成的水溶液，所述氢氧化钠的含量为400-540g/L，所述硝酸钠的含量为28. 5_114g/L，所述 钼酸钠的含量为5. 7-57g/L。同时为了解决不锈钢发黑后得到的不锈钢膜层色泽度不均勻、有泛彩的缺陷，从 而提供一种能够使发黑的不锈钢膜层色泽度均勻、光亮的不锈钢发黑方法。—种不锈钢发黑方法，其中，包括将不锈钢工件置于不锈钢发黑剂中，进行氧化发 黑，所述不锈钢发黑剂为本发明所述的不锈钢发黑剂。用本发明提供的发黑剂和发黑方法对不锈钢进行发黑，得到的膜层乌黑均勻，光 泽度好，装饰性强，适合于电子工业、厨房用具、家用电器、仪器仪表、汽车工业、化工设备等 领域。
图1实施例5得到的不锈钢工件的照片；图2对比例1得到的不锈钢工件的照片。
具体实施例方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下对 本发明进行进一步详细说明。本发明提供一种不锈钢发黑剂，包括氢氧化钠、硝酸钠和钼酸钠溶于去离子水形 成的水溶液，所述氢氧化钠的含量为400-540g/L，所述硝酸钠的含量为28. 5_114g/L，所述 钼酸钠的含量为5. 7-57g/L。为了使成膜速度快，成膜效果好，在优选情况下，所述氢氧化钠的含量为460-510g/L，所述硝酸钠的含量为40-100g/L，所述钼酸钠的含量为6_15g/L。根据本发明提供的不锈钢发黑剂，在优选情况下，所述不锈钢发黑剂还包括磷酸 二氢钠，所述磷酸二氢钠的含量为5. 7-57g/L。所述磷酸二氢钠是缓冲剂和辅助成膜剂，加 入磷酸二氢钠可以提高膜层的附着力和耐磨性。根据本发明提供的不锈钢发黑剂，在优选情况下，所述不锈钢发黑剂还包括硫化 钠，所述硫化钠的含量为30-45g/L。采用硫化的方法可提高膜层的耐擦磨性能。根据本发明提供的不锈钢发黑剂，在优选情况下，所述不锈钢发黑剂还包括辛烷 基酚聚氧乙烯醚(0P-10)，所述辛烷基酚聚氧乙烯醚的含量为6-25g/L。所述辛烷基酚聚氧 乙烯醚为乳化剂，为成膜提供一定的帮助。本发明还提供一种不锈钢发黑方法包括将不锈钢工件置于不锈钢发黑剂中，进行 氧化发黑，所述不锈钢发黑剂为本发明所述的不锈钢发黑剂。为了使发黑后的不锈钢工件的表面膜层色泽度更均勻，在将不锈钢工件进行氧化 发黑前还要将不锈钢工件在活化液中进行活化。所述活化液为固体酸。采用固体酸为活化 液可以提高发黑后的不锈钢表面的膜层的耐磨性及附着力性能。所述固体酸为各种固体酸，在本发明中优选为硫酸氢钠、硫酸氢钾、磷酸氢二钠、 磷酸二氢钠中的一种或几种，所述固体酸的浓度为200-300g/L，本发明的实施例以硫酸氢 钠为例加以说明，所述硫酸氢钾、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的效果与硫酸氢钠类似。根据本发明所述的不锈钢发黑方法，在优选情况下，所述氧化发黑的温度为 120-127°C，时间为5-lOmin。在此范围的发黑时间及黑膜效果均比较理想。根据本发明所述的不锈钢发黑方法，在优选情况下，在对不锈钢工件进行活化前 还要进行除油，所述除油的方法为本领域技术人员所公知的技术，如将不锈钢工件分别在 JSD-全能除油液(洁士达)和JSD-酸性除油液(洁士达)中浸泡各3-5min以除去表面的 油污。在上述每个步骤之后，本发明的不锈钢发黑方法还可以包括水洗和干燥的步骤， 以除去不锈钢表面残留的溶液；所述水洗步骤所用的水为现有技术中的各种水，如去离子 水、蒸馏水、纯净水或者它们的混合物，优选为去离子水。可以采用本领域技术人员公知的 方法进行干燥，例如鼓风干燥、自然风干或在40-10(TC下烘干。下面将通过具有实施例对本发明进行更详细的描述。实施例1本实施例用于说明本发明所述的发黑剂的制备和发黑方法。1、发黑剂制备分别称取480g氢氧化钠、70g硝酸钠和IOg钼酸钠溶于500mL去离子水中，并搅 拌，再加入水至1L，即得到本实施例的发黑剂。2、发黑方法将不锈钢工件分别在JSD-全能除油液(洁士达)和JSD-酸性除油液(洁士达) 中浸泡各5min以除去表面的油污；将除油后的不锈钢工件在固体酸(硫酸氢钠)活化液中 活化，活化液的浓度为250g/L，然后将活化后的不锈钢工件在1中制备的发黑剂中进行氧 化发黑，氧化发黑的温度为125°C，氧化发黑时间为8min。最后将工件进行水洗吹干记得到 发黑后的不锈钢工件Al。
实施例21、发黑剂的制备分别称取450g氢氧化钠、75g硝酸钠、8g钼酸钠和28g磷酸二氢钠溶于500mL去 离子水中，并搅拌，再加入去离子水至1L，即得到本实施例的发黑剂。2、发黑方法将不锈钢工件分别在JSD-全能除油液(洁士达)和JSD-酸性除油液(洁士达) 中浸泡各5min以除去表面的油污；将除油后的不锈钢工件在硫酸氢钠中活化，硫酸氢钠的 浓度为270g/L，然后将不锈钢工件在1中制备的发黑剂中进行氧化发黑，氧化发的温度为 125°C，氧化发黑的时间为8min。最后将工件进行水洗吹干记得到发黑后的不锈钢工件A2。实施例31、发黑剂的制备分别称取450g氢氧化钠、75g硝酸钠、8g钼酸钠、28g磷酸二氢钠和40g硫化钠溶 于500mL去离子水中，并搅拌，再加入去离子水至1L，即得到本实施例的发黑剂。2、发黑方法将不锈钢工件分别在JSD-全能除油液(洁士达)和JSD-酸性除油液(洁士达) 中浸泡各3-5min以除去表面的油污；将除油后的不锈钢工件在硫酸氢钠中活化，硫酸氢钠 的浓度为200g/L，然后将不锈钢工件在1中制备的发黑剂中进行氧化发黑，氧化发黑的温 度为125°C，氧化发黑时间为8min。最后将工件进行水洗吹干记得到发黑后的不锈钢工件 A3。实施例41、发黑剂的制备分别称取450g氢氧化钠、75g硝酸钠、8g钼酸钠、28g磷酸二氢钠、40g硫化钠和 15g辛烷基酚聚氧乙烯醚溶于500mL去离子水中，并搅拌，再加入去离子水至1L，即得到本 实施例的发黑剂。2、发黑方法将不锈钢工件分别在JSD-全能除油液(洁士达)和JSD-酸性除油液(洁士达) 中浸泡各5min以除去表面的油污；将除油后的不锈钢工件在硫酸氢钠中活化，硫酸氢钠的 浓度为300g/L，然后将不锈钢工件在1中制备的发黑剂中进行氧化发黑，氧化发黑的温度 为125°C，氧化发黑时间为8min。最后将工件进行水洗吹干记得到发黑后的不锈钢工件A4。实施例51、发黑剂的制备分别称取450g氢氧化钠、75g硝酸钠、8g钼酸钠、40g硫化钠和15g辛烷基酚聚氧 乙烯醚溶于500mL水于烧杯中，并搅拌，再加入去离子水至1L，即得到本实施例的发黑剂。2、发黑方法将不锈钢工件分别在JSD-全能除油液(洁士达)和JSD-酸性除油液(洁士达) 中浸泡各3-5min以除去表面的油污；将除油后的不锈钢工件在硫酸氢钠中活化，硫酸氢钠 的浓度为270g/L，然后将不锈钢工件在1中制备的发黑剂中进行氧化发黑，氧化发黑的温 度为125°C下，氧化发黑时间为8min。最后将工件进行水洗吹干记得到发黑后的不锈钢工 件A5，如图1，不锈钢工件A5表面颜色为黑色、有金属光泽、光泽度均勻、没有泛彩。
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对比例1将不锈钢工件分别在JSD-全能除油液(洁士达)和JSD-酸性除油液(洁士达) 中浸泡各3-5min以除去表面的油污；将除油后的不锈钢工件在固体酸活化液中活化，然后 将工件置于355g/L的重铬酸钾和350g/L的硫酸(d = 1. 84)的混合溶液中，在110°C条件 下进行氧化发黑。最后将工件水洗并吹干，得到发黑后的不锈钢工件Bi，如图2，不锈钢工 件Bl的表面颜色黑色较浅、色泽度不够均勻、有泛彩现象。测试方法用目测观察，测试结果见表1。表 权利要求
一种不锈钢发黑剂，其特征在于，包括氢氧化钠、硝酸钠和钼酸钠溶于去离子水形成的水溶液，所述氢氧化钠的含量为400 540g/L，所述硝酸钠的含量为28.5 114g/L，所述钼酸钠的含量为5.7 57g/L。
2.根据权利要求1所述的不锈钢发黑剂，还包括磷酸二氢钠，所述磷酸二氢钠的含量 为 5.7-57g/L。
3.根据权利要求1或2所述的不锈钢发黑剂，还包括硫化钠，所述硫化钠的含量为 28. 5-45. 6g/L。
4.根据权利要求3所述的不锈钢发黑剂，还包括辛烷基酚聚氧乙烯醚，所述辛烷基酚 聚氧乙烯醚的含量为5. 7-27g/L。
5.一种不锈钢发黑方法，其特征在于，包括将不锈钢工件置于不锈钢发黑剂中，进行氧 化发黑，所述不锈钢发黑剂是权利要求1-4任意一项所述的不锈钢发黑剂。
6.根据权利要求5所述的不锈钢发黑方法，在将不锈钢工件进行氧化发黑前还要将不 锈钢工件在活化液中进行活化。
7.根据权利要求6所述的不锈钢发黑方法，其中，所述活化液为固体酸。
8.根据权利要求7所述的不锈钢发黑方法，所述固体酸的浓度为200-300g/L。
9.根据权利要求5所述的不锈钢发黑方法，所述的固体酸为硫酸氢钠、硫酸氢钾、磷酸 氢二钠、磷酸二氢钠。
10.根据权利要求5所述的不锈钢发黑方法，其中，氧化发黑的温度为115-127°c，时间 为 2min-15min。
全文摘要
本发明属于表面处理技术领域，涉及一种不锈钢发黑剂，包括氢氧化钠、硝酸钠和钼酸钠溶于去离子水形成的水溶液，所述氢氧化钠的含量为400-540g/L，所述硝酸钠的含量为28.5-114g/L，所述钼酸钠的含量为5.7-57g/L。本发明还提供一种不锈钢发黑方法，其中，包括将不锈钢工件置于不锈钢发黑剂中，进行氧化发黑，所述不锈钢发黑剂是权利要求1-4任意一项所述的不锈钢发黑剂。适合于电子工业、厨房用具、家用电器、仪器仪表、汽车工业、化工设备等领域。
文档编号C23C22/78GK101935833SQ200910108450
公开日2011年1月5日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者王鹏, 闫冬 申请人:比亚迪股份有限公司