金屬表面處理劑指對(duì)金屬表面進(jìn)行各種處理的化學(xué)藥劑的總稱。 金屬表面處理包括了除油、除銹、磷化、防銹等基體前處理，是為金屬涂層技術(shù)、金屬防護(hù)技術(shù)做準(zhǔn)備的，基體前處理質(zhì)量對(duì)此后涂層制備和金屬的使用有很大的影響。
　　主要包括清洗劑、防銹劑、磷化液三大類。金屬表面處理技術(shù)分機(jī)械處理（如噴砂、拋光、高壓水沖洗等）與化學(xué)處理兩大類。至于涂料、電鍍等技術(shù)已獨(dú)立發(fā)展為一門(mén)金屬防腐蝕技術(shù)，其所用的化學(xué)藥劑通常不包括在這里所指的金屬表面處理劑的范疇內(nèi)。
　　清洗劑
　　
　　金屬及其制品在加工過(guò)程中常會(huì)在表面沾染各種污物和雜質(zhì)。清洗是金屬表面處理中極其重要的一環(huán)。以去油脫脂為主要目標(biāo)的常用清洗劑有石油系清洗劑、氯代烴系清洗劑、堿性清洗劑和含有表面活性劑的清洗劑等。
　　石油系清洗劑
　　主要有溶劑汽油、煤油或輕柴油等。它的作用原理主要是利用其對(duì)金屬表面油脂的溶解作用。由于這類溶劑滲透力強(qiáng)、脫脂性好，故一般用于粗清洗，以除去大量的油脂類污物。但在實(shí)際使用時(shí)，往往加入某種合成的表面活性劑，使它具有清洗水溶性污物的能力，有時(shí)也加入少量防銹劑，使清洗后表面具有短時(shí)間的防銹能力。這類石油系清洗劑，特別是汽油，由于易燃，使用時(shí)必須有充分的防火安全措施。
　　氯代烴系清洗劑
　　常用的是三氯乙烯和四氯化碳。這類溶劑的特點(diǎn)是對(duì)油脂的溶解能力強(qiáng)，但沸點(diǎn)低，一般為不易燃物。而且比熱小、蒸發(fā)潛熱小，因而溫升快、凝縮也快。它的密度一般比空氣大，因而存在于空氣下部。由于這些特點(diǎn)，故可用于蒸氣脫脂。由于這類溶劑價(jià)格較貴，一般需循環(huán)使用或回收使用。有些溶劑如三氯乙烯有一定的毒性，在有光、空氣和水分共存時(shí)，分解產(chǎn)生氯化氫，易引起金屬腐蝕；與強(qiáng)堿共熱時(shí)，易產(chǎn)生爆炸等；使用時(shí)應(yīng)加以注意。
　　堿性清洗劑
　　主要有氫氧化鈉、碳酸鈉、硅酸鈉、磷酸鈉等，溶于水成為堿性清洗劑。它們的作用原理是能和油污中的脂肪酸甘油酯發(fā)生皂化作用形成初生皂，使油污成為水溶性的而被溶解去除。其中氫氧化鈉和碳酸鈉還有中和酸性污垢的作用。磷酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉等既具有清洗作用，又有抑制腐蝕的作用。硅酸鈉則有膠溶、分散等作用，清洗效果較好。堿性清洗劑由于價(jià)格較低、無(wú)毒性、不易燃等原因，使用較為廣泛。但在使用堿性清洗劑時(shí)要注意被清洗金屬的材質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)膒H的堿液。此外，在使用堿性清洗劑時(shí)，通常加入表面活性劑構(gòu)成復(fù)合配方，以加強(qiáng)清洗作用。
　　防銹劑
　　以金屬防銹為目的而加入到各種介質(zhì)如水、油或脂等中去的一類化學(xué)藥劑。目前，習(xí)慣上分水溶性防銹劑、油溶性防銹劑、乳化型防銹劑和氣相防銹劑等。
　　水溶性防銹劑
　　可溶解在水中形成水溶液，金屬經(jīng)這種水溶液處理后能防止腐蝕生銹。它們的防銹作用可分為三類。①金屬與防銹劑生成不溶而致密的氧化物薄膜，因而阻止了金屬的陽(yáng)極溶解或促進(jìn)金屬的鈍化，從而抑制金屬的腐蝕。這類防銹劑又稱為鈍化劑，如亞硝酸鈉、重鉻酸鉀等。在使用時(shí)，應(yīng)保證足夠的用量。用量不足時(shí)，不能形成完整的氧化物薄膜，在未被遮蓋的很小的金屬表面上，腐蝕電流密度增大，易造成局部腐蝕嚴(yán)重。②金屬與防銹劑生成難溶的鹽類，從而使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離，免于銹蝕。例如：有的磷酸鹽能與鐵作用生成不溶性的磷酸鐵鹽；有的硅酸鹽能和鐵、鋁作用生成不溶性的硅酸鹽等。③金屬與防銹劑生成難溶性的絡(luò)合物，覆蓋在金屬表面而保護(hù)金屬免于腐蝕。例如：苯并三氮唑與銅能生成螯合物Cu(C6H4N3)2,既不溶于水也不溶于油，因而能保護(hù)銅的表面。
　　油溶性防銹劑
　　又稱油溶性緩蝕劑。大多數(shù)為具有極性基團(tuán)的長(zhǎng)碳鏈有機(jī)化合物。其分子中的極性基團(tuán)依靠電荷作用緊密地吸附在金屬表面上；非極性基團(tuán)長(zhǎng)碳鏈烴則向著金屬表面的外側(cè),并能和油類互溶在一起,從而使防銹劑分子定向排列在金屬表面，形成吸附性保護(hù)膜，使金屬不受水和氧的侵蝕。按其極性基團(tuán)可分為五類：①磺酸鹽類，化學(xué)通式為 (R—SO3。一般使用的是石油磺酸的堿金屬或堿土金屬鹽類，如石油磺酸鋇、石油磺酸鈉、二壬基萘磺酸鋇等。②羧酸及其皂類，化學(xué)通式為R—COOH及(R—COO)nMm。作為防銹劑的羧酸有動(dòng)植物油的脂肪酸，如硬脂酸、油酸等，另有氧化石油脂、烯基丁二酸等合成的羧酸，還有石油產(chǎn)品環(huán)烷酸等。羧酸的金屬皂的極性比相應(yīng)的羧酸強(qiáng)，故防銹效果較好，但油溶性較小。且遇水會(huì)水解，在油中分散時(shí)安定性較差,有時(shí)從油中析出。③酯類,化學(xué)通式為RCOOR′。羊毛脂、蜂蠟是天然的酯類化合物，也是較好的金屬防銹封存材料。多元醇的酯類防銹效果很好，例如單油酸季戊四醇酯、山梨糖醇酐單油酸酯（斯盤(pán)－80）,都是較好的金屬防銹劑,應(yīng)用較為廣泛。④胺類,化學(xué)通式為R—NH2，例如十八胺等。但單純的胺類在礦物油中的防銹效果不夠好，而常用的是胺類和有機(jī)酸生成的胺鹽或其他復(fù)合物，如油酸十八烷胺、硬脂酸環(huán)己胺等。⑤硫、氮雜環(huán)化合物，系含硫或含氮的雜環(huán)及某些衍生物，也是較好的金屬防銹劑，例如咪唑啉的烷基磷酸酯鹽、苯并三氮唑和 α－巰基苯并噻唑等。咪唑啉類可用于黑色金屬與有色金屬防銹，苯并三氮唑等則主要用于銅材等有色金屬防銹。
　　乳化型防銹劑
　　乳化型防銹劑有兩種：一種是油的微粒在水中的懸浮液，即水包油型乳化液，通常呈乳白色；另一種是水的微粒在油中的懸浮液，即油包水型乳化液，通常是透明的或半透明的液體。乳化型防銹劑既具有防銹性能，又具有潤(rùn)滑性能和冷卻性能，因此常用作金屬切削加工的潤(rùn)滑冷卻液。乳化型防銹劑中的乳化劑過(guò)去常用植物油脂（如菜油、蓖麻油等）經(jīng)皂化加工而成，近年來(lái)則使用油酸三乙醇胺、磺化油或非離子表面活性劑等。為了加強(qiáng)防銹性能，在加水調(diào)配成乳化液時(shí)，還可加入一定量的水溶性防銹劑，如亞硝酸鈉與碳酸鈉、亞硝酸鈉與三乙醇胺等。此外，為了防止和減緩乳化液發(fā)臭變質(zhì)，還可加入少量防霉劑，如苯酚、五氯酚、苯甲酸鈉等。
　　磷化液
　　磷化是金屬材料防腐蝕的重要方法之一,其目的在于給基體金屬提供防腐蝕保護(hù)、用于噴漆前打底、提高覆膜層的附著力與防腐蝕能力及在金屬加工中起減摩潤(rùn)滑作用等。磷化是常用的前處理技術(shù)，原理上應(yīng)屬于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理。工程上應(yīng)用主要是鋼鐵件表面磷化，但有色金屬如鋁、鋅件也可應(yīng)用磷化。
　　鋼鐵表面涂裝前處理工藝指脫脂（除油）、除銹、表調(diào)、磷化。然而由于工件表面的狀況不同，則生產(chǎn)工藝也有所不同，有的工藝中沒(méi)有脫脂或沒(méi)有除銹工序，有的工藝則沒(méi)有表面調(diào)整工序，但磷化工序是絕對(duì)不可缺少的。
　　在涂裝處理過(guò)程中，如果不清除油脂、氧化皮和銹層，不進(jìn)行磷化處理，直接進(jìn)行涂漆和靜電噴涂，就會(huì)使鋼鐵表面的涂層產(chǎn)生脫落，失去了涂裝的意義。