专利名称：镁合金工件用无磷无铬转化膜处理剂及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种镁合金工件喷涂涂装前用转化膜处理剂，尤其是一种工艺稳定、可控性好、操作简单、利于环保，在镁合金工件表面化成转化膜均匀致密的镁合金工件用无磷无铬转化膜处理剂及制备方法。
背景技术：
镁合金是现代工业应用的合金中密度最小的一种合金且它具有优异的强度重量t匕。目前，飞机起落轮毂、导弹引导系统、航空航天器材、卫星上的零部件、发动机壳体、汽车零部件、日用电器、精密电子仪器以及笔记本电脑壳体等需要减轻重量的工件均使用镁合金制造。由于镁是活泼的化学元素，在绝大多数的无机酸和有机酸以及中性介质中都是不 耐蚀的，而且腐蚀也比较严重。因此，为了提高镁合金工件的耐蚀性及装饰性，必须对其表面进行各种精饰涂饰处理，这就需要对铸造镁合金表面进行氧化、钝化、磷化或阳极氧化等，使其生成各种转化膜，做为喷涂涂装有机涂料的底层。目前，应用较多的是采用常规的以磷酸锰为主体的磷化转化处理后再采用铬化钝化处理的工艺，其工艺流程为超声波加温预脱脂一超声波加温脱脂一水漂洗一水漂洗一酸洗活化一水漂洗一中和处理一水漂洗—超声波表面调整一超声波加温磷化一水漂洗一超声波加温钝化一水漂洗一水漂洗一超声波纯净水洗一热风吹干一下转喷涂涂装。该工艺应用了含铬含磷等有剧毒的工艺材料，不利于环保，不能通过SGS检测，出口创汇受到限制。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种工艺稳定、可控性好、操作简单、利于环保，在镁合金工件表面化成转化膜均匀致密的镁合金工件用无磷无铬转化膜处理剂及制备方法。本发明的技术解决方案是一种镁合金工件用无磷无铬转化膜处理剂，其特征在于包括A剂和B剂，所述A剂用原料及质量百分比如下
氟锆酸I 8%
硝酸0. I I. 5%
鞋酸I 6%
植酸I 8%
氢氟酸I 6%
碳酸氢铵0. I 2. 5%
纯净水余量
所述B剂用原料及质量百分比如下
聚乙二醇I 6%
三乙醇胺I 5%消泡剂I 2%
纯净水余量。一种上述镁合金工件用无磷无铬转化膜处理剂的制备方法，其特征在于所述A剂按如下步骤进行先将计算称量的纯净水加入到反应釜中，开动搅拌器，控制转速为80转/分钟，再依次将计算称量的氟锆酸、硝酸、鞣酸、植酸、氢氟酸、碳酸氢铵徐徐加入到反应釜中，每加一种原料都要搅拌10 20分钟，当全部加料完毕后继续搅拌，直至溶液呈浅粉色透明液体；所述B剂按如下步骤进行先将计算称量的纯净水加入到反应釜中，开动搅拌器，控制转速为60转/分钟，再依次将计算称量的聚乙二醇、三乙醇胺、消泡剂徐徐加入到反应釜中，边加料边搅拌，直至溶液呈浅米黄色透明液体。本发明是以稀土盐为主剂，以氧阴离子盐为助剂，同时引入植酸和鞣酸为添加剂。因植酸对于镁合金是十分罕见的多齿螯合剂，它不仅能使镁合金抗腐蚀，更能改善镁合金与有机涂料的粘结性；鞣酸为多元苯酚的复杂化合物，经水解后的溶液呈酸性，能微量溶解镁金属，然后即可生成转化膜层。本发明不含磷酸根离子、6价铬离子和重金属盐，无铬无 磷，在镁合金工件表面所形成的转化膜膜晶细微、膜层致密、连续完整，与镁合金金属表面的结合力强；膜层具有多孔性、吸附性，与有机喷涂涂料附着力强；镁合金金属离子和非金属离子在膜层中的移动性差，膜层的结晶组织稳定。喷涂涂装的涂层干附着性、湿附着性和沸水附着性检测均达到0级标准，同时也通过耐冲击性、抗杯突性、抗弯曲性、耐磨性和耐盐雾腐蚀性逐项的检测指标，具有工艺稳定、可控性好、操作简单、利于环保等优点。
具体实施例方式实施例I :
本发明实施例I包括A剂和B剂，所述A剂用原料及质量百分比如下
氟锆酸1%
硝酸I. 5%
鞣酸6%
植酸1%
氢氟酸1%
碳酸氢铵0. 1%
纯净水余量
所述B剂用原料及质量百分比如下
聚乙二醇1%
三乙醇胺5%
消泡剂1%
纯净水余量。制备方法是所述A剂按如下步骤进行先将计算称量的纯净水加入到反应釜中，开动搅拌器，控制转速为80转/分钟，再依次将计算称量的氟锆酸、硝酸、鞣酸、植酸、氢氟酸、碳酸氢铵徐徐加入到反应釜中，每加一种原料都要搅拌10 20分钟，当全部加料完毕后继续搅拌约I小时，溶液呈浅粉色透明液体；所述B剂按如下步骤进行先将计算称量的纯净水加入到反应釜中，开动搅拌器，控制转速为60转/分钟，再依次将计算称量的聚乙二醇、三乙醇胺、消泡剂徐徐加入到反应釜中，边加料边搅拌I小时左右，溶液呈浅米黄色透
明液体。所用原料均为市售产品。实施例2:
本发明实施例2包括A剂和B剂，所述A剂用原料及质量百分比如下
氟锆酸8%
硝酸0. 1%鞣酸1%
植酸8%
氢氟酸6%
碳酸氢铵2. 5%
纯净水余量
所述B剂用原料及质量百分比如下
聚乙二醇6%
三乙醇胺1%
消泡剂2%
纯净水余量。制备方法同实施例1，所用原料均为市售产品。实施例3:
本发明实施例2包括A剂和B剂，所述A剂用原料及质量百分比如下
氟锆酸5%
硝酸1%
鞣酸3%
植酸5%
氢氟酸3%
碳酸氢铵I. 5%
纯净水余量
所述B剂用原料及质量百分比如下
聚乙二醇3%
三乙醇胺3%
消泡剂I. 5%
纯净水余量。制备方法同实施例1，所用原料均为市售产品。使用时，取A剂和B剂，采用纯净水配制工作液，A剂的浓度为6%，B剂的浓度为1%，
PH值控制在3. 5 3. SPt0工艺流程如下超声波常温预脱脂一超声波常温脱脂一水漂洗
—水漂洗一酸洗活化一水漂洗一中和处理一水漂洗一水漂洗一超声波常温化成转化处理
—水漂洗一水漂洗一水漂洗一净水洗一净水洗一热风吹干一下转喷涂涂装，本发明即为超
声波常温化成转化处理剂。本发明实施例1、2、3，在镁合金工件表面化成转化膜均匀致密，对于喷涂涂装的涂层干附着性、湿附着性和沸水附着性检测均达到O级标准，同时也通过耐冲击性、抗杯突性、抗弯曲性、耐磨性和耐盐雾腐蚀性逐项的检测指标。本发明在镁合金化成转化成膜的机理为在稀土金属盐、氧阴离子盐、植酸、鞣酸的联合作用下，首先在镁合金工件表面上形成稳定的质点结晶核心，即为成核作用，随后继续促进晶体成长。因为成核和晶体成长不是在处理工作液中，而只是在镁合金工件表面上 发生以及受到处理工作液浓度差异的扩散作用的影响，诱发了镁合金工件表面结晶发生的异相成核作用，而有益于化成转化成膜反应过程的进行。
权利要求
1.一种镁合金工件用无磷无铬转化膜处理剂，其特征在于包括A剂和B剂，所述A剂用原料及质量百分比如下 氟锆酸I 8%硝酸0. I I. 5%鞋酸I 6%植酸I 8% 氢氟酸I 6% 碳酸氢铵0. I 2. 5%纯净水余量 所述B剂用原料及质量百分比如下 聚乙二醇I 6% 三乙醇胺I 5% 消泡剂I 2%纯净水余量。
2.—种权利要求I所述镁合金工件用无磷无铬转化膜处理剂的制备方法，其特征在于所述A剂按如下步骤进行先将计算称量的纯净水加入到反应釜中，开动搅拌器，控制转速为80转/分钟，再依次将计算称量的氟锆酸、硝酸、鞣酸、植酸、氢氟酸、碳酸氢铵徐徐加入到反应釜中，每加一种原料都要搅拌10 20分钟，当全部加料完毕后继续搅拌，直至溶液呈浅粉色透明液体；所述B剂按如下步骤进行先将计算称量的纯净水加入到反应釜中，开动搅拌器，控制转速为60转/分钟，再依次将计算称量的聚乙二醇、三乙醇胺、消泡剂徐徐加入到反应釜中，边加料边搅拌，直至溶液呈浅米黄色透明液体。
全文摘要
本发明公开一种工艺稳定、可控性好、操作简单、利于环保，在镁合金工件表面化成转化膜均匀致密的镁合金工件用无磷无铬转化膜处理剂及制备方法，包括A剂和B剂，所述A剂用原料及质量百分比如下氟锆酸1～8%、硝酸0.1～1.5%、鞣酸1～6%、植酸1～8%、氢氟酸1～6%、碳酸氢铵0.1～2.5%、纯净水余量；所述B剂用原料及质量百分比如下聚乙二醇1～6%、三乙醇胺1～5%、消泡剂1～2%及纯净水余量。
文档编号C23C22/34GK102719818SQ201210207189
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者张礼让, 李富民, 潘德顺, 潘育荣, 王刚, 龚瑞 申请人:大连三达奥克化学股份有限公司