一种免水洗无铬钝化剂的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，属于金属表面处理技术领域，包括以下步骤，将纳米级钛的化合物、氟化物、有机树脂聚合物、硅烷醇和聚硅氧烷的混合物、含氟酸、络合剂、缓蚀剂及去离子水按配比混合均匀，调节钝化剂pH值，即可得到免水洗的无铬钝化剂。采用本发明方法制得的无铬钝化剂，对铝材产品的前处理工艺可简化为：脱脂—水洗—水洗—钝化处理—烘干—喷涂，与传统的工艺相比较可以省去两道水洗，明显简化生产工艺，减少污水排放，节能环保，同时提高了工件的耐腐蚀性和耐冲击力。
【专利说明】
一种免水洗无铬钝化剂的制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种钝化剂，具体涉及一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，属于金属表面处理技术领域。
【背景技术】
[0002]铝合金材料是工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料。由于铝的标准电极电位较负，在使用过程中容易发生腐蚀，铝合金在使用前往往需要经过相应的表面处理以满足其对环境的适应性和安全性。例如，现有铝单板、型材、铝卷材涂漆前，需进行钝化处理，传统的钝化前处理工艺中，包括以下步骤:脱脂一水洗一--水洗一钝化处理一--水洗一水洗烘干喷涂，处理工序较多，特别是需要经多次水洗操作，步骤繁琐，加工过程麻烦。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，制得无铬钝化剂用于金属表面处理时可有效节省水洗过程，简化生产工艺。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，包括以下步骤，将纳米级钛的化合物、氟化物、有机树脂聚合物、硅烷醇和聚硅氧烷的混合物、含氟酸、络合剂、缓蚀剂及去离子水按配比混合均匀，调节钝化剂PH值，即可得到免水洗的无铬钝化剂；
其中，采用的组分及混合比例如下:纳米级钛的化合物，1-30% ；氟化物，5-50% ；有机树脂聚合物，10-30%;硅烷醇和聚硅氧烷的混合物，1-15%;含氟酸，1-2.5%;络合剂，1-20%;缓蚀剂，0.1 -5%;其余为去离子水；
调节钝化剂PH用酸碱度调节剂，酸碱度调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸氢铵的至少一种；
所述硅烷醇和聚硅氧烷的重量混合比例为5:2，所述硅烷醇为三(叔-丁氧基)硅烷醇。
[0005]作为改进，所述纳米级钛的化合物为纳米二氧化钛，所述纳米二氧化钛的用量为15%。
[0006]作为改进，所述氟化物为氟化氢铵、氟化铵、氢氟酸中的一种，氟化物的用量为20%。
[0007]作为改进，所述有机树脂聚合物为甲基三氯硅烷，所述甲基三氯硅烷的用量为30%。
[0008]作为改进，所述含氟酸为氟硅酸、氟硼酸、氟铝酸中的一种，所述含氟酸的用量为
2.5% ο
[0009]作为改进，所述络合剂为二巯基丙醇，所述二巯基丙醇的用量为5%。
[0010]作为改进，所述缓蚀剂为膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑中的一种或多种组合，所述缓蚀剂的用量为2.5%。
[0011]另外，本发明还提供了一种由上述任一项所述方法制得免水洗无铬钝化剂的使用方法，该钝化剂可通过浸泡、喷淋、涂抹中的任一方式涂覆于待处理材料的表面，涂覆完成后，对待处理材料进行烘干或自然晾干，所述自然晾干为常温下风干。
[0012]作为改进，烘干温度为70°C。
与现有技术相比，本发明提供的一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，制得无铬钝化剂具备传统铬化水洗工艺优异的对金属的防腐蚀保护性能以及涂层的附着力性能，且有效增强油漆和基材的附着力;采用本发明的无铬钝化剂，对铝材产品的前处理工艺可简化为:脱脂一水洗一水洗一钝化处理一烘干一喷涂，与传统的工艺相比较可以省去两道水洗，明显简化生产工艺，减少污水排放，节能环保，同时提高了工件的耐腐蚀性和耐冲击力。
【具体实施方式】
[0013]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
[0014]实施例一
一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，包括以下步骤，将纳米级钛的化合物、氟化物、有机树脂聚合物、硅烷醇和聚硅氧烷的混合物、含氟酸、络合剂、缓蚀剂及去离子水按配比混合均匀，调节钝化剂pH值6-7，即可得到免水洗的无铬钝化剂；
其中，采用的组分及混合比例如下:纳米级钛的化合物，1-30% ；氟化物，5-50% ；有机树脂聚合物，10-30%;硅烷醇和聚硅氧烷的混合物，1-15%;含氟酸，1-2.5%;络合剂，1-20%;缓蚀剂，0.1 -5%;其余为去离子水；
调节钝化剂PH用酸碱度调节剂，酸碱度调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水或碳酸氢铵；
其中，所述纳米级钛的化合物为纳米二氧化钛，所述纳米二氧化钛的用量为15%;
所述氟化物为氟化氢铵，氟化物的用量为20% ；
所述有机树脂聚合物为甲基三氯硅烷，所述甲基三氯硅烷的用量为30%;
所述硅烷醇和聚硅氧烷的混合物用量5%;所述硅烷醇和聚硅氧烷的混合比例为5:2; 所述含氟酸为氟硅酸，所述含氟酸的用量为2.5%;
所述络合剂为二巯基丙醇，所述二巯基丙醇的用量为5%;
所述缓蚀剂为琉基苯并噻唑，所述缓蚀剂的用量为2.5%；
该钝化剂可通过浸泡、喷淋、涂抹中的任一方式涂覆于待处理材料的表面，涂覆完成后，对待处理材料进行烘干或自然晾干，所述自然晾干为常温下风干。
[0015]对该实施例中制得无铬钝化剂进行性能测试:冲击力，大于50KG;百格试验，一级以上;耐中性盐雾试验根据不同的粉末或油漆，最高盐雾试验可超过2000h。
[0016]实施例二
一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，包括以下步骤，将纳米级钛的化合物、氟化物、有机树脂聚合物、硅烷醇和聚硅氧烷的混合物、含氟酸、络合剂、缓蚀剂及去离子水按配比混合均匀，调节钝化剂pH值6-7，即可得到免水洗的无铬钝化剂；
其中，采用的组分及混合比例如下:纳米级钛的化合物，10%;氟化物，25%;有机树脂聚合物，30%;硅烷醇和聚硅氧烷的混合物，10%;含氟酸，2.5%;络合剂，1%;缓蚀剂，5%;其余为去呙子水；
调节钝化剂PH用酸碱度调节剂，酸碱度调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水或碳酸氢铵；
该钝化剂可通过浸泡、喷淋、涂抹中的任一方式涂覆于待处理材料的表面，涂覆时间可根据实际生产中需要调节，涂覆完成后，对待处理材料进行烘干或自然晾干，烘干温度为70Γ。
[0017]实施例三
一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，包括以下步骤，将纳米级钛的化合物、氟化物、有机树脂聚合物、硅烷醇和聚硅氧烷的混合物、含氟酸、络合剂、缓蚀剂及去离子水按配比混合均匀，调节钝化剂pH值6-7，即可得到免水洗的无铬钝化剂；
其中，采用的组分及混合比例如下:纳米级钛的化合物，20%;氟化物，25%;有机树脂聚合物，10%;硅烷醇和聚硅氧烷的混合物，15%;含氟酸，2.5%;络合剂，2.5%;缓蚀剂，2%;其余为去离子水；
调节钝化剂PH用酸碱度调节剂，酸碱度调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水或碳酸氢铵；
该钝化剂可通过浸泡、喷淋、涂抹中的任一方式涂覆于待处理材料的表面，涂覆时间可根据实际生产中需要调节，涂覆完成后，对待处理材料进行烘干或自然晾干，所述自然晾干为常温下风干。
[0018]实施例四
一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，包括以下步骤，将纳米级钛的化合物、氟化物、有机树脂聚合物、硅烷醇和聚硅氧烷的混合物、含氟酸、络合剂、缓蚀剂及去离子水按配比混合均匀，调节钝化剂pH值6-7，即可得到免水洗的无铬钝化剂；
其中，采用的组分及混合比例如下:纳米级钛的化合物，30%;氟化物，5%;有机树脂聚合物，10%;硅烷醇和聚硅氧烷的混合物，5%;含氟酸，2.5%;络合剂，12.5%;缓蚀剂，5%;其余为去呙子水；
调节钝化剂PH用酸碱度调节剂，酸碱度调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水或碳酸氢铵；
该钝化剂可通过浸泡、喷淋、涂抹中的任一方式涂覆于待处理材料的表面，涂覆完成后，对待处理材料进行烘干或自然晾干。
[0019]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，将纳米级钛的化合物、氟化物、有机树脂聚合物、硅烷醇和聚硅氧烷的混合物、含氟酸、络合剂、缓蚀剂及去离子水按配比混合均匀，调节钝化剂pH值，即可得到免水洗的无铬钝化剂； 其中，采用的组分及混合比例如下:纳米级钛的化合物，1-30%;氟化物，5-50%;有机树脂聚合物，10-30%;硅烷醇和聚硅氧烷的混合物，1-15%;含氟酸，1-2.5%;络合剂，1-20%;缓蚀剂，0.1 -5%;其余为去离子水； 调节钝化剂PH用酸碱度调节剂，酸碱度调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸氢铵的至少一种； 所述硅烷醇和聚硅氧烷的混合比例为5:2。2.如权利要求1所述的一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，其特征在于，所述纳米级钛的化合物为纳米二氧化钛，所述纳米二氧化钛的用量为15%。3.如权利要求1所述的一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，其特征在于，所述氟化物为氟化氢铵、氟化铵、氢氟酸中的一种，氟化物的用量为20%。4.如权利要求1所述的一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，其特征在于，所述有机树脂聚合物为甲基三氯硅烷，所述甲基三氯硅烷的用量为30%。5.如权利要求1所述的一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，其特征在于，所述含氟酸为氟硅酸、氟硼酸、氟铝酸中的一种，所述含氟酸的用量为2.5%。6.如权利要求1所述的一种免水洗的无铬钝化剂，其特征在于，所述络合剂为二巯基丙醇，所述二巯基丙醇的用量为5%。7.如权利要求1所述的一种免水洗无铬钝化剂的制备方法，其特征在于，所述缓蚀剂为膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑中的一种或多种组合，所述缓蚀剂的用量为2.5%。
【文档编号】C23C22/34GK106048576SQ201610718318
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月25日
【发明人】刘梅霞
【申请人】合肥绿洁环保科技有限公司