铜及铜合金表面钝化涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种金属表面涂层及其制备方法，具体为铜及铜合金表面钝化涂料及其制备方法，由以下原料按照质量份数配比制成：水性高分子乳液5～40份，润湿剂0.5～1.2份，流平剂0.2～0.8份，分散剂0.6～1.2份，成膜助剂0.5～1份，有机缓蚀剂0.05～1.2份，无水乙醇4～6份，去离子水47～89份，消泡剂0.01～1份，将其涂覆于铜管表面，晾干，最终形成具有耐蚀性、附着力的钝化涂层，不含对环境污染的成分。
【专利说明】铜及铜合金表面钝化涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种金属表面涂层及其制备方法，具体为铜及铜合金表面钝化涂料及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在有色金属的生产中，铜的产量仅次于铝，居第二位，由于其具有优异的强度、机 械加工性能、导电性、可焊接性及耐腐蚀性等特点，长期以来在工业、军事及民用等各个领 域均得到了广泛的应用。然而由于不可避免的高温高湿环境，大气中微量不纯气体与沉降 物以及生产过程中有关工艺条件的影响，导致其在生产、贮运与使用过程中容易腐蚀变色， 这不仅影响美观，而且影响其导电性、可焊性，因此，铜表面防护技术问题亟待解决。
[0003] 自20世纪30年代以来，铜及其合金缓蚀剂的研宄和开发工作取得了较大的进展。 铜及其合金表面防护技术研宄得较多、较广泛的是日本，尤其在建筑装饰材料方面，取得了 不少成功经验。国内的工作主要集中在铜制品表面抛光、钝化处理等方面。近年来，随着行 业的发展和科技的进步，特别是铜及其合金价格的不断攀升，对其表面抗氧化、钝化工艺的 研宄引起了研宄者和生产厂家的广泛关注。
[0004] 传统的铬酸钝化工艺，是在铜表面形成一层铬酸铜盐和氧化物的混合膜，提高了 其耐蚀性及抗变色性能，但在生产过程中产生的Cr (VI)废液对人体有害，对环境造成很大 污染，所以该技术使用受限制。
[0005] 有机缓蚀剂在铜及合金表面具有良好的吸附性，且具有污染小等优点，有助于提 高铜及其合金的耐蚀性能。但研宄发现，有机缓蚀剂成膜性差，耐蚀时间短，不能满足使用 要求。树脂涂层技术具有优异的耐候性、防变色性、耐溶剂性、低摩擦性、工艺简单等优点， 近年来受到人们青睐。但是，树脂涂层的高光泽会影响铜及其合金的美感。因此解决铜表 面抗氧化变色问题，满足生产和使用要求，仍需近一步研宄。
【发明内容】
[0006] 针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种适用于铜表面钝化涂料及其制备 方法，该涂料具有优良的耐腐蚀性、附着力及抗冲击力。制备过程不产生对环境污染的成 分。
[0007] 具体的技术方案为：
[0008] 铜及铜合金表面钝化涂料，由以下原料按照质量份数配比制成：
[0009] 水性高分子乳液5?40份，润湿剂0. 5?1. 2份，流平剂0. 2?0. 8份，分散剂 0. 6?1. 2份，成膜助剂0. 5?1份，有机缓蚀剂0. 05?1. 2份，无水乙醇4?6份，去离子 水47?89份，消泡剂0. 01?1份；
[0010] 制备过程为：将有机缓蚀剂加入到无水乙醇中，搅拌；再加入47?89份去离子 水，搅拌至溶解后，依次加入、水性高分子乳液、成膜助剂、润湿剂、流平剂、分散剂、消泡剂， 搅拌30min，得到铜及铜合金表面钝化涂料。
[0011] 用去离子水作为溶剂，因为普通自来水中含有氯离子，还有其他的金属离子，这些 离子会影响涂层的整体性能。
[0012] 水性高分子乳液优选为丙烯酸乳液，既保证涂层的硬度又保证涂层优良的柔韧 性。
[0013] 润湿剂为非离子型表面活性剂，优选为0P-10非离子型表面活性剂。它能有效促 进涂料对基材的润湿、渗透。
[0014] 流平剂为聚硅氧烷类化合物，既能降低涂料的表面张力，提高涂料与底材润湿性 和漆膜的流动性，又能改善涂层的平滑性、抗挂伤性和抗粘连性。
[0015] 分散剂缩短分散时间，提高光泽，使涂料体系保持稳定。
[0016] 成膜助剂为醇醚类化合物，优选为二丙二醇丁醚，降低成膜温度，缩短成膜时间。
[0017] 有机缓蚀剂为含氮基、巯基等化合物，优选为疏基苯并三氮唑，其对铜及其合金具 有耐蚀性，起钝化作用。
[0018] 无水乙醇，可以加快有机缓蚀剂、成膜助剂的溶解。
[0019] 消泡剂既能有效的破泡又能抑制泡沫的产生。
[0020] 本发明提供的铜及铜合金表面钝化涂料，采用浸涂、喷涂等方法涂装于铜及铜合 金表面，90?100°C固化3?5min即可，涂层具有耐蚀性，良好的附着力和金属光泽。
【具体实施方式】
[0021] 下面通过实施例进一步说明本发明技术方案。
[0022] 控制各实施例中各原料按照质量份数配比如表1所示。
[0023] 表1实施例原料质量份数配比表
[0024]
【权利要求】
1. 铜及铜合金表面钝化涂料，其特征在于：由以下原料按照质量份数配比制成，水性 高分子乳液5?40份，润湿剂0. 5?1. 2份，流平剂0. 2?0. 8份，分散剂0. 6?1. 2份，成 膜助剂〇. 5?1份，有机缓蚀剂0. 05?1. 2份，无水乙醇4?6份，去离子水47?89份， 消泡剂0. 01?1份； 制备过程为：将有机缓蚀剂加入到无水乙醇中，搅拌；再加入47?89份去离子水，搅 拌至溶解后，依次加入、水性高分子乳液、成膜助剂、润湿剂、流平剂、分散剂、消泡剂，搅拌 30min，得到铜及铜合金表面钝化涂料。
2. 根据权利要求1所述的铜及铜合金表面钝化涂料，其特征在于：水性高分子乳液为 丙烯酸乳液。
3. 根据权利要求1所述的铜及铜合金表面钝化涂料，其特征在于：润湿剂为0P-10非 离子型表面活性剂。
4. 根据权利要求1所述的铜及铜合金表面钝化涂料，其特征在于：流平剂为聚硅氧烷 类化合物。
5. 根据权利要求1所述的铜及铜合金表面钝化涂料，其特征在于：成膜助剂为二丙二 醇丁醚。
6. 根据权利要求1所述的铜及铜合金表面钝化涂料，其特征在于：有机缓蚀剂为疏基 苯并三氮唑。
【文档编号】C09D7/12GK104449139SQ201410710377
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】张巧云, 张光霞, 陈泽民 申请人:廊坊师范学院