CN102392238A - 可取代铬化的建筑用铝型材常温皮膜化成剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可取代铬化的建筑用铝型材常温皮膜化成剂，所用原料及质量百分比如下：磷酸8~38%、氟锆酸1~3%、植酸0.5~2.5%、单宁酸1.5~5.5%、氢氟酸1~3%、常温钢铁表面处理剂1~3%、水余量。制备方法依次按如下步骤进行：在不锈钢容器中将计算量的单宁酸与部分水混合，加温至40~50℃搅拌溶解至透明状溶液后降温至室温备用；在不锈钢反应釜中加入余下量的水，启动搅拌器，控制转速为40~60转/min，然后分别把计算量的磷酸、氟锆酸、植酸、氢氟酸、常温钢铁表面处理剂以及上述备用的单宁酸溶液依次徐徐加入到反应釜中，边搅拌边混合溶解，直至溶液呈微绿色透明液体。

Description

可取代铬化的建筑用铝型材常温皮膜化成剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑用铝型材喷涂涂装前处理剂，尤其是一种无毒无害、利于环保，可取代铬化的建筑用铝型材常温皮膜化成剂及制备方法。

背景技术

目前，建筑用铝型材（阳极氧化铝型材、电泳涂漆铝型材、静电粉末喷涂铝型材、氟碳漆喷涂铝型材以及隔热铝型材等）应用越来越广。按照国家标准（GB5237.4-2008）的技术要求，除了通过阳极氧化工艺已形成阳极氧化膜层的阳极氧化铝型材之外，其余的各种建筑铝型材在喷涂前均应进行转化膜处理，以形成符合技术要求的转化膜层，从而提高漆层与金属基体表面的附着性能，进一步提高漆层的耐潮湿和耐浸水性能，阻止可能发生的腐蚀扩散。传统的转化膜处理工艺都是沿用铬化处理工艺，其工艺流程为：酸性预脱脂脱膜→酸性脱脂脱膜→水洗→铬化处理→水洗→热水洗→烘干→下转喷涂涂装自动线，所用铬化处理工作液中含有铬酸酐、重铬酸钾、重铬酸钠等六价铬离子。六价铬离子不仅对皮肤有严重的刺激性，能造成皮肤溃疡，而且可在生物和人体内积聚，其危害的潜伏期很长，是一种毒性极强的致癌物，长期摄入将引起扁平上皮癌、肉瘤、乳腺癌等多种疾病，同时含铬废水和残渣处理费十分昂贵，世界各国和地区都相继立法禁止使用六价铬。

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，提供一种无毒无害、利于环保可取代铬化的建筑用铝型材常温皮膜化成剂及制备方法。

本发明的技术解决方案是：一种可取代铬化的建筑用铝型材常温皮膜化成剂，其特征在于所用原料及质量百分比如下：

                 磷酸                              8~38%

                氟锆酸                          1~3%

                植酸                              0.5~2.5%

                单宁酸                          1.5~5.5%

                氢氟酸                           1~3%

                常温钢铁表面处理剂     1~3%

                水                                  余量。

 一种上述的可取代铬化的建筑用铝型材常温皮膜化成剂及制备方法，其特征在于依次按如下步骤进行：

a.在不锈钢容器中将计算量的单宁酸与部分水混合，加温至40~50℃搅拌溶解至透明状溶液后降温至室温备用；

b. 在不锈钢反应釜中加入余下量的水，启动搅拌器，控制转速为40~60转/min，然后分别把计算量的磷酸、氟锆酸、植酸、氢氟酸、常温钢铁表面处理剂以及上述备用的单宁酸溶液依次徐徐加入到反应釜中，边搅拌边混合溶解，直至溶液呈微绿色透明液体。

本发明是以磷酸盐为主体，以稀土为助剂，同时引入植酸和单宁酸等做添加剂。由于植酸对于铝合金是十分罕见的多齿螯合剂，它不仅能促使铝合金抗腐蚀，更能改善铝型材与有机涂料的粘结性；单宁酸为多元苯酚的复杂化合物，经水解后的溶液呈酸性，能微量溶解金属铝；然后在常温下即可在铝型材表面生成转化膜，所形成的转化膜层具有多孔性、均匀细致、稳定，与铝合金金属表面结合力强，而铝金属离子和非金属离子在膜层中的移动性差，完全满足国家标准（GB5237.4-2008）中所规定的三项强制性和五项推荐性的技术条件要求，彻底取代了不环保的铬化工艺，无毒无害，利于环保。

具体实施方式

实施例1：

所用原料及质量百分比如下：

                 磷酸                              38%

                氟锆酸                           1%

                植酸                              0.5%

                单宁酸                           1.5%

                氢氟酸                           1%

                常温钢铁表面处理剂     1%

                水                                 余量。

制备方法依次按如下步骤进行：

a.在不锈钢容器中将计算量的单宁酸与部分水混合，加温至40℃搅拌溶解至透明状溶液后降温至室温备用；

b. 在不锈钢反应釜中加入余下量的水，启动搅拌器，控制转速为40转/min，然后分别把计算量的磷酸、氟锆酸、植酸、氢氟酸、常温钢铁表面处理剂以及上述备用的单宁酸溶液依次徐徐加入到反应釜中，边搅拌边混合溶解，直至溶液呈微绿色透明液体，即形成常温皮膜化成剂。

所用原料均为市售产品，其中水用自来水即可，常温钢铁表面处理剂（SP-12）是大连三达奥克化学股份有限公司产品。

实施例2：

              所用原料及质量百分比如下：

                 磷酸                             8%

                氟锆酸                           3%

                植酸                              2.5%

                单宁酸                           5.5%

                氢氟酸                           3%

                常温钢铁表面处理剂     3%

                水                                   余量。

制备方法依次按如下步骤进行：

a.在不锈钢容器中将计算量的单宁酸与部分水混合，加温至50℃搅拌溶解至透明状溶液后降温至室温备用；

b. 在不锈钢反应釜中加入余下量的水，启动搅拌器，控制转速为60转/min，然后分别把计算量的磷酸、氟锆酸、植酸、氢氟酸、常温钢铁表面处理剂以及上述备用的单宁酸溶液依次徐徐加入到反应釜中，边搅拌边混合溶解，直至溶液呈微绿色透明液体，即形成常温皮膜化成剂。

原料来源同实施例1。

实施例3：

所用原料及质量百分比如下：

                 磷酸                              20%

                氟锆酸                           2%

                植酸                             1.5%

                单宁酸                          3.5%

                氢氟酸                           2%

                常温钢铁表面处理剂     2%

                水                                  余量。

制备方法依次按如下步骤进行：

a.在不锈钢容器中将计算量的单宁酸与部分水混合，加温至45℃搅拌溶解至透明状溶液后降温至室温备用；

b. 在不锈钢反应釜中加入余下量的水，启动搅拌器，控制转速为50转/min，然后分别把计算量的磷酸、氟锆酸、植酸、氢氟酸、常温钢铁表面处理剂以及上述备用的单宁酸溶液依次徐徐加入到反应釜中，边搅拌边混合溶解，直至溶液呈微绿色透明液体，即形成常温皮膜化成剂。

将本发明实施例1、2、3所形成的即形成常温皮膜化成剂分别取代现有的铬化处理剂，按照酸性预脱脂脱膜→酸性脱脂脱膜→水洗→常温皮膜化成处理→水洗→热水洗→烘干处理→下转喷涂涂装自动线。按照国家标准（GB5237.4-2008）对转化膜表面的喷涂涂层的干附着性、湿附着性和沸水附着性进行检测，结果均达到0级；同时对转化膜表面的喷漆涂层必须通过耐冲击性、抗坏突性、抗弯曲性、耐磨性和耐盐雾腐蚀性等逐项的检测，均满足国家标准（GB5237.4-2008）中所规定的三项强制性和五项推荐性的技术条件要求。

Claims (2)

1.一种可取代铬化的建筑用铝型材常温皮膜化成剂，其特征在于所用原料及质量百分比如下：

                磷酸                             8~38%

                氟锆酸                         1~3%

                植酸                              0.5~2.5%

                单宁酸                         1.5~5.5%

                氢氟酸                           1~3%

                常温钢铁表面处理剂    1~3%

                水                                 余量。

2.一种如权利要求1所述的可取代铬化的建筑用铝型材常温皮膜化成剂及制备方法，其特征在于依次按如下步骤进行：

a. 在不锈钢容器中将计算量的单宁酸与部分水混合，加温至40~50℃搅拌溶解至透明状溶液后降温至室温备用；

b. 在不锈钢反应釜中加入余下量的水，启动搅拌器，控制转速为40~60转/min，然后分别把计算量的磷酸、氟锆酸、植酸、氢氟酸、常温钢铁表面处理剂以及上述备用的单宁酸溶液依次徐徐加入到反应釜中，边搅拌边混合溶解，直至溶液呈微绿色透明液体。