CN102747355A - 金属表面陶化剂及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

为解决存在现有金属表面磷化处理技术存在的不论是处理过程，还是处理后的废水排放等都可能环境造成污染等问题，本发明提出一种金属表面陶化剂及其使用方法。本发明金属表面陶化剂含有锆钛盐2.0～38.0％，硅烷0.1～8.0％，缓冲剂0.5～18.0％，成膜助剂0.01～5.00％，防锈剂0.1～6.1％，络合剂0.2～7.0％，表观为清澈透明液体，且无悬浮物；PH值为1～2；比重为1.05±0.02g/cm3。本发明的有益技术效果是在常温状态下在金属表面生成一种内嵌性杂合难溶纳米级陶瓷转化膜，具有及其优良的抗冲击力，能提高涂料的附着力，增强金属表面的耐腐蚀性。另外，本发明金属表面陶化剂不含对环境可能产生污染成分，可直接排放且不会对环境造成污染。

Description

金属表面陶化剂及其使用方法
技术领域
本发明涉及到一种表面处理技术，特别涉及到一种金属表面陶化剂及其使用方法。 
背景技术
为保证或提高金属表面的防腐蚀能力和涂装或喷塑效果，常常需要对金属板，如：钢板、锌板或铝板的表面进行化学处理，去除金属板表面的油污或氧化层，并在金属表面形成抗腐蚀层，且与涂装材料或喷塑材料具有良好的附着力。现有金属表面化学处理技术中最常见的是表面磷化处理技术，采用磷化剂对金属表面进行处理，使其表面形成一层磷化膜，其主要组成是磷酸盐晶体，并且，其磷酸盐晶体以均匀细致，灰色多孔且附着力强的结晶在金属表面物理堆积成膜。尽管金属表面磷化处理技术有着成膜性较强、耐腐蚀性较强和附着力较强等优点，但同样存在着含有磷、锌、钙、镍、锰、铬、硝酸盐和亚硝酸盐等危害环境的物质，不论是处理过程，还是处理后的废水排放等都可能环境造成污染等问题。 
发明内容
为解决存在现有金属表面磷化处理技术存在的不论是处理过程，还是处理后的废水排放等都可能环境造成污染等问题，本发明提出一种金属表面陶化剂及其使用方法。本发明金属表面陶化剂含有锆钛盐2.0～38.0％，硅烷0.1～8.0％，缓冲剂0.5～18.0％，成膜助剂0.01～5.00％，防锈剂0.1～6.1％，络合剂0.2～7.0％，表观为清澈透明液体，且无悬浮物；PH值为1～2；比重为1.05±0.02g/cm3；其中，锆钛盐包括硼化锆、氟锆酸、硫酸氧钛或氟锆酸钛，硅烷包括低分子量水溶性硅烷，缓冲剂包括弱酸或弱碱性胺类，成膜助剂包括钼酸或钼酸盐，防锈剂包括硼酸或硼酸盐，络合剂包括柠檬酸、EDTA或乙酸；所述百分比为重量百分比。
进一步的，本发明金属表面陶化剂的低分子量水溶性硅烷包括四乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。
进一步的，本发明金属表面陶化剂的弱酸或弱碱性胺类的缓冲剂包括盐酸羟胺、硫酸羟胺、三乙醇胺、硼化胺、乙二胺和二异丙胺。
进一步的，本发明金属表面陶化剂的钼酸或钼酸盐成膜助剂包括钼酸钠、钼酸铵、磷钼酸、钨钼酸。
进一步的，本发明金属表面陶化剂的硼酸或硼酸盐防锈剂包括偏硼酸钠、偏硼酸钡、过硼酸钠、四硼甲酸或硼酸铵。
本发明金属表面陶化剂的使用方法，采用本发明金属表面陶化剂对金属表面进行陶化处理，包括以下步骤：
(1)对金属表面进行脱脂处理；
(2)水洗金属表面；
(3)采用喷淋或浸泡方式进行陶化处理；其中：
喷淋陶化处理的主要工艺参数为陶化剂浓度3～7％重量比，温度0～20℃，喷淋时间0.5～3.0分钟，PH值：锌质零部件4.6～5.2，铁质零部件4.0～4.4，铝质零部件4.8～5.1；
浸泡陶化处理的工艺参数为为陶化剂浓度3～7％重量比，温度0～20℃，浸泡时间5.0～15.0分钟，PH值：锌质零部件4.8～5.5，铁质零部件3.8～4.5，铝质零部件4.8～5.3；
(4)水洗金属表面；
(5)热水洗或烘干。
本发明金属表面陶化剂及其使用方法的有益技术效果是在常温状态下在金属表面生成一种内嵌性杂合难溶纳米级陶瓷转化膜，生成的陶瓷转化膜具有及其优良的抗冲击力，能提高涂料的附着力，增强金属表面的耐腐蚀性。另外，本发明金属表面陶化剂不含对环境可能产生污染成分，可直接排放且不会对环境造成污染。
附图说明
附图1为本发明金属表面陶化剂使用方法的步骤示意图。
下面结合附图和具体实施例对本发明金属陶化剂及其使用方法做进一步说明。
具体实施方式
本发明金属表面陶化剂含有锆钛盐2.0～38.0％，硅烷0.1～8.0％，缓冲剂0.5～18.0％，成膜助剂0.01～5.00％，防锈剂0.1～6.1％，络合剂0.2～7.0％，表观为清澈透明液体，且无悬浮物；PH值为1～2；比重为1.05±0.02g/cm3；其中，锆钛盐包括硼化锆、氟锆酸、硫酸氧钛或氟锆酸钛，硅烷包括低分子量水溶性硅烷，缓冲剂包括弱酸或弱碱性胺类，成膜助剂包括钼酸或钼酸盐，防锈剂包括硼酸或硼酸盐，络合剂包括柠檬酸、EDTA或乙酸；所述百分比为重量百分比。所述低分子量水溶性硅烷包括四乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷；所述弱酸或弱碱性胺类的缓冲剂包括盐酸羟胺、硫酸羟胺、三乙醇胺、硼化胺、乙二胺和二异丙胺；所述钼酸或钼酸盐成膜助剂包括钼酸钠、钼酸铵、磷钼酸、钨钼酸。所述硼酸或硼酸盐防锈剂包括偏硼酸钠、偏硼酸钡、过硼酸钠、四硼甲酸或硼酸铵。
附图1为本发明金属表面陶化剂使用方法的步骤示意图，由图可知，本发明金属表面陶化剂的使用方法采用本发明金属表面陶化剂对金属表面进行陶化处理，包括以下步骤：
(1)对金属表面进行脱脂处理；
(2)水洗金属表面；
(3)采用喷淋或浸泡方式进行陶化处理；其中：
喷淋陶化处理的主要工艺参数为陶化剂浓度3～7％重量比，温度0～20℃，喷淋时间0.5～3.0分钟，PH值：锌质零部件4.6～5.2，铁质零部件4.0～4.4，铝质零部件4.8～5.1；
浸泡陶化处理的工艺参数为为陶化剂浓度3～7％重量比，温度0～20℃，浸泡时间5.0～15.0分钟，PH值：锌质零部件4.8～5.5，铁质零部件3.8～4.5，铝质零部件4.8～5.3；
(4)水洗金属表面；
(5)热水洗或烘干。
需要特别说明的是本发明金属表面陶化剂经通标标准技术服务有限公司SGS测试，其镉、铅、汞、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚的含量均符合欧盟相关标准的限值要求。按照本发明金属表面陶化剂使用方法陶化处理的陶化板，经格力电器重庆有限公司STA质量外检部依据《钣金喷塑件检验规范》（QJ/JD41.02.011）检验，判定为合格。显然，本发明金属表面陶化剂及其使用方法的有益技术效果是在常温状态下在金属表面生成一种内嵌性杂合难溶纳米级陶瓷转化膜，生成的陶瓷转化膜具有及其优良的抗冲击力，能提高涂料的附着力，增强金属表面的耐腐蚀性。另外，本发明金属表面陶化剂不含对环境可能产生污染成分，可直接排放且不会对环境造成污染。 

Claims (6)

1.一种金属表面陶化剂，其特征在于，该陶化剂含有锆钛盐2.0～38.0％，硅烷0.1～8.0％，缓冲剂0.5～18.0％，成膜助剂0.01～5.00％，防锈剂0.1～6.1％，络合剂0.2～7.0％，表观为清澈透明液体，且无悬浮物；PH值为1～2；比重为1.05±0.02g/cm3；其中，锆钛盐包括硼化锆、氟锆酸、硫酸氧钛或氟锆酸钛，硅烷包括低分子量水溶性硅烷，缓冲剂包括弱酸或弱碱性胺类，成膜助剂包括钼酸或钼酸盐，防锈剂包括硼酸或硼酸盐，络合剂包括柠檬酸、EDTA或乙酸；所述百分比为重量百分比。
2.根据权利要求1所述金属表面陶化剂，其特征在于，所述低分子量水溶性硅烷包括四乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。
3.根据权利要求1所述金属表面陶化剂，其特征在于，所述弱酸或弱碱性胺类的缓冲剂包括盐酸羟胺、硫酸羟胺、三乙醇胺、硼化胺、乙二胺和二异丙胺。
4.根据权利要求1所述金属表面陶化剂，其特征在于，所述钼酸或钼酸盐成膜助剂包括钼酸钠、钼酸铵、磷钼酸、钨钼酸。
5.根据权利要求1所述金属表面陶化剂，其特征在于，所述硼酸或硼酸盐防锈剂包括偏硼酸钠、偏硼酸钡、过硼酸钠、四硼甲酸或硼酸铵。
6.一种金属表面陶化剂的使用方法，其特征在于，采用权利要求1所述金属表面陶化剂对金属表面进行陶化处理，包括以下步骤：
(1)对金属表面进行脱脂处理；
(2) 水洗金属表面；
(3)采用喷淋或浸泡方式进行陶化处理；其中：
喷淋陶化处理的主要工艺参数为陶化剂浓度3～7％重量比，温度0～20℃，喷淋时间0.5～3.0分钟，PH值：锌质零部件4.6～5.2，铁质零部件4.0～4.4，铝质零部件4.8～5.1；
浸泡陶化处理的工艺参数为为陶化剂浓度3～7％重量比，温度0～20℃，浸泡时间5.0～15.0分钟，PH值：锌质零部件4.8～5.5，铁质零部件3.8～4.5，铝质零部件4.8～5.3；
(4)水洗金属表面；
(5) 热水洗或烘干。
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