CN102787311A - 一种适用于阴极电泳前处理的稀土氟锆盐复配处理剂技术 - Google Patents
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Abstract
本发明针对氧化锆转化膜技术，提供一种适用于阴极电泳前处理的稀土氟锆盐复配处理剂技术，该处理剂以稀土和氟锆酸复配表面处理剂为主要成份，用于金属表面的预处理，完全可以替代金属表面磷化技术。本发明提供的氧化锆转化膜的膜厚只有50nm左右，可在脱脂清洗或酸洗后进行处理，耐酸碱、机械性和热稳定性良好，一般形成完整的膜只需30s左右，最大程度减少了重金属的排放，所形成的渣几乎对环境没有危害，不含磷酸盐，无BOD、COD，工艺维护成本大大减少，质量稳定，减少了90%以上的成渣量，工艺参数完全自动控制，适合处理多种板材：冷轧板、电镀锌板、热镀锌板、锌铁合金板、铝板等混线处理，可满足高度自动化的涂装车间的需要。
Description
技术领域
本发明涉及阴极电泳涂料领域，尤其涉及到一种适用于阴极电泳前处理的稀土氟锆盐复配处理剂技术。
背景技术
阴极电泳涂料具有优良的防腐蚀性、高泳透率、高流平性、高装饰性、且涂装自动化程度高，环境污染小等优点，因此越来越为人们所重视。特别是在汽车工业发达的国家，汽车车身涂底漆几乎100％地从阳极电泳涂装改为阴极电泳涂装。现在已广泛用于汽车、摩托车、家用电器、乐器、建材、玩具、五金及工艺品等的表面防腐和装饰。阴极电泳涂料的发展趋势是漆膜厚度由薄到厚；泳透率由低到高；有机溶剂含量由高到低；烘干温度由高到低。 纳米技术的应用适应了阴极电泳涂料的发展趋势，是未来汽车零部件涂覆工艺的发展趋势。采用了纳米技术的氧化锆转化膜技术是用氧化锆组成的纳米陶瓷涂层取代传统的结晶型磷化保护层，与金属表面和随后的油漆涂层之间有良好的附着力，耐腐蚀性能优良。目前，氧化锆转化膜技术是前处理行业的最新发展方向，它具有环保、节能、操作简便、成本低等磷化技术无可比拟的优点。
发明内容
本发明针对氧化锆转化膜技术，提供一种适用于阴极电泳前处理的稀土氟锆盐复配处理剂技术，该处理剂以稀土和氟锆酸复配表面处理剂为主要成份，用于金属表面的预处理，完全可以替代金属表面磷化技术。
所述的稀土氟锆盐复配处理剂包括以下成分：γ-APS 1-3份;无水乙醇 18-30份；氟锆酸 5-10份；去离子水50-90份。
所述的适用于阴极电泳前处理的稀土氟锆盐复配处理剂技术加入了特殊的成膜助剂γ-APS，转化膜以纳米态的氟锆酸盐离子出现，具有良好的抗腐蚀性能。
所述的适用于阴极电泳前处理的稀土氟锆盐复配处理剂技术用于冷轧钢表面形成硅烷膜的最佳条件为：槽液pH值3.8～4.8；处理温度10～50 ℃；处理时间30～180 s；δ 20～50nnl。
所述的适用于阴极电泳前处理的稀土氟锆盐复配处理剂技术的工艺流程包括：预脱脂、脱脂、喷洗、两次浸洗、转化膜、喷洗、两次浸洗、电泳。
所述的适用于阴极电泳前处理的稀土氟锆盐复配处理剂技术所形成的氧化物为以稀土和氟锆酸复配表面处理剂。
本发明提供的适用于阴极电泳前处理的稀土氟锆盐复配处理剂技术，完全可以取代传统的磷化膜，具有如下的优点：（1）本发明提供的氧化锆转化膜的膜厚只有50 nm左右，与铬化处理膜、铁系磷化膜、锌系磷化膜相比，它的膜厚是最薄的；（2）可在脱脂清洗或酸洗后进行处理，耐酸碱、机械性和热稳定性良好；（3）与原有涂装工艺和涂装设备基本相容，无需进行大的设备改造；（4）槽液非常稳定且容易控制，平时生产中只需控制好温度和pH，不像锌系磷化那样，要定期检测总酸、游离酸、促进剂以及锌、镍、锰的含量等许多参数，节省了大量的工艺管理费用；（5）工艺简短、流程短、成膜速率很快，一般形成完整的膜只需30s左右，大幅降低了水消耗、废水处理、能源、人力等过程成本，也缩减了生产线的建设规模，大大减少了生产车间的建设面积，降低了投资费用；（6）最大程度减少了重金属的排放，降低了水的消耗量，废水、废渣排放少，所形成的渣几乎对环境没有危害，不含磷酸盐，无BOD、COD，工艺维护成本大大减少；（7）质量稳定，减少了90%以上的成渣量，工艺参数完全自动控制，适合处理多种板材：冷轧板、电镀锌板、热镀锌板、锌铁合金板、铝板等混线处理，可满足高度自动化的涂装车间的需要。
附图说明
图1为本发明一种适用于阴极电泳前处理的稀土氟锆盐复配处理剂技术的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做详细的说明。
本发明以稀土和氟锆酸复配表面处理剂为主要成份，用于金属表面的预处理。 稀土氟锆盐复配处理剂包括以下成分：γ-APS 1-3份;无水乙醇 18-30份；氟锆酸 5-10份；去离子水50-90份。由于在加入了特殊的成膜助剂，因此转化膜是以纳米态的氟锆酸盐离子出现，具有良好的抗腐蚀性能。其化学反应原理如下：
H2ZrF6+M+2H2O→ZrO2+M2+4H+6F++H2
按照上述成分配置水解溶液，调节用于冷轧钢表面形成硅烷膜的最佳条件：槽液pH值3．8～4．8；处理温度10～50 ℃；处理时间30～180 s；δ 20～50nnl。按照图1的工艺流程，即预脱脂、脱脂、喷洗、两次浸洗、转化膜、喷洗、两次浸洗、电泳进行金属表面的预处理。本发明提供的氧化锆转化膜的膜厚只有50 nm左右，与铬化处理膜、铁系磷化膜、锌系磷化膜相比，它的膜厚是最薄的。低膜厚意味着膜重低，传统的磷化膜重通常为2～3 g/m2，该工艺对不同基材的膜重为：冷轧板20～100 mg/m2，电镀锌板40～180 mg/m2，热镀锌板40～160 mg/m2，铝板10～50 mg/m2。结果表明，形成硅烷膜的冷轧钢对3.50%NaCl溶液有很好的耐蚀性能。经过全面性能检测，氧化锆转化膜涂层能达到传统磷化膜所达到的附着力和耐腐蚀性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种适用于阴极电泳前处理的稀土氟锆盐复配处理剂技术，其特征在于：所述的稀土氟锆盐复配处理剂以稀土和氟锆酸复配表面处理剂为主要成份，包括：γ-APS 1-3份;无水乙醇 18-30份；氟锆酸 5-10份；去离子水50-90份。
2.根据权利要求1所述的稀土氟锆盐复配处理剂技术，其特征在于：
所述的稀土氟锆盐复配处理剂加入了特殊的成膜助剂γ-APS，转化膜以纳米态的氟锆酸盐离子出现。
3.根据权利要求1所述的稀土氟锆盐复配处理剂技术，其特征在于：
所述的稀土氟锆盐复配处理剂技术用于冷轧钢表面形成硅烷膜的最佳条件为：槽液pH值3.8～4.8；处理温度10～50 ℃；处理时间30～180 s；δ 20～50nnl；
所述的适用于阴极电泳前处理的稀土氟锆盐复配处理剂技术的工艺流程包括：预脱脂、脱脂、喷洗、两次浸洗、转化膜、喷洗、两次浸洗、电泳；
所述的适用于阴极电泳前处理的稀土氟锆盐复配处理剂技术所形成的氧化物为以稀土和氟锆酸复配表面处理剂。
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