CN103898593B - 一种高泳透率金属锆化涂装前处理剂 - Google Patents

一种高泳透率金属锆化涂装前处理剂 Download PDF

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CN103898593B CN201410117052.7A CN201410117052A CN103898593B CN 103898593 B CN103898593 B CN 103898593B CN 201410117052 A CN201410117052 A CN 201410117052A CN 103898593 B CN103898593 B CN 103898593B
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曲丰作
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Abstract

本发明公开了一种高泳透率金属锆化涂装前处理剂,该金属锆化前处理剂中添加纳米氧化锆/纳米氟化锆、水溶性导电高分子聚噻吩或聚吡咯和离子液体等,使该金属锆化前处理剂可以减缓金属表面被氧化腐蚀的速度及被紫外辐射的伤害,作用效果与常规磷化处理剂效果相当,同时,该金属锆化前处理剂使用方便,无环境污染,绿色环保。

Description

-种高泳透率金属错化涂装前处理剂
技术领域
[0001] 本发明设及一种金属涂装处理剂,特别设及一种可W替代传统的憐化液金属表面 处理剂对金属产品进行处理的金属涂装前错化处理剂。
背景技术
[0002] 金属电锻前需要对金属表面进行前处理,W便使锻层均匀、光滑,避免出现橘皮现 象。
[0003] 最近几年,金属前处理领域取得了重大的进展,人们开发了多种前金属表面前处 理剂,运些金属表面前处理剂对金属表面进行前处理需要较长的时间,在开发了高效能的 表调剂后,憐化处理时间大幅减少,袋状构造部位的憐化性方面有很大改善。
[0004] 目前广泛使用的金属表面前处理剂中普遍含有元素憐和氮,而运种元素随废弃前 处理剂流入环境中造成严重的水体富营养化,引发赤潮、褐潮等环境问题。近几年来,随着 人们对环保要求的不断提高,在金属表面前处理行业掀起了一场"绿色革命",目前已经开 发出可用来替代憐化技术的新型前处理剂,例如由含有离子液体的水性溶液或水性乳液构 成的金属表面处理剂,如中国专利CN102787310A公开了一种金属表面处理剂,该处理剂使 用娃酸盐或硅烷偶联剂作为清洗剂,使其与油污中的脂肪酸甘油醋发生皂化作用形成初生 皂,从而使油污转化为水溶性物质而被溶解去除,而其中使用的娃酸钢、娃酸钟等娃酸盐或 硅烷偶联剂,运些试剂均有环境污染,而且价格昂贵,生产及使用成本高。
[0005] 此外,由于多数厂家应用阴极电泳涂装,对金属表面前处理剂的泳透率和耐腐蚀 性能要求较高,目前多数市场上错系处理剂都达不到原憐化水平,因此亟待开发一种绿色 环保、泳透率与含憐金属前处理剂相当的无憐金属前处理剂。
发明内容
[0006] 为了解决上述问题,本发明人进行了锐意研究,结果发现:离子液体在常溫下全部 由离子构成,电导率高,同时具有较强的溶解能力,通过设计调节阴阳离子,可W调整对无 机物、水、有机物及聚合物的溶解性,可起到缓蚀作用,此外,离子液体具有较小的表面张 力,可起到表面活性剂的作用;纳米二氧化错和纳米氣化错等具有较强的紫外吸收能力,可 W减小紫外线对金属表面的腐蚀,运些纳米金属氧化物也具有一定的电导能力,同时,其具 有较强的自我修复能力,可对金属表面起抗腐蚀的作用;水溶性导电高分子聚嚷吩或聚化 咯具有良好的导电能力和防腐性能,而错化金属涂装前处理的主要目的即为除去金属表面 的油污等污溃,并金属表面形成保护,因此本发明在前处理剂中加入离子液体、纳米二氧化 错/纳米氣化错及水溶性导电高分子聚嚷吩/聚化咯,使金属错化前处理剂具有较高的泳透 率,从而完成了本发明,此外,本发明提供的金属错经前处理剂中不含有憐或铭元素,绿色 环保。本发明的目的在于提供W下几方面:
[0007] 第一方面,本发明提供一种高泳透率金属错化涂装前处理剂,其特征在于,该金属 错化前处理剂W其自身总重量为100%计,包括如下重量百分比的组分: 纳米二氣化給或纳米氣化倍 7~16
[000引 水溶性导电高分子聚嚷汾或聚化咯 3~6 缓蚀剂 0.3~0.7 寓子液体 0.8~1.5 稳定剂 0.3~0.8 pH调节誦 0.1~0.5
[0009] 润湿剂 0.1 ~0.15 成膜助剂 0.3~0.6 抗氧化剂 0.2~0J 醇 2~4 米 余量,
[0010] 其中,
[0011] 所述纳米二氧化错或纳米氣化错的D50粒径为20~60nm;
[0012] 所述水溶性导电高分子聚嚷吩或聚化咯的数均分子量为8000~100000;
[0013] 所述离子液体选自:四氣棚酸1-下基-3-甲基咪挫离子液体、漠代1-下基-3-甲基 咪挫离子液体、六氣憐酸1-下基-3-甲基咪挫离子液体、六氣憐酸N-乙基化晚离子液体或Ξ 氣乙酸1-下基-3-甲基咪挫离子液体;
[0014] 所述高泳透率金属错化涂装前处理剂的pH值为3~7。
[0015] 第二方面,本发提供上述高泳透率金属错化涂装前处理剂,其特征在于,所述缓蚀 剂选自乙胺、二乙胺、Ξ乙胺、二戊胺、0-糞胺、苯基糞胺、乙醇胺、二乙醇胺、Ξ乙醇胺、苯并 Ξ氮挫、α-径基苯并Ξ氮挫、乌洛托品、牛脂胺、8-径基哇嘟、己烷基胺、辛烷基胺、癸烷基 胺、十二烷基胺、十六烧胺、十八烧胺、双十二烷基胺、双十八烷基胺、Ξ(十二烷基)胺或Ξ (十八烷基)胺;
[0016] 第Ξ方面,本发提供上述高泳透率金属错化涂装前处理剂,其特征在于,所述稳定 剂为非离子型表面活性剂,选自脂肪醇聚氧乙締酸、烷基酪聚氧乙締酸、司盘系列或吐溫系 列,优选为辛烷基苯酪聚氧乙締酸-10、脂肪醇聚氧乙締酸-7、司盘60或吐溫80;
[0017] 第四方面,本发提供上述高泳透率金属错化涂装前处理剂,其特征在于,所述抗氧 化剂选自对苯二酪、间苯二酪、邻苯二酪、儿茶酪、2,6-二叔下基-α-二甲胺基对苯酪或4,4- 亚甲基(2,6-二叔下基苯酪)。
[0018] 第五方面,本发提供上述高泳透率金属错化涂装前处理剂,其特征在于,
[0019] 所述成膜助剂为十二醇醋;
[0020] 所述抑调节剂选自巧樣酸、草酸、碳酸钢或碳酸氨钢。
[0021] 第六方面,本发明还提供上述第一~五方面提供的金属表面处理剂的使用方法, 其特征在于将金属表面处理剂均匀涂布于金属表面,20°C~100°C的溫度下进行干燥,形成 10~50nm厚的涂层。
[0022] 在本发明中,所用术语"离子液体"是指,在室溫或室溫附近溫度下呈液态的,完全 由带正电的离子和带负电的离子所组成的物质。
[0023] 本文中所述"金属错化前处理剂"是指权利要求中所述的"高泳透率金属错化涂装 前处理剂"。
[0024] 根据本发明提供的金属错化前处理剂,具有W下有益效果:
[0025] (1)其处理后的金属表面泳透率高,可与憐化液处理的泳透率相当;
[0026] (2)其在金属表面反应快速,处理时间短;在金属错化前处理过程中无需加热,节 省能源;
[0027] (3)在金属错化前处理过程中省去表调步骤,简化操作,缩短处理时间;
[00%] (4)本金属错化前处理剂无废渣、废物产生,可免除除渣步骤,且对环境不造成污 染,绿色环保;
[0029] (5)不含憐和重金属元素,符合环保要求;
[0030] (6)本发明提供的金属错化前处理剂可在家电、机械制造、五金、建材等行业大面 积使用,可W全面替代憐化技术具有工业实用性。
附图说明
[0031] 图la示出一汽钢管法测定泳透率的装置结构示意图;
[0032] 图化示出用一汽钢管法电泳后钢条漆膜分布的示意图;
[0033] 图2a示出试验例1中用错化工艺处理实施例1~3样品的实膜与虚膜长度对比图;
[0034] 图化示出试验例1中用憐化工艺处理样品的实膜与虚膜长度对比图;
[0035] 图3a示出试验例2中憐化工艺处理样板经lOOOh中性盐雾试验后的照片;
[0036] 图3b示出试验例2中错化工艺处理样板经lOOOh中性盐雾试验后的照片;
[0037] 图4示出用实施例1样品制备的样板经铜离子加速盐雾试验后的照片。
[003引附图标号说明
[0039] 11-钢管
[0040] 12-样板
[0041 ] 13-塑料桶
[0042] 21-虚膜
[0043] 22-实膜
具体实施方式
[0044] 下面通过对本发明进行详细说明,本发明的特点和优点将随着运些说明而变得更 为清楚、明确。
[0045] 根据本发明的第一方面,提供一种高泳透率金属错化涂装前处理剂,其特征在于, 该金属错化前处理剂W其自身总重量为100%计,包括如下重量百分比的组分: 纳米二氧化倍或纳米氣化错 7~ 1 6 水溶性导电高分子聚馨汾或聚啦咯 3~6 缓蚀剂 0.3~0.7 离子液体 0.8~1.5 稳定剂 0~0.8
[oow pH调节剂 0.1 05 润湿剂 0.1~0.1 5 成膜助剂 0.3~0.6 抗氧化剂 0.2~0.5 乙醇 2~4 水 余量。
[0047]本发明人经过研究发现,错可在其表面上形成连续稳定、结合牢固并具有保护性 能的氧化膜层,由于错与氧具有极其强的亲和力,遭到破坏的氧化错膜或氣化错膜可W与 环境中微量存在的氧或水(潮气)反应,能够立即进行自我修复,因此,其在几乎所有的自然 环境中都不会被腐蚀;此外,纳米二氧化错和纳米氣化错等具有较强的紫外吸收能力,可W 减小紫外线对金属表面的腐蚀,运些纳米金属氧化物也具有一定的电导能力,来增加金属 表面的泳透率;纳米氧化错或纳米氣化错可增强金属表面摩擦系数。
[004引因此,本发明在金属错化前处理剂中添加纳米氧化错和纳米氣化错。
[0049] 当纳米二氧化错或纳米氣化错的D50粒径小于20nm时,其在金属错化前处理剂中 容易团聚,不易分散,使其在金属表面形成不平整凸起,当纳米二氧化错或纳米氣化错的 D50粒径大于60nm时,其粒径过大,也容易造成金属表面不光滑平整;当纳米二氧化错或纳 米氣化错的用量小于7%时,其对金属表面的耐腐蚀作用效果不明显。
[0050] 当上述物质的用量小于7%时,添加量过少,其抗紫外作用、氧化保护作用及防诱作 用不明显;当上述物质的用量大于16%时,其用量过大,抗紫外作用、氧化保护作用及防诱作 用不显著增加,而且因其不易与其它组分混溶,而使金属错化前处理剂的均一性变差,因 此,本发明选择纳米二氧化铁、纳米氧化错或纳米氣化错的用量为7~16%。
[0051] 水溶性导电高分子聚嚷吩或聚化咯具有较强的导电能力及防腐能力,将其添加至 金属错化前处理剂中,可W有效提高金属表面的抗腐蚀能力,数均分子量为8000~100000 的水溶性导电高分子聚嚷吩或聚化咯的防腐性较佳,当其用量小于3%时,其防腐效果不明 显,当其用量大于6%时,其用量过大,不仅造成金属错化前处理剂粘度过大,不易分散,而且 防腐性能不明显增加,而造成原料的浪费,因此,本发明选择水溶性导电高分子聚嚷吩或聚 化咯的用量为3~6%。
[0化2] 缓蚀剂选自:乙胺、二乙胺、Ξ乙胺、二戊胺、β-糞胺、苯基糞胺、乙醇胺、二乙醇胺、 Ξ乙醇胺、苯并Ξ氮挫、α-径基苯并Ξ氮挫、乌洛托品、牛脂胺、8-径基哇嘟、己烷基胺、辛烧 基胺、癸烷基胺、十二烷基胺、十六烧胺、十八烧胺、双十二烷基胺、双十八烷基胺、Ξ(十二 烷基)胺或Ξ(十八烷基)胺,上述缓蚀剂中均显弱碱性,既可W防止或减缓金属表面被酸性 物质腐蚀,又不会由于其碱性过强而导致金属表面被碱腐蚀。当其用量小于0.3%时,其对酸 性物质的缓蚀作用不明显,当其用量大于0.7%时,其用量过多,可能对金属表面形成碱环 境,而破坏金属错化前处理剂中其它组分的存在状态,因此,本发明选择缓蚀剂的用量为 0.3~0.7〇/〇。
[0053] 离子液体为含氮杂环化合物阳离子与无机/有机阴离子构成的室溫离子液体,其 中所述含氮杂环化合物阳离子是烷基化晚或1,3-二烷基咪挫,其中烷基为链长为C2~C8的 直链烷基、支链烷基或环烷基;所述无机阴离子为氯侣酸根、四氣棚酸根、六氣憐酸根、氣离 子、氯离子、漠离子或舰离子;所述有机阴离子为Ξ氣乙酸根或乙酸根离子,如四氣棚酸1- 下基-3-甲基咪挫离子液体、漠代1-下基-3-甲基咪挫离子液体、六氣憐酸1-下基-3-甲基咪 挫离子液体、六氣憐酸Ν-乙基化晚离子液体或Ξ氣乙酸1-下基-3-甲基咪挫离子液体。
[0054] 离子液体是由带正电的离子和带负电的离子构成,它在负100摄氏度至200摄氏度 之间均呈液体状态,因此,其容易被溶解在表面活性剂、水溶性导电高分子聚嚷吩或聚化 咯、抗氧化剂、润湿剂、成膜助剂、乙醇和水中,容易实现均匀分散,使金属错化前处理剂性 能稳定均一。离子液体可W通过设计阴阳离子来调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶 解性,甚至其酸度可调至超酸,从而对金属表面的污溃进行洗除,同时,离子液体具有较大 的极性可调控性、粘度低、密度大,可W形成二相或多相体系,对大量无机和有机物质都表 现处良好的溶解能力,具有溶剂和催化剂的双重功能,它被认为与超临界C〇2和双水相一起 构成Ξ大绿色溶剂,同时,由于离子液体在常溫下全部W离子状态存在,因此具有较大的电 导率,因此离子液体在金属表面可W起到缓蚀的作用降低金属表面被腐蚀的速度,从而保 护金属表面完好。此外,离子液体中存在的不同有机/无机阴阳离子可W起到表面活性剂作 用,从而增加金属错化前处理剂在金属表面涂布的均匀度。
[0055] 在金属错化前处理剂中,离子液体的用量小于0.8%时,离子液体用量过少,其缓蚀 作用及增加表面活性的作用不明显;当离子液体用量大于1.5%时,其在金属前处理液中的 缓蚀作用及增加表面活性的作用不明显增加,继续增加用量,则会大量增加生产成本,而且 带来资源的浪费,因此,本发明选择离子液体的用量为0.8~1.5%。
[0056] 离子液体中的离子可分散于水溶性导电高分子聚嚷吩或聚化咯分子周围,从而增 加了水溶性导电高分子聚嚷吩或聚化咯的导电性和金属错化前处理剂的抗腐蚀性,从而在 将金属错化前处理剂涂布于金属表面后,对金属导电性的影响减小。
[0057] 离子液体、纳米二氧化错或纳米氣化错和水溶性导电高分子聚嚷吩或聚化咯Ξ者 协同作用,可W极大的增加金属错化前处理剂的抗氧化、抗紫外及抗腐蚀的能力,从而对金 属表面形成良好的保护,同时,Ξ者混合后金属错化前处理剂的导电能力增强,使金属错化 前处理剂的泳透率明显增加,从而保证金属错化良好。
[0058] 稳定剂选择非离子型表面活性剂,避免其与离子液体发生反应,从而保证稳定剂 与离子液体能够协同增效,优选稳定剂为脂肪醇聚氧乙締酸、烷基酪聚氧乙締酸、司盘系列 或吐溫系列,特别优选为辛烷基苯酪聚氧乙締酸-IO(OP-IO)、脂肪醇聚氧乙締酸-7、司盘60 或吐溫80,稳定剂能够显著降低金属错化前处理剂的表面张力,使其在金属表面润湿、乳 化,增加稳定剂后,金属错化前处理剂在常溫下即可使用,节约能耗,处理时间短,只需反应 1到3分钟,而憐化浸泡要处理15分钟,因而本发明使用操作方便。当稳定剂用量小于0.3% 时,其润湿、乳化作用不明显,而当其用量大于0.8%时,其用量过大,使金属错化前处理剂的 表面张力过小,从而使成膜过程时间增加,因此,本发明选择稳定剂的用量为0.3~0.8%。
[0059] 抑调节剂选自巧樣酸、草酸、碳酸钢、碳酸氨钢,用于调节金属错化前处理剂的抑, 使各组分能够协同增效,实验表明,当抑为3~7时,金属错化前处理剂的作用效果最优,此 时抑调节剂用量为0.1~0.5%。
[0060] 本发明选择市售常规润湿剂用为金属错化前处理剂中的润湿剂,如广州市斯洛柯 化学有限公司有机娃润湿剂Si lok4650、兰州普罗口公司的非离子水性润湿剂PM-WET100、 PM-WET101和聚簇酸钢盐水性润湿剂PM-DISP邸SANT5040、上海格罔宁化工科技有限公司的 非离子水性润湿剂GR-500、上海里特化工科技有限公司非离子水性润湿剂的Richdol& reglOl等,其可W降低金属错化前处理剂的表面张力,保证金属错化前处理剂能够充分在 金属表面展开,使溶剂及其它组分能或透入其表面,而把金属表面润湿。当其用量小于0.1% 时,其用量过少,润滑效果不明显,当其用量大于0.15%时,其用量过大,金属错化前处理剂 的表面张力过小,展开速度过快,不易控制,因此,本发明选择其用量为0.1~0.15%。
[0061] 成膜助剂为十二醇醋,其不仅可降低成膜溫度,还可改善膜的耐候性、可擦洗性、 可清洁性、可补漆性和改进涂层的展色性;其少量使用即可实现上述功能,然而当其用量小 于0.3%时,其用量过低,对成膜溫度的降低、膜耐候性、可擦洗性、可清洁性、可补漆性和对 涂层的展色性的改进不明显;当其用量增加至〇.6%W上时,其对膜性能的改进不明显增加, 因此,本发明选择成膜助剂的用量为0.3~0.6%。
[0062 ]抗氧化剂选自对苯二酪、间苯二酪、邻苯二酪、儿茶酪、2,6-二叔下基-α-二甲胺基 对苯酪或4,4-亚甲基(2,6-二叔下基苯酪)等具有还原性活性基团的有机化合物,运些化合 物中的活性基团可与氧化性物质发生氧化还原反应,从而减缓金属表面的被氧化的速率, 防止和延缓产品氧化变质,如变色、异味、氧化酸败,同时运引起化合物在乙醇或水中具有 较大的溶解性。当抗氧剂的用量小于0.2%时,其抗氧化作用效果不明显,当其用量大于0.5% 时,其抗氧化作用效果不显著增加,为节约成本,本发明选择抗氧剂的用量范围为0.2~ 0.5%〇
[0063] 所述高泳透率金属错化涂装前处理剂的抑值为3~7,本发明选择用乙醇和水作为 金属错化前处理剂的主要溶剂,是由于其表面能比金属板面的表面能高得多,可有效在金 属表面分散。
[0064] 本发明所用各组分均不含有憐或铭等其它有毒或会引起环境污染的元素,因此, 本发明提供的高泳透率金属错化涂装前处理剂绿色环保。
[0065] 本发明还提供上述高泳透率金属错化涂装前处理剂的使用方法,即在待处理工件 金属表面,均匀涂布上述高泳透率金属错化涂装前处理剂,在20°C~100°C的溫度下进行干 燥,形成10~50nm厚的涂层即可,不需要专口涂装前处理设备和工位。本发明提供的高泳透 率金属错化涂装前处理剂使用简单方便,将普通错化工艺中的脱脂、水洗、错化处理、水洗 等工序直接合并为擦涂或刷涂错化液一个步骤,无需专用浸泡槽或喷淋槽等相关设备,节 省时间、空间及经济成本,而且泳透率高。
[0066] 实施例
[0067] 本实施例所用试剂商购信息如下:
[0068] 纳米二氧化错购自:杭州万景新材料有限公司,D50粒径为45nm;
[0069] 纳米氣化错购自:上海笛柏化学品技术有限公司,型号H369006;
[0070] PM-肥T100购自兰州普罗口公司,非离子水性润湿剂。
[0071] 实施例1
[0072] 一种高泳透率金属错化涂装前处理剂,W金属错化前处理剂总重量为100%计,包 括如下重量百分比的组分: 銷米二氧化籍 巧 水溶性导电高分子聚審吩 3 乌洛托益 0.4 四氣哪酸1-了基-3-甲基咪哇离子液体 3 OP-10 (燒基苯酿聚氧乙稀醜-10 ) 贫.5
[007引萃酸 0.3: PM-WET100 0.12 十二醇酿 0.1 儿茶驗 0.5 乙醇 4 水 余量,
[0074] 其中,水溶性导电高分子聚嚷吩的数均分子量为12000。
[00巧]实施例2
[0076] 一种高泳透率金属错化涂装前处理剂,W金属错化前处理剂总重量为100%计,包 括如下重量百分比的组分: 纳米氣化铭· 10 水溶性导电高余子聚诚咯 3
[0077] 双十八坑基胺 化4 澳化1-了基-3-甲基咪哇离子液体 1.0 司盘60 0.5 碳酸氨納 0.1 PM-WET 100 0.3 十二醇爾 0.6
[007引 儿茶餘 0.2 己醇 3 水 余量,
[0079] 其中,水溶性导电高分子聚嚷吩的数均分子量为15000。
[0080] 实施例3
[0081 ] 一种高泳透率金属错化涂装前处理剂,W金属错化前处理剂总重量为100%计,包 括如下重量百分比的组分: 纳米二氣化错 7 水溶性导电高分子聚堡吩 6 公醇臉 0.7 六氣鱗酸1-了基-3-甲基咪唾离子液体 1.5 OP-10 0.5
[00剧梓橡酸 化2 PM-WET'IOO 化1 十二醇酷 化6 义茶驗 化3 乙蹲 2 .米 余量,
[0083] 其中,水溶性导电高分子聚化咯的数均分子量为30000。
[0084] 对比例 [00化]对比例1
[0086] 本对比例所用方法与实施例1相同,区别仅在于不加入水溶性导电高分子聚嚷吩。
[0087] 对比例2
[0088] 本对比例所用方法与实施例2相同,区别仅在于不加入纳米氣化错。
[0089] 对比例3
[0090] 本对比例所用方法与实施例3相同,区别仅在于不加入六氣憐酸1-下基-3-甲基咪 挫离子液体。
[0091] 对比例4
[0092] 本对比例所用方法与实施例1相同,区别仅在于,加入离子液体为四下基漠化锭。
[0093] 试验例
[0094] 试验所用材料规格为150mm X 75mm X 0.7mm的长方体Q235碳素钢板,在靠近75mm长 的边中间用电钻打一个挂孔;
[00M]所用电泳漆为广东佛山科德化工实业有限公司的KD系列阴极电泳漆;
[0096] 所用憐化液购自沈阳帕卡懒精有限公司,型号PB-3140。
[0097] 前处理方法:
[0098] ( - )憐化工艺:预脱脂(35°C条件下洗涂样板15分钟脱脂(50°C条件下洗涂样 板15分钟自来水洗(在自来水中浸洗3分钟纯水洗(在纯水中浸洗5分钟表调(在 浓度为3%。硫酸氧铁溶液中浸洗3分钟憐化(工艺参数见表1)^自来水洗(在自来水中浸 洗5分钟纯水洗(在纯水中浸洗5分钟阴极电泳(工艺参数参见表1)^纯水冲洗(在纯 水中浸洗3分钟烘干(在180°C条件下干燥30分钟);
[0099] (二)错化工艺:预脱脂(35°C条件下洗涂样板10分钟脱脂(50°C条件下洗涂样 板15分自来水洗(在自来水中浸洗3分钟纯水洗(在纯水中浸洗5分钟错化(工艺 参数参见表1 自来水洗(在自来水中浸洗5分钟纯水洗(在纯水中浸洗5分钟阴极 电泳(工艺参数参见表1)^纯水冲洗(在纯水中浸洗5分钟烘干(在180°C条件下干燥30 分钟)。
[0100] 样板制备主要工艺参数如下表1所示:
[0101] 表1样板制备主要参数表
[0102]
Figure CN103898593BD00121
[0…引试验例1泳透率测试
[0104] 泳透率测试:泳透率即背离电极的一面泳上漆膜的能力。在本试验中运用一汽钢 管法来检测电泳的泳透率,图la是一汽钢管法的结构,图化是电泳完后钢条漆膜分布的示 意图,由图化可明显看出,虚膜21分布均匀,虚膜短。
[0105] 在表1的试验条件下,得到错化工艺和憐化工艺的实膜与虚膜长度对比图,如图2a 和图化所示。从图2a和图2b中可W看出,使用实施例1~3制备的金属错化前处理剂处理后 样板的泳透率与用憐化液处理的样板的泳透率试验结果相近;与用错化工艺处理的样板相 比,憐化工艺样板上的电泳漆分布不均匀,有局部漆膜橘皮现象,运可能是样板局部憐化膜 成膜过薄所致。
[0106] 据图2a与图化得到实膜与虚膜长度数据,根据下式计算泳透率,计算结果如表2所 /J、- 〇
[0107]
Figure CN103898593BD00131
[0108] 表2不同前处理工艺下膜的长度(mm)及泳透率(%)
[0109]
Figure CN103898593BD00132
[0110] 从表2中可W看出,错化工艺处理后样板的平均泳透率为44.67%,而用憐化工艺处 理样板的电泳泳透率为46.03%,两者泳透效果相差小于3%。因此,在实际生产中,在不需要 额外的辅助电极或者多开工艺孔的情况下,采用错化工艺处理的样板同样可W满足工业需 要。
[01川试验例2耐盐雾腐蚀试验
[0112] 本试验中测试样板按照(一)中试验1和(二)中实施例1试验的方法制备。
[0113] 烘完后在样板中间划一条竖线,将制好的样板按照标准QB/T3826-1999进行中性 盐雾试验,测试时间lOOOh,测试结果如图3a和图3b所示。
[0114] 从图3a和图3b中可看出,憐化样板的扩缝宽度与错化样板扩缝宽度相当,均小于 lmm〇
[0115] 汽车行业的一般标准是中性盐雾试验(NSS)达到lOOOh时,单侧扩缝< 2mm合格,因 此,实施例1制得的金属错化前处理剂用(二)处理后具有良好的耐盐雾腐蚀性。
[0116] 试验例3铜加速百格实验(见图4)
[0117] 本试验实施例1~3所用样板按照(二)中方法制备,对比例所用样板按照(二)中实 施例1方法制备。
[011引试验方法:
[0119] 将样板冷却至室溫后,用百格刀画上百格,之后包边放入酸性的铜离子加速盐雾 箱中,经过100小时后取出,通过玻璃纸胶带进行剥离,通过未脱落的涂膜网格个数占总网 格个数的百分比对漆的附着力进行评价,百分比越大,说明效果越好,试验结果如表3所示。
[0120] 表3附着力试验结果
[0121]
Figure CN103898593BD00141
[0122] 用实施例1样品制备的样板经铜加速百格试验后的照片如图4所示。
[0123] W上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明,不过运些说明并 不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本发明精神和范围的情况下, 可W对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,运些均落入本发明 的范围内。本发明的保护范围W所附权利要求为准。

Claims (6)

1. 一种高泳透率金属锆化涂装前处理剂,其特征在于,该金属锆化前处理剂以其自身 总重量为100%计,包括如下重量百分比的组分:
Figure CN103898593BC00021
其中, 所述纳米二氧化错或纳米氟化错的D50粒径为20~60nm; 所述水溶性导电高分子聚噻吩或聚吡咯的数均分子量为8000~100000; 所述离子液体选自:四氟硼酸1-丁基-3-甲基咪唑离子液体、溴代1-丁基-3-甲基咪唑 离子液体、六氟磷酸1 - 丁基-3-甲基咪唑离子液体、六氟磷酸N-乙基吡啶离子液体或三氟乙 酸1 -丁基-3-甲基咪唑离子液体; 所述稳定剂为非离子型表面活性剂; 所述成膜助剂为十二醇酯; 所述高泳透率金属锆化涂装前处理剂的pH值为3~7。
2. 根据权利要求1所述的高泳透率金属锆化涂装前处理剂,其特征在于,所述缓蚀剂选 自乙胺、二乙胺、三乙胺、二戊胺、β-萘胺、苯基萘胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、苯并三氮 唑、α-羟基苯并三氮唑、乌洛托品、牛脂胺、8-羟基喹啉、己烷基胺、辛烷基胺、癸烷基胺、十 二烷基胺、十六烷胺、十八烷胺、双十二烷基胺、双十八烷基胺、三(十二烷基)胺或三(十八 烷基)胺。
3. 根据权利要求1所述的高泳透率金属锆化涂装前处理剂,其特征在于,所述稳定剂选 自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、司盘系列或吐温系列。
4. 根据权利要求3所述的高泳透率金属锆化涂装前处理剂,其特征在于,所述稳定剂为 辛烷基苯酚聚氧乙烯醚-10、脂肪醇聚氧乙烯醚-7、司盘60或吐温80。
5. 根据权利要求1所述的高泳透率金属锆化涂装前处理剂,其特征在于,所述抗氧化剂 选自对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚、儿茶酚、2,6-二叔丁基-α-二甲胺基对苯酚或4,4-亚甲 基(2,6-二叔丁基苯酚)。
6. 根据权利要求1所述的高泳透率金属锆化涂装前处理剂,其特征在于,所述pH调节剂 选自柠檬酸、草酸、碳酸钠或碳酸氢钠。
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