CN104109467A - 一种环保无氟铝合金表面处理剂 - Google Patents

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徐泽军
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Abstract

本发明公开了一种环保无氟铝合金表面处理剂，它是由下述重量份的原料组成的：硼酸钠2.3-3、醋酸锌1-1.7、煅石膏粉0.1-0.2、葡糖酸内酯0.8-1、间苯二酚单苯甲酸酯0.03-0.1、N,N-二乙基苯胺0.1-0.3、亚甲基二萘磺酸钠1-2.4、聚乙二醇4002-3、钨酸钾0.8-1、十四烷二元酸2-2.6、成膜助剂2-3、硅烷偶联剂KH57014-20、去离子水130-150，本发明的表面处理剂可以在铝合金表面形成一层致密均匀、耐蚀性、耐酸碱性、耐盐雾性强、和涂层附着力极好的转化膜，其处理方法简单，对温度要求低，能耗少。

Description

一种环保无氟铝合金表面处理剂
 
技术领域
    本发明主要涉及表面处理领域，尤其涉及一种环保无氟铝合金表面处理剂。
背景技术
    铝合金的表面处理方法有很多，如物理法、化学法、物理化学法和综合法。现在常用的方法是阳极氧化法，通过电化学方法在铝合金表面形成转化膜，这种方法虽然可提高铝合金的环保无氟性能，但是其适应环境的能力差，转化膜层不够均匀、易脱落，耐磨性能没有得到改善，而传统的磷酸盐转化和铬酸盐钝化表面处理技术虽然可以获得良好的效果，但处理过程中排出的废液中含有锌、锰、镍、铬等重金属离子和亚环保无氟等致癌物质，对环境污染非常严重，而金属表面硅烷化处理技术由于不涉及危害环境的物质，生产工艺能耗低、技术应用领域广泛，被认为有望取代磷酸盐转化处理和铬酸盐钝化处理，是金属表面单独防护最新发展方向。
发明内容
本发明目的就是提供一种环保无氟铝合金表面处理剂。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种环保无氟铝合金表面处理剂，它是由下述重量份的原料组成的：
硼酸钠2.3-3、醋酸锌1-1.7、煅石膏粉0.1-0.2、葡糖酸内酯0.8-1、间苯二酚单苯甲酸酯0.03-0.1、N,N-二乙基苯胺0.1-0.3、亚甲基二萘磺酸钠1-2.4、聚乙二醇400 2-3、钨酸钾0.8-1、十四烷二元酸2-2.6、成膜助剂2-3、硅烷偶联剂KH570 14-20、去离子水130-150；
所述的成膜助剂是由下述重量份的原料组成的：
聚乙二醇1000 20-26、氟硅酸钠1-2、乙酰丙酮钙0.2-0.3、钼酸铵0.5-1、甘草酸二钾1-2、沙蒿胶1-2、聚山梨酯80 1-2、硅烷偶联剂kh560 0.3-0.5、去离子水70-80；
将氟硅酸钠、钼酸铵、硅烷偶联剂kh560混合球磨均匀，加入上述去离子水重量的20-30%，600-800转/分搅拌分散3-7分钟，得分散液；
将聚乙二醇1000与沙蒿胶混合，搅拌均匀后升高温度为55-60℃，加入甘草酸二钾，保温搅拌2-4分钟，加入到剩余的去离子水中，100-200转/分搅拌分散4-6分钟，加入上述分散液和剩余各原料，400-600转/分搅拌分散10-15分钟，即得所述成膜助剂。
一种环保无氟铝合金表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：
将煅石膏粉与钨酸钾混合，球磨均匀后加入N,N-二乙基苯胺，加入上述去离子水重量的40-50%，搅拌2-3分钟后加入亚甲基二萘磺酸钠，80-100转/分搅拌混合3-5分钟；
将硼酸钠、醋酸锌混合加入到剩余的去离子水中，搅拌混合后加入硅烷偶联剂KH570，150-200转/分搅拌分散10-16分钟；
将上述处理后的各原料与剩余各原料混合，200-300转/分搅拌分散1-2小时，即得所述环保无氟铝合金表面处理剂。
本发明的优点是：
    本发明的表面处理剂可以在铝合金表面形成一层致密均匀、耐蚀性、耐酸碱性、耐盐雾性强、和涂层附着力极好的转化膜，其处理方法简单，对温度要求低，能耗少。
具体实施方式
实施例1
一种环保无氟铝合金表面处理剂，它是由下述重量份的原料组成的：
硼酸钠2.3、醋酸锌1.7、煅石膏粉0.2、葡糖酸内酯0.8、间苯二酚单苯甲酸酯0.1、N,N-二乙基苯胺0.3、亚甲基二萘磺酸钠2.4、聚乙二醇400 3、钨酸钾0.8、十四烷二元酸2.6、成膜助剂2、硅烷偶联剂KH570 20、去离子水150；
所述的成膜助剂是由下述重量份的原料组成的：
聚乙二醇1000 26、氟硅酸钠1、乙酰丙酮钙0.3、钼酸铵0.5、甘草酸二钾2、沙蒿胶2、聚山梨酯80 2、硅烷偶联剂kh560 0.5、去离子水80；
将氟硅酸钠、钼酸铵、硅烷偶联剂kh560混合球磨均匀，加入上述去离子水重量的30%，800转/分搅拌分散3分钟，得分散液；
将聚乙二醇1000与沙蒿胶混合，搅拌均匀后升高温度为60℃，加入甘草酸二钾，保温搅拌2-4分钟，加入到剩余的去离子水中，200转/分搅拌分散6分钟，加入上述分散液和剩余各原料，600转/分搅拌分散15分钟，即得所述成膜助剂。
一种环保无氟铝合金表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：
将煅石膏粉与钨酸钾混合，球磨均匀后加入N,N-二乙基苯胺，加入上述去离子水重量的50%，搅拌3分钟后加入亚甲基二萘磺酸钠，100转/分搅拌混合3分钟；
将硼酸钠、醋酸锌混合加入到剩余的去离子水中，搅拌混合后加入硅烷偶联剂KH570，200转/分搅拌分散16分钟；
将上述处理后的各原料与剩余各原料混合，300转/分搅拌分散2小时，即得所述环保无氟铝合金表面处理剂。
使用方法：
将进行脱脂、水洗后的铝合金工件置于本发明的表面处理剂中进行浸渍，工作温度20-40℃，工作时间0.5-1min。
性能测试：
取本发明的表面处理剂处理的铝合金板材做实验，该板材的规格为80mm×100mm×4mm，将该板材横向切开，进行喷洒试验，所用试剂为浓度为5% 的氯化钠溶液，试验时间300 小时，测量在切割线一侧形成的鼓泡宽度，结果鼓泡宽度为0 ；
耐盐性：
将该板材浸泡在浓度为5% 的氯化钠溶液中，浸泡300 小时，材料表面基本无变化，浸泡300 小时，无锈斑出现；
耐酸性：
将该板材用温度为23℃的0.05mol/l硫酸进行喷淋实验，实验时间20小时，用清水洗净，在室内放置2小时，漆膜表面无变化，无起泡、无脱落、无破损；
抗剥离性：
将该板材表面涂上一层2-3mm的浆糊，放到温度为50℃，相对湿度为90-96%的密封箱中，实验时间24小时，取出后用清水洗净，漆膜表面无起泡、无脱落、无破损。

Claims (2)

1.一种环保无氟铝合金表面处理剂，其特征在于它是由下述重量份的原料组成的：
硼酸钠2.3-3、醋酸锌1-1.7、煅石膏粉0.1-0.2、葡糖酸内酯0.8-1、间苯二酚单苯甲酸酯0.03-0.1、N,N-二乙基苯胺0.1-0.3、亚甲基二萘磺酸钠1-2.4、聚乙二醇400 2-3、钨酸钾0.8-1、十四烷二元酸2-2.6、成膜助剂2-3、硅烷偶联剂KH570 14-20、去离子水130-150；
所述的成膜助剂是由下述重量份的原料组成的：
聚乙二醇1000 20-26、氟硅酸钠1-2、乙酰丙酮钙0.2-0.3、钼酸铵0.5-1、甘草酸二钾1-2、沙蒿胶1-2、聚山梨酯80 1-2、硅烷偶联剂kh560 0.3-0.5、去离子水70-80；
将氟硅酸钠、钼酸铵、硅烷偶联剂kh560混合球磨均匀，加入上述去离子水重量的20-30%，600-800转/分搅拌分散3-7分钟，得分散液；
将聚乙二醇1000与沙蒿胶混合，搅拌均匀后升高温度为55-60℃，加入甘草酸二钾，保温搅拌2-4分钟，加入到剩余的去离子水中，100-200转/分搅拌分散4-6分钟，加入上述分散液和剩余各原料，400-600转/分搅拌分散10-15分钟，即得所述成膜助剂。
2.一种如权利要求1所述的环保无氟铝合金表面处理剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
将煅石膏粉与钨酸钾混合，球磨均匀后加入N,N-二乙基苯胺，加入上述去离子水重量的40-50%，搅拌2-3分钟后加入亚甲基二萘磺酸钠，80-100转/分搅拌混合3-5分钟；
将硼酸钠、醋酸锌混合加入到剩余的去离子水中，搅拌混合后加入硅烷偶联剂KH570，150-200转/分搅拌分散10-16分钟；
将上述处理后的各原料与剩余各原料混合，200-300转/分搅拌分散1-2小时，即得所述环保无氟铝合金表面处理剂。
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