CN104561972A - 一种铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂，由如下重量百分比的原料制成：过硫酸钾5~10%，山梨糖醇1~5%，偏钒酸铵0.5~1.5%，二异丁基萘磺酸钠0.1~0.5%，碳酸锆钾0.1~0.5%，二茂铁甲酸0.05~0.08%，聚氧乙烯月桂醇醚0.05~0.08%，吡咯烷酮羟酸钠0.01~0.05%，余量为水。与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：不含六价铬等有毒有害成分，对环境友好；在铸铝合金表面形成的钝化膜，其耐蚀性和漆膜附着力达到铬酸盐钝化技术水平，可以完全替代铬酸盐钝化技术；处理工艺简单，处理时间短，施工方便，适用于规模化工业生产。
Description
技术领域
本发明属于金属表面处理领域，具体涉及一种铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂。
背景技术
铸铝合金在制造业中被广泛的应用，是按标准的铸造铝合金成份比例配制后，经过人工加热将其变成铝合金液体或熔融状态后再通过专业的模具或相应工艺将熔融状态的铝合金浇注进型腔，经冷却形成所需要形状铝件的一种工艺方法。常用的铸铝方法有：砂铸，压铸，低压铸造，精密铸造，永久模铸造等。由于铝的电极电位较低，当在潮湿环境中与高电位金属接触时，极易产生接触腐蚀。另外铸铝合金在制造过程中，由于追求高的力学性能和其他方面的综合性能而添加各种合金元素，这些元素的存在使得铝合金内部化学成份和组织不均匀，再加上热处理和加工过程中残余应力的存在，使得铸铝合金在使用环境中极易造成微电池腐蚀。而且铸铝在使用环境中，不可避免地存在着潮湿空气，这些潮湿空气凝结在铝合金材料表面形成水膜，更为严重的是潮湿空气中存在一定含量的Cl-、SO2、H2S、CO2等物质，在这种情况下，铸铝材料更容易发生点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等形式的破坏。
在众多的表面处理措施中，六价铬酸盐处理技术已经很成熟，成本低、操作方便、耐蚀性能高而被广泛使用。但铬酸盐转化处理液含有对人体及环境极为有害的六价铬，不仅处理过程中会产生污染，而且转化膜中的六价铬还将导致被处理产品在日后使用及废弃时对环境造成二次污染。并且，从2007年开始，欧洲和北美已全面禁止铝合金表面铬酸盐处理的各类产品，如铝型材、汽车零部件和电子产品等。因此随着人们环保意识和对六价铬离子毒害性的认识的提高，针对铸铝合金的铬酸盐化学转化处理的替代技术研究开发受到广泛的关注。目前，虽然现有市场上某些厂家的铸铝合金无铬钝化产品也达到了环保要求，但是这些产品在与后续涂层的涂装配套性能上还不能达到传统钝化的性能，尤其表现在涂层结合力和整体耐蚀性上，不能满足相关标准的技术要求。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可以替代传统六价铬酸盐处理技术的适用于铸铝合金的环保型涂装前无铬钝化处理剂及其制备方法。为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂，由如下重量百分比的原料制成：过硫酸钾5~10%，山梨糖醇1~5%，偏钒酸铵0.5~1.5%，二异丁基萘磺酸钠0.1~0.5%，碳酸锆钾0.1~0.5%，二茂铁甲酸0.05~0.08%，聚氧乙烯月桂醇醚0.05~0.08%，吡咯烷酮羟酸钠0.01~0.05%，余量为水。
优选地，一种铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂，由如下重量百分比的原料制成：过硫酸钾7.5%，山梨糖醇3%，偏钒酸铵1%，二异丁基萘磺酸钠0.3%，碳酸锆钾0.3%，二茂铁甲酸0.065%，聚氧乙烯月桂醇醚0.065%，吡咯烷酮羟酸钠0.03%，余量为水。
本发明铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂的制备方法，包括以下步骤：将过硫酸钾与山梨糖醇在反应釜中加入水混溶，然后再加入偏钒酸铵和二异丁基萘磺酸钠，搅拌溶解后溶液静置2小时；依次加入碳酸锆钾、二茂铁甲酸、聚氧乙烯月桂醇醚、吡咯烷酮羟酸钠后搅拌溶解后静置30分钟，即得铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂。
本发明铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂的用法：铸铝合金工件经过脱脂洗净后，用质量浓度为3%~5%的本发明处理剂在10~30℃的条件下处理5~10分钟，处理方式可为喷淋法或浸渍法。水洗烘干后即可进入涂装工序。
本发明的铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂在铸铝合金表面可以生成一层均匀致密的钝化膜，提高了铸铝合金的耐蚀性，同时作为铸铝合金与后续涂层的中间过渡层，大大增强涂层的附着力。与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：1、不含六价铬等有毒有害成分，对环境友好；2、本发明在铸铝合金表面形成的钝化膜，其耐蚀性和漆膜附着力达到铬酸盐钝化技术水平，可以完全替代铬酸盐钝化技术；3、本发明处理工艺简单，处理时间短，施工方便，适用于规模化工业生产。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：
一种铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂，由如下重量百分比的原料制成：过硫酸钾5%，山梨糖醇5%，偏钒酸铵0.5%，二异丁基萘磺酸钠0.5%，碳酸锆钾0.1%，二茂铁甲酸0.08%，聚氧乙烯月桂醇醚0.05%，吡咯烷酮羟酸钠0.05%，余量为水。
上述的铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂的制备方法，包括以下步骤：将过硫酸钾与山梨糖醇在反应釜中加入水混溶，然后再加入偏钒酸铵和二异丁基萘磺酸钠，搅拌溶解后溶液静置2小时；依次加入碳酸锆钾、二茂铁甲酸、聚氧乙烯月桂醇醚、吡咯烷酮羟酸钠后搅拌溶解后静置30分钟，即得铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂。
实施例2：
一种铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂，由如下重量百分比的原料制成：过硫酸钾10%，山梨糖醇1%，偏钒酸铵1.5%，二异丁基萘磺酸钠0.1%，碳酸锆钾0.5%，二茂铁甲酸0.05%，聚氧乙烯月桂醇醚0.08%，吡咯烷酮羟酸钠0.01%，余量为水。
上述的铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂的制备方法同实施例1。
实施例3：
一种铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂，由如下重量百分比的原料制成：过硫酸钾7.5%，山梨糖醇3%，偏钒酸铵1%，二异丁基萘磺酸钠0.3%，碳酸锆钾0.3%，二茂铁甲酸0.065%，聚氧乙烯月桂醇醚0.065%，吡咯烷酮羟酸钠0.03%，余量为水。
上述的铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂的制备方法同实施例1。
对比试验数据如下：
用本发明实施例 1~3的铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂和传统铬酸盐钝化剂分别对铸铝合金进行钝化处理，参考相关国家标准对本发明的无铬钝化膜和传统铬酸盐钝化膜的涂层进行性能对比测试，结果如下表：
通过表中各项试验检测结果，可以得出结论：经过本发明处理剂处理的铸铝合金，在表面生成一层蓝紫色的无铬钝化膜，该钝化膜与传统铬酸盐钝化膜相比，具有更优异的耐蚀性能和涂层结合力性能。其中，经本发明实施例3处理剂处理的铸铝合金的涂层耐蚀性和结合力最佳，大大超过本发明人的预期。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，只要不偏离或超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂，其特征在于，由如下重量百分比的原料制成：过硫酸钾5~10%，山梨糖醇1~5%，偏钒酸铵0.5~1.5%，二异丁基萘磺酸钠0.1~0.5%，碳酸锆钾0.1~0.5%，二茂铁甲酸0.05~0.08%，聚氧乙烯月桂醇醚0.05~0.08%，吡咯烷酮羟酸钠0.01~0.05%，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂，其特征在于，由如下重量百分比的原料制成：过硫酸钾7.5%，山梨糖醇3%，偏钒酸铵1%，二异丁基萘磺酸钠0.3%，碳酸锆钾0.3%，二茂铁甲酸0.065%，聚氧乙烯月桂醇醚0.065%，吡咯烷酮羟酸钠0.03%，余量为水。
3.根据权利要求1所述的一种铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂，其特征在于，制备方法包括以下步骤：将过硫酸钾与山梨糖醇在反应釜中加入水混溶，然后再加入偏钒酸铵和二异丁基萘磺酸钠，搅拌溶解后溶液静置2小时；依次加入碳酸锆钾、二茂铁甲酸、聚氧乙烯月桂醇醚、吡咯烷酮羟酸钠后搅拌溶解后静置30分钟，即得铸铝合金工件涂装前无铬钝化处理剂。
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| CN104561972B (zh) | 2017-07-25 |
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Application publication date: 20150429 Assignee: Hefei Langyi surface treatment Co.,Ltd. Assignor: HEFEI HUAQING FANGXING SURFACE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2022340000004 Denomination of invention: A chromium free passivating agent for cast aluminum alloy workpiece before coating Granted publication date: 20170725 License type: Common License Record date: 20220721 |
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Address after: 230088 Floor 1, Building 4, No. 1666, Ningxi Road, High tech Zone, Hefei, Anhui Patentee after: Hefei Huaqing High tech Surface Technology Co.,Ltd. Address before: 230088 Huaqing R&D Building, No. 8 North Third Road, Mechanical and Electrical Industrial Park, Hefei High-tech Zone, Anhui Province Patentee before: HEFEI HUAQING FANGXING SURFACE TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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