CN105088215A - 一种高耐磨性铝型材无铬钝化处理液及其制备方法 - Google Patents

一种高耐磨性铝型材无铬钝化处理液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高耐磨性铝型材无铬钝化处理液,由下列重量份的原料制成:硝酸铈10-10.5、高锰酸钾2-2.2、碳纳米管0.3-0.4、纳米SiC0.3-0.4、纳米铜0.2-0.3、苯乙烯0.6-0.8、丙烯酰胺0.2-0.3、丙烯酸0.4-0.5、偶氮二异丁腈0.05-0.1、丙烯磺酸钠0.5-0.6、十二烷基硫酸钠0.02-0.03、十六烷0.9-1、纳米二氧化硅0.3-0.4、纳米二氧化钛0.3-0.4、去离子水适量。本发明处理液通能快速形成均匀的氧化膜,提高油漆涂覆性能,同时减少孔隙,膜更致密、均匀;通过使用碳纳米管、纳米SiC、纳米铜,使得氧化膜获得了更高硬度、高耐磨及高耐蚀性能。

Description

一种高耐磨性铝型材无铬钝化处理液及其制备方法
技术领域
本发明涉及无铬金属表面处理剂技术领域,尤其涉及一种高耐磨性铝型材无铬钝化处理液及其制备方法。
背景技术
喷涂铝型材在涂装前常采用铬酸盐化学钝化法进行前处理,但铬酸盐处理中六价铬离子对人体具有致癌作用,处理不当会对环境造成严重的污染,因此铬酸盐钝化工艺受到极大的关注,有些国家已限制其使用。近年来国内外对无铬钝化工艺进行了大量研究,开发了稀土、钴盐、硅酸盐、钼酸、钛/锆酸盐等多种钝化液处理体系,具有一定的耐腐蚀性能。目前,采用稀土铈化合物为主要成分的无铬钝化工艺的研究较多,但是稀土铈盐与氧化剂种类繁多,采用硝酸铈和高锰酸钾复合处理剂对铝型材进行钝化处理,得到了较好的成膜效果与外观,但是该处理剂的钝化效果还是存在钝化膜不够均匀,致密性不够,处理速度慢,抗腐蚀性能不够好的缺点,需要改进。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种高耐磨性铝型材无铬钝化处理液及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种高耐磨性铝型材无铬钝化处理液,由下列重量份的原料制成:硝酸铈10-10.5、高锰酸钾2-2.2、碳纳米管0.3-0.4、纳米SiC0.3-0.4、纳米铜0.2-0.3、苯乙烯0.6-0.8、丙烯酰胺0.2-0.3、丙烯酸0.4-0.5、偶氮二异丁腈0.05-0.1、丙烯磺酸钠0.5-0.6、十二烷基硫酸钠0.02-0.03、十六烷0.9-1、硅烷偶联剂KH570表面改性纳米二氧化硅0.3-0.4、硅烷偶联剂KH570表面改性纳米二氧化钛0.3-0.4、去离子水适量。
所述的高耐磨性铝型材无铬钝化处理液的制备方法,包括以下步骤:
(1)将十二烷基硫酸钠溶于7-7.5重量份的去离子水中形成水溶液,将十六烷与苯乙烯混合,搅拌至溶解后加入硅烷偶联剂KH570表面改性纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH570表面改性纳米二氧化钛,然后将以上两种液体混合,在超声波细胞粉碎机下超声处理3-4min,得到乳液;将所述乳液和丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯磺酸钠混合,搅拌均匀,通入氮气15-16min,调节pH=8,升温至60-62℃,加入偶氮二异丁腈,继续搅拌反应1-2h,得到成膜剂;
(2)将硝酸铈配制成10-10.5g/L的水溶液,再按2-2.2g/L的浓度加入高锰酸钾配制成溶液,再加入0.9-1.1wt%第(1)步得到的成膜剂以及其他剩余成分,搅拌均匀,在超声波细胞粉碎机下超声处理3-4min,即得。
使用时先将铝型材进行预处理,再将铝型材浸泡在处理液中进行钝化处理,温度为15-45℃,pH值为1.8-4.5,处理20-23min,取出,用水冲洗,烘干,即可。
本发明的优点是:本发明处理液通过使用硝酸铈、高锰酸钾,减少了环境污染;通过使用纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和有机材料制作成膜剂,使得纳米微粒均匀分散与体系中,能够促进钝化成分均匀快速涂覆于铝型材表面,快速形成均匀的氧化膜,而且纳米二氧化硅、纳米二氧化钛具有良好的抗氧化性能,减缓腐蚀速度,提高油漆涂覆性能,同时减少孔隙,使得形成的膜更致密、均匀;通过使用碳纳米管、纳米SiC、纳米铜,使得氧化膜获得了更高硬度、高耐磨及高耐蚀性能。
具体实施方式
一种高耐磨性铝型材无铬钝化处理液,由下列重量份(公斤)的原料制成:硝酸铈10、高锰酸钾2、碳纳米管0.3、纳米SiC0.3、纳米铜0.2、苯乙烯0.6、丙烯酰胺0.2、丙烯酸0.4、偶氮二异丁腈0.05、丙烯磺酸钠0.5、十二烷基硫酸钠0.02、十六烷0.9、硅烷偶联剂KH570表面改性纳米二氧化硅0.3、硅烷偶联剂KH570表面改性纳米二氧化钛0.3、去离子水适量。
所述的高耐磨性铝型材无铬钝化处理液的制备方法,包括以下步骤:
(1)将十二烷基硫酸钠溶于7重量份的去离子水中形成水溶液,将十六烷与苯乙烯混合,搅拌至溶解后加入硅烷偶联剂KH570表面改性纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH570表面改性纳米二氧化钛,然后将以上两种液体混合,在超声波细胞粉碎机下超声处理3min,得到乳液;将所述乳液和丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯磺酸钠混合,搅拌均匀,通入氮气15min,调节pH=8,升温至60℃,加入偶氮二异丁腈,继续搅拌反应1h,得到成膜剂;
(2)将硝酸铈配制成10g/L的水溶液,再按2g/L的浓度加入高锰酸钾配制成溶液,再加入0.9wt%第(1)步得到的成膜剂以及其他剩余成分,搅拌均匀,在超声波细胞粉碎机下超声处理3min,即得。
使用时先将铝型材进行预处理,再将铝型材浸泡在处理液中进行钝化处理,温度为15℃,pH值为1.8,处理20min,取出,用水冲洗,烘干,即可。
钝化膜表面较致密,并且肉眼可见该膜为金黄色,具有较好的外观;通过1000h的乙酸盐雾试验后,无腐蚀、无脱落现象。

Claims (2)

1.一种高耐磨性铝型材无铬钝化处理液,其特征在于由下列重量份的原料制成:硝酸铈10-10.5、高锰酸钾2-2.2、碳纳米管0.3-0.4、纳米SiC0.3-0.4、纳米铜0.2-0.3、苯乙烯0.6-0.8、丙烯酰胺0.2-0.3、丙烯酸0.4-0.5、偶氮二异丁腈0.05-0.1、丙烯磺酸钠0.5-0.6、十二烷基硫酸钠0.02-0.03、十六烷0.9-1、硅烷偶联剂KH570表面改性纳米二氧化硅0.3-0.4、硅烷偶联剂KH570表面改性纳米二氧化钛0.3-0.4、去离子水适量。
2.根据权利要求1所述的高耐磨性铝型材无铬钝化处理液的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将十二烷基硫酸钠溶于7-7.5重量份的去离子水中形成水溶液,将十六烷与苯乙烯混合,搅拌至溶解后加入硅烷偶联剂KH570表面改性纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH570表面改性纳米二氧化钛,然后将以上两种液体混合,在超声波细胞粉碎机下超声处理3-4min,得到乳液;将所述乳液和丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯磺酸钠混合,搅拌均匀,通入氮气15-16min,调节pH=8,升温至60-62℃,加入偶氮二异丁腈,继续搅拌反应1-2h,得到成膜剂;
(2)将硝酸铈配制成10-10.5g/L的水溶液,再按2-2.2g/L的浓度加入高锰酸钾配制成溶液,再加入0.9-1.1wt%第(1)步得到的成膜剂以及其他剩余成分,搅拌均匀,在超声波细胞粉碎机下超声处理3-4min,即得。
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CN106048592A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 滁州帝邦科技有限公司 一种耐磨蚀水冷槽的制备方法
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