CN107254676A - 一种无铬钝化剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种铝合金用无铬钝化剂，按照重量份数，所述钝化剂由5‑20份水性丙烯酸树脂、4‑8份油酸、4‑6份丙二酸和35‑85份水作为主剂，以10‑30份氢氟酸和3‑8份氟锆酸铵作为辅剂，并添加0.1‑5份氟硼酸和0.1‑5份氟硅酸作为助剂混合搅拌制得。本发明所述无铬钝化剂，不含重金属，特别不含有铬，避免了压铸铝表面挂灰，且在铝合金表面形成转化膜后能有效有效提高铝合金的耐腐蚀性。

Description

一种无铬钝化剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属钝化剂技术领域，具体为一种无铬钝化剂及其制备方法。

背景技术

铝钝化剂是各种铝制品和铝合金表面专用的钝化剂，适用于铝及铝合金表面形成化学钝化膜，经铝钝化剂处理所得到的化学钝化膜具有良好的防腐蚀性能，可作为油漆、涂塑、装饰的前处理。铝制品在日常生活和工农业生产中应用越来越广泛，由于铝较活泼，其表面处理尤为重要。在铝及合金的表面处理上一层化学钝化涂层即铝钝化剂，为防腐和装饰奠定好基础。目前市场上用于压铸铝表面的处理剂基本上以三价铬，六价铬，或者稀土改性结合强氧化剂而组成的转化膜处理剂，前两者为重金属，且普遍存在环境污染问题，后者虽然对环境污染有所改进，但还是不能彻底解决，同时又出现在压铸铝表面形成的转化膜的各项性能指标下降或者达不到实际应用的要求：压铸铝表面变色，挂灰。因此存在改进的空间。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提出一种铝合金用无铬钝化剂，不含重金属，特别不含有铬，避免了压铸铝表面挂灰，且在铝合金表面形成转化膜后能有效有效提高铝合金的耐腐蚀性。

本发明为了解决上述问题所采取的技术方案为：一种铝合金用无铬钝化剂，按照重量份数，所述钝化剂由5-20份水性丙烯酸树脂、4-8份油酸、4-6份丙二酸和35-85份水作为主剂，以10-30份氢氟酸和3-8份氟锆酸铵作为辅剂，并添加0.1-5份氟硼酸和0.1-5份氟硅酸作为助剂混合搅拌制得。

作为优选的，按照重量份数，所述主剂由18份水性丙烯酸树脂、6份油酸、5份丙二酸和60份水组成，所述辅剂由20份氢氟酸和6份氟锆酸铵组成，所述助剂由3份氟硼酸和3份氟硅酸组成。

作为优选的，按照重量份数，所述主剂还包括5-8份硅溶胶。

作为优选的，按照重量份数，所述辅剂还包括3-5份氟钛酸。

作为优选的，按照重量份数，所述辅剂还包括3-5份柠檬酸。

作为优选的，按照重量份数，所述助剂还包括4-6份酒石酸和3-8份冰醋酸。

一种铝合金用无铬钝化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：常温常压下取35-85份水、5-20份水性丙烯酸树脂、4-8份油酸、4-6份丙二酸，混合搅拌30-50分钟，得基础溶剂；

步骤二：向基础溶剂中加入10-30份氢氟酸和3-8份氟锆酸，混合搅拌30-50分钟，得混合溶剂；

步骤三：向混合溶剂中加入0.1-5份氟硼酸和0.1-5份氟硅酸，搅拌至清澈透明，得成品无铬钝化剂，检测合格后封装。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明以水性丙烯酸树脂为主要原料，水性丙烯酸树脂在油酸和丙二酸形成的有机酸性条件下，能与铝型材发生化学交联反应，能够在铝型材表面迅速成膜，以氢氟酸和氟锆酸氨为辅剂，在交联反应过程中起到了抛光清洗活化铝型材表面的作用，以氟硼酸和氟硅酸作为助剂，辅助成膜，充分发挥锆、硼以及硅元素的耐腐蚀耐磨损特点，促使水性丙烯酸树脂在与铝交联反应形成复合高分子膜，大大提高了成膜的耐腐蚀性能，结合粉末涂装，其耐盐雾时间可达3000小时以上。

另外，优选的，主剂中还包括硅溶胶，在对铝型材处理时，硅溶胶能够在铝型材表面形成膜骨架，供其他原料附着，以促进其他原料在铝型材表面加速成膜，同时硅溶胶还可配合氟锆酸氨中的铵离子，可以调节酸碱性，。

辅剂中的氟钛酸用作化合原料，与氢氟酸和氟锆酸氨协同作用，促使原料在铝表面形成转化膜；辅剂中的柠檬酸在提供酸性环境的同时，对铝材起到了酸洗的作用，进一步去除铝型材表面的氧化皮，使得其他原料能够有效地与铝型材反应，促进在铝型材表面成膜。

助剂中的酒石酸用作抗氧化增效剂、缓凝剂，在本发明中，控制转化膜的成膜速度，促使铝型材表面的成膜均匀一致；冰醋酸同柠檬酸一致，在提供酸性环境的同时，对铝材起到了酸洗的作用，进一步去除铝型材表面的氧化皮，使得其他原料能够有效地与铝型材反应，促进成膜。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。

实施例1

本发明为一种铝合金用无铬钝化剂，按照重量份数，所述钝化剂由5份水性丙烯酸树脂、4份油酸、4份丙二酸和35份水作为主剂，以10份氢氟酸和3份氟锆酸铵作为辅剂，并添加0.1份氟硼酸和0.1份氟硅酸作为助剂混合搅拌制得。

进一步的，按照重量份数，所述主剂还包括5份硅溶胶。

进一步的，按照重量份数，所述辅剂还包括3份氟钛酸。

进一步的，按照重量份数，所述辅剂还包括3份柠檬酸。

进一步的，按照重量份数，所述助剂还包括4份酒石酸和3份冰醋酸。

一种铝合金用无铬钝化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：常温常压下取35份水、5份水性丙烯酸树脂、4份油酸、4份丙二酸，混合搅拌30分钟，得基础溶剂；

步骤二：向基础溶剂中加入10份氢氟酸和3份氟锆酸铵，混合搅拌30分钟，得混合溶剂；

步骤三：向混合溶剂中加入0.1份氟硼酸和0.1份氟硅酸，搅拌至清澈透明，得成品无铬钝化剂，检测合格后封装。

实施例2

一种铝合金用无铬钝化剂，按照重量份数，所述钝化剂由20份水性丙烯酸树脂、8份油酸、6份丙二酸和85份水作为主剂，以30份氢氟酸和8份氟锆酸铵作为辅剂，并添加5份氟硼酸和5份氟硅酸作为助剂混合搅拌制得。

进一步的，按照重量份数，所述主剂还包括8份硅溶胶。

进一步的，按照重量份数，所述辅剂还包括5份氟钛酸。

进一步的，按照重量份数，所述辅剂还包括5份柠檬酸。

进一步的，按照重量份数，所述助剂还包括6份酒石酸和8份冰醋酸。

一种铝合金用无铬钝化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：常温常压下取85份水、20份水性丙烯酸树脂、8份油酸、6份丙二酸，混合搅拌50分钟，得基础溶剂；

步骤二：向基础溶剂中加入30份氢氟酸和8份氟锆酸铵，混合搅拌50分钟，得混合溶剂；

步骤三：向混合溶剂中加入5份氟硼酸和5份氟硅酸，搅拌至清澈透明，得成品无铬钝化剂，检测合格后封装。

实施例3

一种铝合金用无铬钝化剂，按照重量份数，所述主剂由18份水性丙烯酸树脂、6份油酸、5份丙二酸和60份水组成，所述辅剂由20份氢氟酸和6份氟锆酸铵组成，所述助剂由3份氟硼酸和3份氟硅酸组成。

进一步的，按照重量份数，所述主剂还包括7份硅溶胶。

进一步的，按照重量份数，所述辅剂还包括4份氟钛酸。

进一步的，按照重量份数，所述辅剂还包括4份柠檬酸。

进一步的，按照重量份数，所述助剂还包括5份酒石酸和6份冰醋酸。

一种铝合金用无铬钝化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：常温常压下取60份水、18份水性丙烯酸树脂、6份油酸、5份丙二酸，混合搅拌40分钟，得基础溶剂；

步骤二：向基础溶剂中加入20份氢氟酸和6份氟锆酸铵，混合搅拌40分钟，得混合溶剂；

步骤三：向混合溶剂中加入0.1-5份氟硼酸和0.1-5份氟硅酸，搅拌至清澈透明，得成品无铬钝化剂，检测合格后封装。

本发明所述的无铬钝化剂，添加简单，操作过程中只需要测定PH值和电导率，产品质量稳定，使用浓度为3-5％左右。PH值2.2-3.2。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例描述如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述所述技术内容作出的些许更动或修饰均为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种铝合金用无铬钝化剂，其特征在于：按照重量份数，所述钝化剂由5-20份水性丙烯酸树脂、4-8份油酸、4-6份丙二酸和35-85份水作为主剂，以10-30份氢氟酸和3-8份氟锆酸铵作为辅剂，并添加0.1-5份氟硼酸和0.1-5份氟硅酸作为助剂混合搅拌制得。

2.如权利要求1所述的一种铝合金用无铬钝化剂，其特征在于：按照重量份数，所述主剂由18份水性丙烯酸树脂、6份油酸、5份丙二酸和60份水组成，所述辅剂由20份氢氟酸和6份氟锆酸铵组成，所述助剂由3份氟硼酸和3份氟硅酸组成。

3.如权利要求1所述的一种铝合金用无铬钝化剂，其特征在于：按照重量份数，所述主剂还包括5-8份硅溶胶。

4.如权利要求1所述的一种铝合金用无铬钝化剂，其特征在于：按照重量份数，所述辅剂还包括3-5份氟钛酸。

5.如权利要求1所述的一种铝合金用无铬钝化剂，其特征在于：按照重量份数，所述辅剂还包括3-5份柠檬酸。

6.如权利要求1所述的一种铝合金用无铬钝化剂，其特征在于：按照重量份数，所述助剂还包括4-6份酒石酸和3-8份冰醋酸。

7.如权利要求1所述的一种铝合金用无铬钝化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：常温常压下取35-85份水、5-20份水性丙烯酸树脂、4-8份油酸、4-6份丙二酸，混合搅拌30-50分钟，得基础溶剂；

步骤二：向基础溶剂中加入10-30份氢氟酸和3-8份氟锆酸铵，混合搅拌30-50分钟，得混合溶剂；

步骤三：向混合溶剂中加入0.1-5份氟硼酸和0.1-5份氟硅酸，搅拌至清澈透明，得成品无铬钝化剂，检测合格后封装。