CN108220941A - 一种金属表面处理剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种金属表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：S1：在去离子水加入酸性液体，然后搅拌5‑10分钟；S2：再加氟锆酸或氟锆酸盐，搅拌5‑10分钟；S3：再加入氢氟酸盐搅拌5‑10分钟；S4：然后加入含有氨基的硅烷偶联剂，搅拌90‑120分钟；使得溶液中各原料组分及其含量为：氟锆酸或氟锆酸盐1300‑1600ppm，氢氟酸盐90‑110ppm，酸性液体850‑1050ppm，含有氨基的硅烷偶联剂140‑180ppm。使用本发明制作出来的金属表面处理剂可以在铝压铸件的表面形成无铬的具有高耐蚀钝化膜，处理后的金属表面，具有优异的防蚀性能，同时本表面处理剂具备环保性，不含重金属污染物。
Description
技术领域
本发明属于金属表面处理技术领域，特别是一种金属表面处理剂的制备方法。
背景技术
铝的重量轻，塑性加工性、耐腐蚀性优异，且具有电/热传导性良好的优异的特性。因此， 上述铝及铝合金在生活的家庭用品或饮料罐、家具、内部装饰等行业运用广泛，在航空/宇宙、 汽车、车辆、船舶、土木/建筑等很多领域中广泛应用。
传统通过压铸法等加工的铝部件中，由于不同种合金元素之间存在电化学电势差而容易 发生腐蚀现象，因此，作为防蚀处理或涂装底层，以往大多进行铬化处理。但是，六价铬是 致癌物质。随着无铬技术的成熟，业界团体对六价铬的限制强化也在不断进行。采用氟锆酸 或氟钛酸等技术体系日渐成熟，在铝材处理技术中，锆和钛有相当于六价铬的防腐蚀机能。 在铝压铸件处理的无铬化处理难以满足高耐蚀要求。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明提供一种金属表面处理剂的制备方法，制作出来的金属 表面处理剂可以在铝压铸件的表面形成无铬的具有高耐蚀钝化膜，处理后的金属表面，具有 优异的防蚀性能，同时本表面处理剂具备环保性，不含重金属污染物。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种金属表面处理剂的制备方法，其特 征在于，包括以下步骤：
S1：在去离子水加酸性液体，然后搅拌5-10分钟；
S2：再加氢氟酸锆或氟锆酸盐，搅拌5-10分钟；
S3：再加入氢氟酸盐搅拌5-10分钟；
S4：然后加入含有氨基的硅烷偶联剂，搅拌90-120分钟；
使得溶液中各原料组分及其含量为：氢氟酸锆或氟锆酸盐1300-1600ppm，氢氟酸盐 90-110ppm，酸性液体850-1050ppm，含有氨基的硅烷偶联剂140-180ppm。
优选地，所述酸性液体为硫酸或硝酸或氢氟酸或磷酸或乙酸。
优选地，所述酸性液体为硝酸。
优选地，所述氟锆酸盐为氟锆酸锂或氟锆酸钠或氟锆酸钾或氟锆酸铵。
优选地，所述氟锆酸盐为氟锆酸钾。
优选地，所述氢氟酸盐为氢氟酸锂或氢氟酸钠或氢氟酸铵。
优选地，所述氢氟酸盐为氟化氢钾。
优选地，所述含氨基的硅烷偶联剂为N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或N-2-(氨 基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三甲氧基硅烷 或1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺或N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷。
优选地，所述含氨基的硅烷偶联剂为N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供的金属表面处理剂的制备方法，制作出来的金属表面处理剂可以在铝压铸件 的表面形成无铬的具有高耐蚀钝化膜，处理后的金属表面，具有优异的防蚀性能，同时本表 面处理剂具备环保性，不含重金属污染物。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步的描述：
实施例1：一种金属表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：S1：在去离子水加65％浓度 的硝酸溶液，然后搅拌5-10分钟，S2：再加入氟锆酸钾，搅拌5-10分钟；S3：再加入氟化氢钾搅拌5-10分钟；S4：然后加入N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，搅拌90-120分钟；使得溶液中各原料组分及其含量为：氟锆酸钾1300-1600ppm，氟氢化钾90-110ppm，硝酸850-1050ppm，N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷140-180ppm。
其他实施例：相对于实施例1，硝酸可以采用硫酸或氢氟酸或磷酸或乙酸代替，主要是 为了调节PH值，而氟锆酸钾可以采用氢氟酸锆或氟锆酸锂或氟锆酸钠或氟锆酸钾或氟锆酸铵， 主要是为了获得锆离子；而氟化氢钾可以采用氢氟酸锂或氢氟酸钠或氢氟酸铵；N-2-(氨基 乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷可以采用N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或3-氨基丙 基三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三甲氧基硅烷或1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺或N- 苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷代替。
采用以上实施例生产处理的金属表面处理剂，在进行金属表面处理时，调整工作液PH值 4.0-4.5，处理温度为40-50℃，处理时间为90-120秒，处理后则形成所需的转化膜。
另外，使用本方法得到的表面处理剂，在使用时，可以通过浸泡法、喷雾法、辊涂法等 方法对铝及铝压铸件的表面进行形成化学转化处理。
具体的铝合金处理工艺流程：对金属表面用弱碱性脱脂剂进行清洗，采用表面离型剂清 洗干净，水洗两次，防止碱液残留；然后在5％硝酸中进行表面调整，漂洗干净后进入本发明 生产出来的金属表面处理剂，按工作液PH值4.0-4.5,处理温度为40-50℃，处理时间为90-120 秒来处理样板，并在温度120℃的烘箱中烘干水份。
按照上述方法对压铸件样板进行涂装，制作涂装板并进行评价，并附上测试对比表。评 价结果如下：裸膜(120℃烘干，未涂装处理)：中性盐雾60H；涂层测试(120℃烘干，涂装 处理)：中性盐雾800H。
实例对比
转化膜性能测试
以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡 依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种金属表面处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在去离子水加入酸性液体，然后搅拌5-10分钟；
S2：再加氟锆酸或氟锆酸盐，搅拌5-10分钟；
S3：再加入氢氟酸盐搅拌5-10分钟；
S4：然后加入含有氨基的硅烷偶联剂，搅拌90-120分钟；
使得溶液中各原料组分及其含量为：氢氟酸锆或氟锆酸盐1300-1600ppm，氢氟酸盐90-110ppm，酸性液体850-1050ppm，含有氨基的硅烷偶联剂140-180ppm。
2.根据权利要求1所述的一种金属表面处理剂的制备方法，其特征在于：所述酸性液体为硫酸或硝酸或氢氟酸或磷酸或乙酸。
3.根据权利要求1或2所述的一种金属表面处理剂的制备方法，其特征在于：所述酸性液体为硝酸。
4.根据权利要求1所述的一种金属表面处理剂的制备方法，其特征在于：所述氟锆酸盐为氟锆酸锂或氟锆酸钠或氟锆酸钾或氟锆酸铵。
5.根据权利要求1或4所述的一种金属表面处理剂的制备方法，其特征在于：所述氟锆酸盐为氟锆酸钾。
6.根据权利要求1所述的一种金属表面处理剂的制备方法，其特征在于：所述氢氟酸盐为氢氟酸锂或氢氟酸钠或氢氟酸铵。
7.根据权利要求1或6所述的一种金属表面处理剂的制备方法，其特征在于：所述氢氟酸盐为氟化氢钾。
8.根据权利要求1所述的一种金属表面处理剂的制备方法，其特征在于：所述含氨基的硅烷偶联剂为N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三甲氧基硅烷或1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺或N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷。
9.根据权利要求1或8所述的一种金属表面处理剂的制备方法，其特征在于：所述含氨基的硅烷偶联剂为N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷。
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