CN108914108A - 作为腐蚀抑制剂的金属络合物 - Google Patents
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Abstract
一种施用于金属基材的组合物，其包括金属阳离子、金属络合剂和水性载体。该基材或制品包括施用于金属基材的组合物以及在组合物上的涂层。一种制造基材的方法，其包括将组合物施用于基材，允许组合物干燥以形成转化涂层，并且在转化涂层上使用涂层。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是中国专利申请201480022781.2的分案申请。本申请要求了2013年03月16日向美国专利和商标局提交的U.S.在先申请系列No.61/802,615的优先权并有益于该在先申请系列，其全部内容通过参考文献并入本发明。
发明背景
用于航天、商业和私营工业的金属氧化和降解是严重且昂贵的问题。为了防止用于这些应用中的金属的氧化和降解，可以在金属表面上施用保护性涂料。这种保护性涂料可以仅涂布施用于金属，或者可以施用其他涂料以便进一步保护金属表面。当涂布金属表面防止腐蚀时，制造者面对的一个问题在于表面上的其他金属与转化涂料溶液相互作用并且阻止包含在转化涂料中的腐蚀抑制物质在金属表面上的适当沉积。
耐腐蚀涂料在金属表面精整的现有技术中是已知的，并且更早的技术包括铬基涂料，其在防止金属表面腐蚀方面是有效的，但是其具有不期望的环境影响。其他耐腐蚀剂也是已知的，包括一些可以防止或减少金属氧化和降解以及帮助耐腐蚀的不含铬的涂料和/或预处理涂料。
对于将铜和/或铁的去除物质添加到金属脱氧剂或去污剂中进行了许多尝试，因为已经发现表面上的铜和/或铁会增加金属腐蚀的倾向。然而，还发现这些组分并不能促进后面转化涂料沉积。因此，能够除去铜和/或铁并且还能够促进后面转化涂料沉积的组合物应当是令人期望的。
发明概述
一种施用于金属基材的组合物包括金属络合剂、金属阳离子和水性载体。
本申请还涉及如下实施方案：
1.一种施用于金属基材的组合物，该组合物包括：
金属络合剂；
金属阳离子；以及
水性载体。
2.根据实施方案1的组合物，其中该金属阳离子包括稀土元素阳离子，碱金属阳离子，碱土金属阳离子和/或过渡金属阳离子。
3.根据实施方案1的组合物，其中该组合物进一步包括能够与金属阳离子形成盐的阴离子。
4.根据实施方案3的组合物，其中该阴离子包括碳酸根离子、硅酸根离子、硝酸根离子、卤素离子、磷酸根离子、硫酸根离子和/或氢氧根离子。
5.根据实施方案1的组合物，其中该金属阳离子包括Ce、Y、Pr、Nd、Li、Na、K、Cr、Mg、Zr和/或Zn。
6.根据实施方案1的组合物，其中该金属络合剂包括能够从金属表面结合和/或除去铜和/或铁的化合物。
7.根据实施方案1的组合物，其中该金属络合剂包括唑类、胺、有机硫化合物、蛋白质、多糖、聚核酸、氨基酸、有机多元酸、有机酸和/或多肽。
8.根据实施方案1的组合物，其中该金属络合剂包括乙二胺四乙酸(EDTA)，甲基胺，脲，硫脲，通过(R1R2N)(R3R4N)C＝S表示的有机硫化合物，其中R1、R2、R3和R4各自独立的包括烃取代基，通过RC(S)NR2表示的硫酰胺，其中R包括烃取代基，谷氨酸，组氨酸，苹果酸盐，甘氨酸盐，柠檬酸盐，抗坏血酸和/或植物螯合肽。
9.一种制品，其包括：
基材；以及
在基材的至少一部分上的实施方案1的组合物。
10.根据实施方案9的制品，其中该基材包括铝。
11.根据实施方案9的制品，其进一步包括在组合物的至少一部分上的涂层。
12.实施方案11的制品，其中该涂层包括底漆和/或面漆。
13.一种制造涂覆制品的方法，该方法包括：
将实施方案1的组合物施用于至少一部分的基材上；并且
允许组合物干燥以形成转化涂层。
14.实施方案13的方法，其进一步包括在施用组合物之前对基材进行预处理。
15.实施方案13的方法，其进一步包括在至少一部分转化涂层上施用涂层。
16.实施方案15的方法，其中该涂层包括底漆和/或面漆。
17.实施方案13的方法，其进一步包括使组合物干燥。
发明详述
根据本发明的实施方案，施用于金属基材的组合物包括水性载体、能够从金属表面(例如铝或铝合金表面)中结合和/或除去铜和/或铁中的一种或二者的金属络合剂，以及包括金属阳离子的腐蚀抑制剂。在一些实施方案中，金属阳离子包括稀土物质(例如Ce(铈)和/或Y(钇)阳离子)，Zr(锆)，第IA族金属阳离子(例如Li(锂))，和/或Zn(锌)。在一些实施方案中，金属阳离子可以包括Cr(铬)。然而，在其他实施方案中，组合物实质上不含铬。正如本发明中施用的，术语“实质上”用作大约用作估计的术语，且并不用作程度的术语。此外，术语“实质上不含铬”用作估计的术语以表示组合物中铬的量可以忽略不计，以至于如果组合物中多少存在铬的话，则其可以作为附带的杂质。根据一些实施方案，在组合物中以盐的形式提供金属阳离子，并且该盐可以包括硝酸钇，硝酸铈，氯化铈，氟化锌，六氟锆酸盐和/或碳酸锂。
金属络合剂可以包括能够与金属基材表面(例如铝合金基材)的铜和/或铁中的一种或与二者结合的化合物。正如本发明中施用的，术语“金属络合剂”指的是在多配位配体和单个的中心原子之间具有两个或多个配位键的金属螯合化合物。在一些实施方案中，金属络合剂可以包括有机化合物，并且在本发明中还可以指的是螯合掩蔽剂、螯合剂、螯合试剂、螯合化合物或多价螯合剂。
根据本发明的实施方案，金属络合剂可以混合到施用于金属基材的组合物中(例如转化涂料溶液)。因为金属基材首先与组合物接触，该表面上存在的铜和/或铁将释放出H2，由此将局部pH值改变为富含OH的区域。这中局部pH值的变化允许沉积更多的腐蚀抑制物质(例如稀土离子，Zr、Cr或Zn)。随着组合物和腐蚀抑制物质沉积在金属基材的表面，金属络合剂从金属表面除去了铜和/或铁。金属表面上没有铜和/或铁，该金属就不至于总是腐蚀，并且沉积的腐蚀抑制物质可以更有效的保护或钝化金属表面。因此，根据本发明实施方案的组合物包括能够从金属基材的表面(例如铝合金)捕捉金属(例如Cu和/或Fe)以便有助于组合物沉积和耐腐蚀性的金属络合剂。
正如本发明中使用的，以下术语具有以下含义。
正如本发明中使用的，术语“盐”指的离子性结合的无机化合物和/或溶液中离子化的一种或多种无机化合物阴离子和阳离子。
正如本发明中使用的，术语“基材”指的是具有表面的材料。与施用转化涂料相关，术语“基材”指的是金属基材，例如铝、铁、铜、锌、镍、镁和/或任何这些金属的合金，包括但不限于钢。一些示例性的基材包括铝和铝合金。其他示例性的基材包括高铜铝基材(即包括含有铝和铜的合金的基材，其中合金中铜的含量较高，例如合金中3到4％的铜含量)。
术语“转化涂布”在本发明中还指的是“转化处理”或“预处理”，其指的是对金属基材进行的导致金属表面的化学转化为不同表面化学的处理。术语“转化处理”和“转化涂布”还指的是对金属表面进行的施用或处理，其中金属基材与具有不同元素的金属而不是基材中包含的金属的水溶液接触。此外，术语“转化涂布”和“转化处理”指的是具有金属元素的水溶液与不同元素的金属基材接触，其中基材的表面部分地溶解于水溶液中，这导致涂料在金属基材上沉淀(任选施加外部驱动力以便使涂料在金属基材上沉积)。
正如本发明中使用的，术语“稀土元素”指的是元素周期表中第IIIB族元素(或镧系)或钇。已知作为稀土元素的元素族群例如包括第57-71号元素(即La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu)和钇。然而在一些实施方案中，正如以下注释的，术语稀土元素可以指的是La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和Y。
正如本发明中使用的，术语“第IA族金属离子”或“第1族金属离子”指的是来自元素周期表(H除外)第1列的元素的离子。通过第IA族或第1族标识的元素的组(H除外)还已知作为碱金属，并且例如包括Li、Na、K、Rb、Cs和Fr。
正如本发明中使用的，术语“第IIA族金属离子”或“第2族金属离子”指的是来自元素周期表第2列元素的离子。通过第IIA或第2族标记的元素族群还已知作为碱土金属并且例如包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Ra。
正如本发明中使用的，术语“金属络合剂”指的是能够与金属基材表面(例如铝合金基材)的铜和/或铁中的一种或与二者配位的化合物。在一些实施方案中，术语“金属络合剂”可以指的是在多配位配体和单个中心原子之间具有两个或多个配位键的金属螯合剂。在一些实施方案中，金属络合剂可以是有机化合物，并且在本发明中还可以指的是螯合掩蔽剂、螯合剂、螯合试剂、螯合化合物或多价螯合剂。
正如本说明书中使用的，术语“包括”和该术语的变形，例如“包含”和“含有”并不意在排除其他添加剂、组分、整数成分或步骤。
本发明中公开的所有量都以25℃和1个大气压下组合物总重量的重量百分数的形式给出，除非另有说明。
根据本发明的实施方案，施用于金属基材(例如铝合金基材)的组合物包括络合剂和包含金属阳离子的腐蚀抑制剂。该金属络合剂能够从金属基材(例如铝或铝合金基材)的表面结合和/或除去铜和/或铁中的一种或二者。
在一些实施方案中，金属络合剂包括与金属基材(例如铝合金)表面上的铜和/或铁物质结合，例如配位的金属螯合化合物，以便从金属基材(例如铝合金基材)表面除去铜和/或铁物质(或减少其量)。金属络合剂的实例包括表现出溶解，例如增溶铜和/或铁的能力的化合物。该金属络合剂以0.005g/1000L组合物到3g/1000L组合物的量存在于组合物中，并且在一些实施方案中为0.01g/1000L组合物到0.3g/1000L组合物。合适种类的用作金属螯合剂化合物的非限定性实例包括唑类、胺，例如乙二胺四乙酸(EDTA)，甲胺，脲，硫脲，其他有机硫化合物，例如具有通式结构(R1R2N)(R3R4N)C＝S的那些，式RC(S)NR2的硫酰胺，其中R、R1、R2、R3和R4基团各自独立的为烃取代基，例如，举例来说有烷基或取代烷基基团等，蛋白质，多糖，聚核酸，氨基酸，例如谷氨酸和组氨酸，有机多元酸，例如苹果酸盐、甘氨酸盐和柠檬酸盐，其他多种有机酸，例如抗坏血酸和多肽，例如植物螯合肽。
合适的螯合化合物的一些非限定性实例包括乙酰丙酮，气杆菌素，氨基乙基乙醇胺，ATMP(氨基三(亚甲基磷酸))，BAPTA(1,2-二(邻氨基酚基)乙烷-N,N,N',N'-四乙酸)，BDTH2(N,N'-二(2-巯基乙基)间苯二甲酰胺)，苯并三唑，二吡啶，2,2'-二吡啶，4,4'-二吡啶，1,2-二(二甲基胂基)苯，1,2-二(二甲基膦基)乙烷，1,2-二(二苯基膦基)乙烷，儿茶酚(1,2-二羟基苯)，Chelex 100(一种包含亚胺基二乙酸的苯乙烯-二乙烯基苯共聚物，由Bio-Rad Laboratories,Inc.,Hercules,CA获得)，柠檬酸，科罗内尔(corroles)，冠醚，18-冠-6(1,4,7,10,13,16-六氧环十八烷)，穴合剂，2,2,2-穴合剂，环烯(1,4,7,10-四氮杂环十二烷)，地拉罗斯([4-[(3Z,5E)-3,5-二(6-氧-1-环己-2,4-二烯叉基)-1,2,4-三唑烷-1-基]苯甲酸)，去铁酮(3-羟基-1,2-二甲基吡啶-4(1H)-酮)，去铁敏(N'-{5-[乙酰基(羟基)氨基]戊基}-N-[5-({4-[(5-氨基戊基)(羟基)氨基]-4-氧化羟丁基}氨基)戊基]-N-羟基琥珀酰胺)，羟基琥珀酰胺，还已知为N'-[5-(乙酰基-羟基-氨基)戊基]-N-[5-[3-(5-氨基戊基-羟基-氨基甲酰基)羟丙基氨基]戊基]-N-羟基-丁二酰胺)，右雷佐生(4-[(2S)-2-(3,5-二氧哌嗪-1-基)丙基]哌嗪-2,6-二酮)，反式-1,2-二氨基环己烷，1,2-二氨基丙烷，二苯甲酰基甲烷，二亚乙基三胺，二甘醇二甲醚，2,3-二羟基苯甲酸，二巯基丙醇，2,3-二巯基-1-丙烷磺酸，二巯基琥珀酸，丁二酮肟，DIOP(2,3-O-异亚丙基-2,3-二羟基-1,4-二(二苯基膦基)丁烷)，二苯基乙二胺，DOTA(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸)，DOTA-TATE(DOTA-(Tyr3)-octreotate)，DTPMP(二亚乙基三胺五(亚甲基-磷酸))，还已知为[[(膦酰基甲基)亚胺基]]二[[2,1-乙烷二基次氨基二(亚甲基)]]四-磷酸)，EDDHA(乙二胺-N,N′-二(2-羟基苯基乙酸)，还已知为2-[2-[[2-羟基-1-(2-羟基苯基)-2-氧化乙基]氨基]乙基氨基]-2-(2-羟基苯基)乙酸)，EDDS(乙二胺-N,N′-二琥珀酸)，EDTMP(乙二胺四(亚甲基磷酸)，还已知为[二(膦酰基甲基)氨基]甲基磷酸)，EGTA(乙二醇四乙酸，还已知为乙二醇-二(2-氨基乙基醚)-N,N,N′,N′-四乙酸)，1,2-乙烷二醇，乙二胺，乙二胺四乙酸，羟乙磷酸，铁色素(二[3-[乙酰基(氧化)氨基]丙基]-2,5,8,11,14,17-六氧代-3,6,9,12,15,18-六氮杂环十八烷-1-基]丙基]-N-氧化乙酰胺)，氟-4(2-{[2-(2-{5-[二(羧甲基)氨基]-2-甲基酚基}乙氧基)-4-(2,7-二氟-6-羟基-3-氧-3H-赞茜-9-基)苯基](羧甲基)氨基}乙酸)，fura-2(一种氨基聚羧酸)，葡萄糖酸，乙二醛-二(2,4,6-三甲苯基亚胺)，六氟乙酰丙酮，高柠檬酸，亚氨基二乙酸，吲哚-1(2-[4-(二(羧甲基)氨基)-3-[2-[2-(二(羧甲基)氨基)-5-甲基苯氧基]乙氧基]苯基]-1H-吲哚-6-羧酸)，乙酰丙酮金属盐，金属二硫杂环戊二烯络合物，金属冠类化合物，次氨基三乙酸，喷地肽(N6-[N-[2-[[2-[二(羧甲基)氨基]乙基](羧甲基)氨基]乙基]-N-(羧甲基)甘氨酰基]-N2-(N-甘氨酰基-L-酪氨酰基)-L-赖氨酸)，青霉胺((2S)-2-氨基-3-甲基-3-硫烷基-丁酸)，喷地酸(二亚乙基三胺五乙酸，还已知为DTPA、H5dtpa和五(羧甲基)二亚乙基三胺)，邻二氮杂菲，邻亚苯基二胺，phanephos((S)-(+)-4,12-二(二苯基膦基)-[2.2]-对环芳烷，还已知为(R)-(-)-4,12-二(二苯基膦基)-[2.2]-对环芳烷)，膦酸盐，植物螯合肽，多元胺羧酸，聚天冬氨酸，卟吩(还已知为卟吩)，卟啉，3-吡啶基烟酰胺，4-吡啶基烟酰胺，二乙基二硫代氨基甲酸钠，聚天冬氨酸钠，三联吡啶，四甲基乙二胺，四苯基卟啉，1,4,7-三氮杂环壬烷，三亚乙基四胺，三膦(有机磷配体，例如，举例来说二(二苯基膦乙基)苯基膦，1,1,1-三(二苯基膦甲基)乙烷，二(二苯基膦苯基)苯基膦)，柠檬酸三钠，反式-1,2-二氨基环己烷以及1A,7-三硫环壬烷。
适合用作金属络合剂的唑类化合物的非限定性实例包括具有1个氮原子的环状化合物，例如吡咯，具有2个或多个氮原子的环状化合物，例如吡唑、咪唑、三唑、四唑和五唑，具有1个氮原子和1个氧原子的环状化合物，例如唑和异唑，以及具有1个氮原子和1个硫原子的环状化合物，例如噻唑和异噻唑。合适的唑类化合物的非限定性实例包括2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑(CAS:l072-71-5)，1H-苯并三唑(CAS:95-14-7)，1H-1,2,3-三唑(CAS:288-36-8)，2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑(CAS:2349-67-9)，其还名为5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇，2-氨基-1,3,4-噻二唑(CAS:4005-51-0)以及它们的联合。在一些实施方案中，例如，唑类可以是2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑。
腐蚀抑制剂中的金属阳离子可以包括多种具有腐蚀抑制特性的金属阳离子。例如，在一些实施方案中，金属阳离子可以包括稀土元素，例如，举例来说有La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和/或Y。在一些实施方案中，稀土元素包括La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和/或Y。例如，在一些实施方案中，稀土元素包括Ce、Y、Pr和/或Nd。其他合适的金属阳离子包括第IA族或第IIA族金属阳离子(即)碱金属和碱土金属或过渡金属阳离子(例如Zr和/或Zn)。在一些实施方案中，例如，金属阳离子可以包括Ce、Y、Pr、Nd、Zr、Zn、Li、Na、K和/或Mg。
金属阳离子以0.05g/升组合物到25g/升组合物的浓度存在于组合物中。例如，在一些实施方案中，金属阳离子以0.05g/升组合物到16g/升组合物的浓度存在于组合物中。在一些实施方案中，例如，金属阳离子以0.1g/升组合物到10g/升组合物的浓度存在于组合物中。例如，在一些实施方案中，金属阳离子以1g/升组合物到5g/升组合物的浓度存在于组合物中。例如，当金属阳离子包括稀土阳离子或过渡金属阳离子时，稀土阳离子或过渡金属阳离子以0.05g/升组合物到25g/升组合物的浓度存在，或者为0.1g/升组合物到10g/升组合物。当金属阳离子包括碱金属或碱土金属阳离子时，碱金属或碱土金属阳离子以0.05g/升组合物到16g/升组合物的浓度存在，或者为1g/升组合物到5g/升组合物。正如以下进一步详细讨论的，金属阳离子在组合物中可以以金属盐的形式提供，在这种情形中，本发明列出的量反映了组合物中盐的量。
真如以上指出的，金属阳离子在组合物中可以以具有阴离子并且金属阳离子作为盐的阳离子的盐的形式提供(即可以作为组合物中金属阳离子来源的金属盐)。盐的阴离子可以是任何能够与稀土元素、碱金属、碱土金属和/或过渡金属形成盐的合适的阴离子。适合与碱金属、碱土金属、过渡金属和稀土元素形成盐的合适的阴离子的非限定性实例包括碳酸根、氢氧根、硝酸根、卤素(例如Cl-、Br-、I-或F-)、硫酸根、磷酸根和硅酸根(例如正硅酸根和偏硅酸根)。例如，金属盐可以包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Mn、Tc、Re、Bh、Fe、Ru、Os、Hs、Co、Rh、Ir、Mt、Ni、Pd、Pt、Ds、Cu、Ag、Au、Rg、Zn、Cd、Hg和/或Cn的碳酸盐、氢氧化物、卤化物、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐和/或硅酸盐(例如正硅酸盐或偏硅酸盐)。在一些实施方案中，例如，金属盐可以包括Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd和/或Hg的碳酸盐、氢氧化物、卤化物、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐和/或硅酸盐(例如正硅酸盐或偏硅酸盐)。在一些实施方案中，例如，金属盐可以包括Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Mn、Tc、Re、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、Zn、Cd和/或Hg的碳酸盐、氢氧化物、卤化物、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐和/或硅酸盐(例如正硅酸盐或偏硅酸盐)。例如，在一些实施方案中，金属盐可以包括Ce、Y、Pr、Nd、Zr、Zn、Li、Na、K和/或Mg的碳酸盐、氢氧化物、卤化物、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐和/或硅酸盐(例如正硅酸盐或偏硅酸盐)。此外，在一些实施方案中，组合物可以包括至少两种金属盐，并且该至少两种金属盐可以包括互相不同的阴离子和/或阳离子。例如，至少两种金属盐可以包括不同的阴离子和相同的阳离子，或者可以包括不同的阳离子和相同的阴离子。
在一些实施方案中，组合物可以进一步包括氧化剂。可以施用任何合适的氧化剂，其非限定性实例包括有机过氧化物，例如过氧化苯甲酰，臭氧和硝酸盐。合适的氧化剂的一个非限定性实例是过氧化氢。在一些实施方案中，氧化剂以0.001wt％到15wt％的量存在于组合物中。例如，在一些实施方案中，氧化剂可以包括30％的过氧化氢溶液，其以0.001wt％到15wt％的量存在，例如0.002wt％到0.006wt％。
在一些实施方案中，组合物可以是水性涂料组合物，并且组合物因此可以进一步包括水性载体，该载体可以任选包括一种或多种有机溶剂。这些溶剂的合适的非限定性实例包括丙二醇，乙二醇，丙三醇，低分子量醇以及类似物。当使用时，有机溶剂可以以30g溶剂/12升组合物到6升溶剂/12升组合物的量存在于组合物中，且载体的其余部分为水。例如，在一些实施方案中，有机溶剂以100g溶剂/12升组合物到2升溶剂/12升组合物的量存在于组合物中，且载体的其余部分为水。然而，在一些实施方案中，水性载体主要为水，例如去离子水。以足够的量提供水性载体以便为组合物提供上述金属离子和金属络合剂的浓度。
在本发明的一些实施方案中，组合物可以进一步包括一种或多种用于提高对金属基材的耐腐蚀性、粘合性、对后续涂层的粘合性，和/或提供另外期望的美学或官能效果的添加剂。如果使用，基于组合物的总重量，添加剂以0.01重量％到最高80重量％的量存在于组合物中。这些任选的添加剂可以基于最后的涂层和/或应用的或有意的用途进行选择。合适的添加剂可以包括基于影响组合物的一种或多种性质的目的与组合物混合的固体或液体组分。添加剂例如可以包括表面活性剂，其可以帮助润湿金属基材，和/或其他辅助开发特殊表面性质的添加剂，例如粗化或平滑表面。合适的添加剂的其他非限定性实例包括流动控制剂，触变剂，例如蒙脱土，明胶，纤维素，防毒剂，去污剂，消泡剂，有机共溶剂，催化剂，染料，氨基酸，脲基化合物，络合剂，化合价稳定剂和类似添加剂，以及其他惯用助剂。合适的添加剂是现有技术用于表面涂料的配方组合物中已知的并且可以用于根据本发明实施方案的组合物中，参考本说明书，本领域技术人员应当能够理解。
在一些实施方案中，组合物可以额外包括表面活性剂(例如举例来说有阴离子性、非离子性和/或阳离子性表面活性剂)，表面活性剂的混合物，或清洁剂型水溶液。一些合适的可商购获得的表面活性剂的非限定型实例包括Dynol 604和Carbowet DC-01(二者均由Air Products&Chemicals,Inc.,Allentown,PA获得)，以及Triton X-100(由The DowChemical Company,Midland,MI获得)。表面活性剂，表面活性剂的混合物或清洁剂型水溶液可以以0.0003wt％到3wt％，例如0.000375wt％到1wt％，或0.02wt％的量存在于组合物中。在一个实施方案中，具有表面活性剂、表面活性剂混合物或清洁剂型水溶液的组合物可以用于合并一个过程中的金属基材清洁步骤和转化涂料步骤。在另一个实施方案中，具有表面活性剂、表面活性剂混合物或清洁剂型水溶液的组合物可以额外包含氧化剂，如前所述。
组合物还可以包含其他组分和添加剂，例如但不限于碳酸盐，表面活性剂，螯合剂，增稠剂，尿囊素，聚乙烯基吡咯烷酮，卤化物和/或粘合促进剂。例如，在一些实施方案中，组合物可以进一步包括尿囊素，聚乙烯基吡咯烷酮，表面活性剂和/或其他添加剂和/或共抑制剂。
在一些实施方案中，组合物还可以包含指示剂化合物，这样取名是因为它们例如指示了化学物质的存在，例如金属离子，组合物的pH值以及类似情况。“指示剂”、“指示剂化合物”以及如本发明使用的类似术语指的是响应一些外部刺激、参数或条件时会改变颜色的化合物，例如金属离子的存在，或者在响应特定pH值或pH值范围时改变颜色。
根据本发明某些实施方案而使用的指示剂化合物可以是指示物质存在、特殊pH值以及类似情况的现有技术中已知的任何指示剂。例如，合适的指示剂可以是在与特殊的金属离子形成金属离子络合物后改变颜色的物质。金属离子指示剂通常是高度共轭的有机化合物。正如本发明中使用的以及本领域技术人员理解的，“共轭化合物”指的是具有被单键分隔开的两个双键的化合物，例如在两个碳-碳双键之间具有单碳-碳键。根据本发明可以使用任何共轭化合物。
相似地，指示剂化合物可以是一旦pH值变化其颜色就变化的物质，例如该化合物可以在酸性或中性pH值下是一种颜色且在碱性pH值下改变颜色，或者反之亦然。这些指示剂是公知的并且可以广泛商购获得。“当暴露于碱性pH值时改变颜色”的指示剂因此具有暴露于酸性或中性pH值时的第一颜色(或无色)并且当暴露于碱性pH值时变为第二颜色(或从无色变为有色)。相似地，“当暴露于酸性pH值时改变颜色”的指示剂当pH值从碱性/中性变为酸性时从第一颜色/无色变为第二颜色/有色。
这些指示剂化合物的非限定性实例包括甲基橙，二甲酚橙，儿茶酚紫，溴苯酚蓝、绿和紫，羊毛铬黑T，天青石蓝，苏木精，钙镁指示剂，没食子花青以及它们的联合。根据一些实施方案，指示剂化合物包括有机指示剂化合物，其为金属离子指示剂。指示剂化合物的非限定性实例包括表1中给出的那些。根据本发明还可以使用在某些条件下发光的荧光指示剂，虽然在某些实施方案中特别排除了荧光指示剂的使用。即，在某些实施方案中，展示出荧光的共轭化合物是特别排除的。正如本发明中使用的，“荧光指示剂”和类似术语指的是一旦暴露于紫外光或可见光就发出荧光或者另外展现出颜色的化合物、分子、颜料和/或染料。“发出荧光”将理解为在吸收光或其他电磁辐射之后发光。这些指示剂的实例通常指的是“标记”，包括吖啶、蒽醌、香豆素、二苯基甲烷、二苯基萘基甲烷、喹啉、芪、三苯基甲烷、蒽和/或包含任何这些基团的分子和/或任何这些物质的衍生物，例如若丹明、菲啶、嗪、荧光酮、青色素和/或吖啶。
表1
根据一个实施方案，共轭化合物包括儿茶酚紫，如表1所示。儿茶酚紫(CV)是由2摩尔焦儿茶酚与1摩尔邻-硫代苯甲酸酐缩合制备的磺酰酞染料。已经发现CV具有指示剂的性质并且当将其混合到具有金属离子的耐腐蚀组合物中时，它形成络合物，这使得它用作螯合剂。作为包含CV螯合金属离子的组合物，通常可以观察到蓝色变为蓝紫色。
根据另一个实施方案，如表1所示，二甲酚橙用于根据本发明实施方案的组合物中。已经发现二甲酚橙具有金属离子指示剂的性质并且当将其混合到具有金属离子的耐腐蚀组合物中时，它形成络合物，这使得它用作螯合剂。作为包含二甲酚橙螯合金属离子的组合物，二甲酚橙的溶液从红色变为通常的蓝色。
指示剂化合物以0.01g/1000g溶液到3g/1000g溶液的量存在于组合物中，例如0.05g/1000g溶液到0.3g/1000g溶液。
在本发明的一些实施方案中，共轭化合物，如果其相应某些外部刺激而变色，则当使用目前的组合物时其提供了有益之处，因为它可以用作物质用组合物进行了处理的可视指示。例如，包括变色指示剂的组合物当暴露于存在于基材中的金属离子时在与基材中的金属离子络合后就会改变颜色；这允许使用者看到基材与组合物发生了接触。通过将碱或酸层沉积在基材上并且使基材与本发明的暴露于碱性或酸性pH值下会变色的组合物接触可以体现类似的益处。
此外，根据本发明某些共轭化合物的使用可以为基材与后续施用的涂料层提供改进的粘合。如果共轭化合物具有羟基官能团则这是特别真实的。因此，本发明组合物的一些实施方案允许将后续涂料层沉积在根据本发明处理的基材上而不需要底漆层。这些涂料层可以包括聚氨酯涂料和环氧涂料。
在一些实施方案中，组合物可以包括金属络合剂，稀土盐和水。金属络合剂以0.005g/1000g组合物到3g/1000g组合物的量存在于组合物中，或者为0.01g/1000g组合物到0.3g/1000g组合物。稀土盐以0.05g/1000g组合物到25g/1000g组合物的量存在于组合物中，或者为0.1g/1000g组合物到10g/1000g组合物。水可以构成1000g溶液的余量(即以足以提供本发明所述浓度的金属络合剂和稀土盐的量提供水)。
在一些实施方案中，组合物可以包括金属络合剂、钇盐和水。金属络合剂以0.005g/1000g组合物到3g/1000g组合物的量存在于组合物中，或者为0.01g/1000g组合物到0.3g/升组合物。钇盐以0.05g/1000g组合物到25g/1000g组合物的量存在于组合物中，或者为0.1g/1000g组合物到10g/1000g组合物。水可以构成1000g溶液的余量(即以足以提供本发明所述浓度的金属络合剂和稀土盐的量提供水)。
根据一些实施方案，组合物可以包括金属络合物、过渡金属盐(例如Zr的盐，例如锆酸盐)和水。金属络合剂以0.005g/1000g组合物到3g/1000g组合物的量存在于组合物中，或者为0.01g/1000g组合物到0.3g/1000g组合物。过渡金属盐(例如Zr的盐，例如锆酸盐)以0.05g/1000g组合物到25g/1000g组合物的量存在于组合物中，或者为0.1g/1000g组合物到10g/1000g组合物。水可以构成1000g溶液的余量(即以足以提供本发明所述浓度的金属络合剂和过渡金属盐的量提供水)。
根据其他实施方案，组合物可以包括金属络合剂、过渡金属盐(例如Zn盐)和水。金属络合剂以0.005g/1000g组合物到3g/1000g组合物的量存在于组合物中，或者为0.01g/1000g组合物到0.3g/1000g组合物。过渡金属盐(例如Zn盐)以0.04g/1000g组合物到10g/1000g组合物的量存在于组合物中，或者为0.8g/1000g组合物到1g/1000g组合物。水可以构成1000g溶液的余量(即以足以提供本发明所述浓度的金属络合剂和过渡金属盐的量提供水)。
在一些实施方案中，组合物可以包括金属络合剂、锂盐和水。金属络合剂以0.005g/1000g组合物到3g/1000g组合物的量存在于组合物中，或者为0.01g/1000g组合物到0.3g/1000g组合物。锂盐以0.05g/1000g组合物到16g/1000g组合物的量存在于组合物中，或者为1g/1000g组合物到5g/1000g组合物。水可以构成1000g溶液的余量(即以足以提供本发明所述浓度的金属络合剂和锂盐的量提供水)。
根据一些实施方案，组合物可以包括金属络合剂和稀土元素离子。例如，组合物可以包括水性载体，金属络合剂和稀土元素离子(例如，作为将要在水性载体中分离为稀土元素阳离子和阴离子的稀土元素盐提供)。在一个实施方案中，例如，稀土元素盐包括第一和第二稀土元素盐，每种盐都包括阴离子和阳离子，第一和第二盐的阴离子可以不同，并且第一和第二盐的阳离子可以相同或不同，其中每种阳离子都独立的为稀土元素。已经发现包括多种阴离子混合物(例如卤素和硝酸根)的稀土元素盐(例如镨、铈、钕、钐和铽盐)，当混合到组合物时可能影响得到的稀土元素组合物的沉积参数，例如包括最后的形态学和性能。例如，在一些实施方案中，组合物可以包括金属络合剂，稀土元素阳离子(例如铈或铈和钇两者)，硝酸根和卤素阴离子的联合，以及任选的氧化剂(例如H2O2)。在一些实施方案中，组合物具有中性pH值。在一些实施方案中，例如，组合物可以包括硝酸钇(YNO3)、硝酸铈(CeNO3)，氯化铈(CeCl3)，过氧化氢(H2O2)，金属络合剂和水性载体(例如水)。硝酸钇以0.06g/L到0.3g/L的量包括在内(例如0.062g/L到0.297g/L)，硝酸铈以0.06g/L到0.3g/L的量包括在内(例如0.056g/L到0.267g/L)，氯化铈以0.006g/L到0.03g/L的量包括在内，可以使用一滴过氧化氢(即0.0478g的30％过氧化氢溶液)，金属络合剂以0.005g/L到3g/L的量包括在内，并且水性载体(例如水)可以以足以产生1升溶液和/或以本发明所述的浓度提供硝酸钇、硝酸铈、氯化铈和金属络合剂的量添加。以以上范围内的浓度包括硝酸钇、硝酸铈、氯化铈和金属络合剂的组合物可以具有中性pH值。
例如，在一些实施方案中，组合物可以包括0.062g/L的硝酸钇，0.056g/L的硝酸铈，0.006g/L的氯化铈，0.005g/L到3g/L的金属络合剂，1滴过氧化氢(即0.0478g的30％过氧化氢溶液)，以及足量的水以获得800g的组合物的总重量，或者在一些实施方案中为3800g。这些示例组合物可以具有中性到酸性的pH值。
在另一个示例的实施方案中，组合物可以包括0.297g/L的硝酸钇，0.267g/L的硝酸铈，0.03g/L的氯化铈，0.005g/L到3g/L的金属络合剂，1滴过氧化氢(即0.0478g 30％的过氧化氢溶液)，以及足量的水以获得800g的组合物的总重量，或者在一些实施方案中为3800g。这些示例组合物可以具有中性到酸性的pH值。
根据本发明的一些实施方案，组合物可以包括水性载体，金属络合剂以及过渡金属离子(例如作为将在水性载体中分离为过渡金属阳离子和阴离子的过渡金属盐提供)，例如，举例来说有锆(例如作为硝酸氧锆盐和/或六氟锆酸盐提供)。其他盐，例如金属硝酸盐，例如硝酸钇也可以包括在组合物中。包括在本发明组合物中的添加剂的实例包括卤素来源，表面活性剂和聚乙烯基吡咯烷酮。
例如在一些实施方案中，组合物可以包括六氟锆酸盐，金属络合剂和水性载体(例如水)。在一些实施方案中，组合物可以包括0.48g/L的六氟锆酸盐，0.005g/L到3g/L的金属络合剂和足够的水以便给组合物带来800g的总重量。这种组合物可以具有中性pH值。
根据另一个实施方案，一种涂布金属基材的方法包括任选除去金属基材的污渍。该金属基材之后可以用碱脱氧剂浸泡或喷雾涂覆，例如用含锂的碱脱氧剂进行1到10分钟，例如3分钟。金属基材之后可以允许其在环境温度下干燥。然后金属基材可以与根据本发明实施方案的包括金属络合剂和腐蚀抑制剂的组合物接触，所述腐蚀抑制剂包括金属阳离子，例如稀土离子，过渡金属离子(例如Zr和/或Zn)，碱金属离子(例如锂离子)和/或碱土金属离子。在涂覆之前或之后可以不用冲洗基材而施用该组合物，虽然如果期望的话可以进行冲洗。
根据本发明另一个实施方案，提供了一种包括基材、在基材表面上的根据本发明实施方案的组合物，以及在组合物上的底漆的制品或基材。例如，根据一些实施方案，基材包括在金属表面的至少一部分上具有任何以上描述的组合物的金属表面。例如，在一些实施方案中，基材包括在至少一部分表面上具有组合物的铝或铝合金表面。之后该基材可以用底漆和/或面漆涂覆，即根据本发明实施方案的组合物可以施用于金属基材，任选之后涂覆底漆和/或面漆。
根据本发明实施方案的组合物包括金属络合剂和包含金属离子的腐蚀抑制剂，其与常规的铬酸盐基底漆涂料相容，例如由PRC-DeSoto International,Inc.,Sylmar,CA获得的以产品编号Deft 44GN072出售的底漆涂料。选择性的，底漆涂料可以是不含铬酸盐的底漆涂料，该不含铬酸盐的底漆涂料是现有技术中已知的。其他合适的不含铬酸盐的底漆包括可以通过军用要求MIL-PRF-85582Class N或MIL-PRF-23377Class N的那些。合适的底漆涂料的其他非限定性实例包括由PRC-DeSoto International,Inc.,Sylmar,CA获得的产品编号为Deft 02GN083和Deft 02GN084的那些。
制品或基材可以额外包括面漆。正如本发明中使用的，术语“面漆”指的是粘合剂的混合物，其可以是有机或无机基聚合物或聚合物的共混物，任选包括颜料，任选包括溶剂或溶剂的混合物，并且任选包括固化剂。面漆典型的是单独或多层涂料体系的涂层，其外表面暴露于大气或环境，并且其内表面与另一种涂料层或聚合性基材接触。本发明实施方案中有用的面漆包括聚氨酯基面积。然而，其他面漆和先进性能的面漆可以用于根据本发明实施方案的涂料体系，参考本公开内容，这将被本领域技术人员所理解。合适的面漆的一些非限定性实例包括符合MIL-PRF-85285D的那些，例如由PRC-DeSoto International,Inc.,Sylmar,CA获得的产品编号为Deft 03W127A和Deft 03GY292的那些。合适的具有先进性能的面漆的一些非限定性实例包括由PRC-DeSoto International,Inc.,Sylmar,CA获得的产品编号为ELTTM99GY001和99W009的那些。
在本发明选择性的实施方案中，基材在其表面上包括根据本发明实施方案的组合物，以及在组合物上的自打底面漆，或增强的自打底面漆。术语“自打底面漆”还指的是“直接面对基材”或“直接面对金属”的涂料，其指的是包括粘合剂的混合物，其可以是有机或无机基聚合物或聚合物的共混物，任选包括颜料，任选包括溶剂或溶剂的混合物，切任选包括固化剂。术语“增强的自打底面漆”还指的是“增强的直接面对基材的涂料”，其指的是包括官能化的氟化粘合剂的混合物，例如全部是氟乙烯-烷基乙烯基醚或其一部分与其他粘合剂的混合物，其他粘合剂可以包括有机或无机基聚合物或聚合物的共混物，任选包括颜料，任选包括溶剂或溶剂的混合物，并且任选包括固化剂。用于根据本发明实施方案的涂料体系中的自打底面漆和增强的自打底面漆是现有技术中本领域技术人员参考本公开内容已知的。自打底面漆的非限定性实例包括符合TT-P-2756A的、由PRC-DeSoto International,Inc.,Sylmar,CA获得的产品编号为Deft 03Wl69和03GY369的那些。增强的自打底面漆的非限定性实例包括由PRC-DeSoto International,Inc.,Sylmar,CA获得的ELTTM/ESPT。自打底面漆的另一个非限定性实例是由PRC-DeSoto International,Inc.,Sylmar,CA获得的产品编号为Deft 97GY121的物质。
自打底面漆和增强的自打底面漆可以直接施用于基材。自打底面漆和增强的自打底面漆可以任选适用于有机或无机聚合性涂料，例如底漆或面漆。自打底面漆和增强的自打底面漆可以是单独或多层涂料体系中的涂料层，其中涂层的外表面暴露于大气或环境，且涂层的内表面可以与基材或任选的聚合物涂层或底漆接触。
底漆、面漆、自打底面漆和增强的自打底面漆可以在随时间干燥或固化的湿的或“没有完全固化”的条件下施用于基材，即溶剂蒸发和/或存在化学反应。涂层可以自然干燥或固化，或通过加速手段进行，例如，紫外光固化体系以形成薄膜或“固化的”涂层。该涂层还可以在半或全固化的状态下施用，例如粘合剂。
仍然根据其他的实施方案，金属基材可以在使金属基材与上述涂料组合物基础之前进行预处理。正如本发明中使用的，术语“预处理”指的是在后续处理前基材的表面改性。这种表面改性可以包括多种操作，包括但不限于清洁(以除去杂质和/或来自表面的污垢)，脱氧和/或施用溶液或涂料，正如现有技术中已知的那样。预处理可以具有一种或多种益处，例如生成更均一的起始金属表面，改进与预处理基材上后续涂层的粘合，和/或对起始表面进行改性以至于方便后续转化涂层的沉积。
根据一些实施方案，金属基材可以通过在金属基材与组合物接触之前进行第一溶剂处理而制备。正如本发明中使用的，术语“溶剂处理”指的是冲洗、擦拭、喷雾或将基材浸没在辅助除去墨水、油等物质的溶剂中，其可以在金属表面上进行。选择性的，金属基材可以通过在金属基材与组合物接触之前使用常规的脱脂方法对金属基材进行脱脂而制备。
金属基材可以通过用溶剂处理金属基材进行预处理。之后，金属基材可以在施用转化涂料组合物之前通过用碱清洁剂清洁金属基材进行预处理。合适预清洁剂的一个实例是碱性(碱性)预处理清洁剂。该预清洁剂还可以包括腐蚀抑制剂，其中的一些可以在用腐蚀抑制剂进行清洁处理期间“种”在金属基材表面以便最硝化金属表面腐蚀，和/或方便后续的转化涂布。其他合适的，但非限定性的预清洁剂包括去污剂和脱氧剂，例如由TelfordIndustries,Kewdale,Western Australia获得的Turco 4215-NCLT，由HenkelTechnologies,Madison Heights,MI获得的Arnchern 7/17脱氧剂以及由PRC-DeSotoInternational,Inc.,Sylmar,CA获得的磷酸基脱氧剂。
在一些实施方案中，可以将组合物施用于金属基材之前通过机械脱氧而对金属基材进行预处理。典型的机械脱氧器的非限定性实例是使用Scotch-Brite衬垫的均一硬度的表面或类似装置。
根据一些实施方案，可以通过将组合物施用于金属基材之前用溶剂擦拭金属而对金属基材进行预处理。合适溶剂的非限定性实例包括甲乙酮(MEK)，甲基丙基酮(MPK)，丙酮和类似溶剂。
其他任选用于制备金属基材的步骤包括使用表面光亮剂，例如酸渍或光酸蚀刻，除污剂以及浸泡在碱溶液中。
在每个预处理步骤之间可以用自来水或蒸馏水/去离子水冲洗金属基材，并且可以在与转化涂料组合物接触之后用蒸馏水/去离子水冲洗。然而，根据本发明的一些实施方案，一些上述的预处理过程和冲洗在施用组合物之前并不是必要的。
一旦金属基材进行了合适的预处理，如果期望的话，之后可以允许含组合物与金属基材的至少一部分表面进行接触。该金属基材可以使用任何常规的技术与组合物接触，例如浸泡、喷雾或使用刷子、辊子或类似工具分散。对于通过喷雾施用，可以使用用于空气喷雾的常规的(自动或手动)喷雾技术和设备。在其他实施方案中，可以使用电解涂覆体系施用组合物。
金属基材与组合物接触之后，金属基材任选可以空气干燥。然而，该基材不需要干燥，且在一些实施方案中可以省略干燥。也不需要冲洗，但是如果期望的话也可以进行冲洗。
根据一些实施方案，金属基材可以首先通过机械摩擦制备并且之后进行湿擦以除去污渍。然后基材可以在施用前空气干燥。但是，基材不需要干燥，且在一些实施方案中可以省略干燥。接下来，可以将组合物施用于金属基材并且允许干燥，例如在没有高于室温的敬爱热的存在下进行。然而，基材不需要干燥，且在一些实施方案中可以省略干燥。此外，基材也不需要冲洗，且金属基材之后可以进一步用底漆和/或面漆涂覆以获得具有最终涂层的基材。
鉴于本发明公开的特殊实施方案给予解释说明的目的进行了以上描述，本领域技术人员可以理解的是可以尝试本发明公开内容细节的大量变形而并不贝利附属的权利要求及其等价方式限定的本发明。例如，虽然本发明的实施方案联系“一种”金属络合剂以及类似术语进行了描述，根据本发明公开的内容还可以使用一种或多种这些组分或引用的任何其他组分。
虽然本发明公开内容的多个实施方案已经借助于“包含”或“包括”进行了描述，“实质上由……组成”或“由……组成”的实施方案也在本发明公开的范围内。例如，虽然本发明公开描述了包括金属离子和金属络合剂的腐蚀抑制剂的组合物，实质上由金属离子和金属络合剂组成的组合物和/或溶液也在本发明公开的范围内。同样的，虽然描述了包含或包括金属离子的腐蚀抑制剂，实质上或由金属离子组成的腐蚀抑制剂也在本发明公开的范围内。因此，如上所述，组合物实质上可以由金属离子和金属络合剂组成。在本上下文中，“实质上由……组成”表示组合物中任何额外的组分将不会对包括组合物的金属基材的耐腐蚀性有决定性的影响。例如，实质上由稀土离子和金属络合剂组成的组合物不含第IA族金属离子(或第1族，即碱金属)，第IIA族金属离子(或第2族，即碱土金属)和过渡金属离子。同样的，实质上由碱金属离子、碱土金属离子和/或过渡金属离子以及金属络合剂组成的组合物不含稀土元素离子。
正如本发明中使用的，除非另有说明，所有的数字，例如表达为数值、范围、量或百分数的那些可以解读为前缀有词语“大约”，甚至该术语并未出现。此外，词语“大约”的使用反映了与测量、有效数字和互换性相关的变形半影，所有这些都根据与本发明公开相匹配的现有技术中本领域技术人员进行理解。本发明引用的任何数字范围都意在包括其中包含的所有子范围。复数包括单数且反之亦然。例如，当本发明公开描述了“一种”金属络合剂时，可以使用这些金属络合剂的混合物。当给出范围时，那些范围中的任何端点和/或那些范围中的数字可以合并到本发明公开的范围中。术语“包括”和类似术语表示“包括但不限于”。类似的，正如本发明中使用的，术语“在……上”、“施用于……上”和“在……上形成”表示在其上、施用于其上或在其上形成，但是其并不必然与表面接触。例如，“在基材上形成”涂料层并不排除一种或多种其他相同或不同的组合物涂料层位于形成的涂料层和基材之间。
尽管本发明列出的数字范围和参数可以是大约数，在特殊实施例中列出的数值则根据实际精确的报告。然而任何数值都固有的包含了在其各自的测试测量中发现的某些必然由标准偏差导致的误差。本说明书和权利要求中施用的词语“包括”和它的变形形式并不限于排除了任何变形或附加的公开内容。
Claims (10)
1.一种施用于金属基材的组合物，该组合物包括：
金属络合剂；
金属阳离子；以及
水性载体。
2.根据权利要求1的组合物，其中该金属阳离子包括稀土元素阳离子，碱金属阳离子，碱土金属阳离子和/或过渡金属阳离子。
3.根据权利要求1的组合物，其中该组合物进一步包括能够与金属阳离子形成盐的阴离子。
4.根据权利要求3的组合物，其中该阴离子包括碳酸根离子、硅酸根离子、硝酸根离子、卤素离子、磷酸根离子、硫酸根离子和/或氢氧根离子。
5.根据权利要求1的组合物，其中该金属阳离子包括Ce、Y、Pr、Nd、Li、Na、K、Cr、Mg、Zr和/或Zn。
6.根据权利要求1的组合物，其中该金属络合剂包括能够从金属表面结合和/或除去铜和/或铁的化合物。
7.根据权利要求1的组合物，其中该金属络合剂包括唑类、胺、有机硫化合物、蛋白质、多糖、聚核酸、氨基酸、有机多元酸、有机酸和/或多肽。
8.根据权利要求1的组合物，其中该金属络合剂包括乙二胺四乙酸(EDTA)，甲基胺，脲，硫脲，通过(R1R2N)(R3R4N)C＝S表示的有机硫化合物，其中R1、R2、R3和R4各自独立的包括烃取代基，通过RC(S)NR2表示的硫酰胺，其中R包括烃取代基，谷氨酸，组氨酸，苹果酸盐，甘氨酸盐，柠檬酸盐，抗坏血酸和/或植物螯合肽。
9.一种制品，其包括：
基材；以及
在基材的至少一部分上的权利要求1的组合物。
10.根据权利要求9的制品，其中该基材包括铝。
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