CN109642339A - 用于处理金属基材的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

披露了处理阳极化金属基材的方法,包括使基材表面的至少一部分与pH为9.5‑12.5并包含锂金属阳离子的密封组合物接触。还披露了系统,其包括pH为9.5‑12.5并包含锂金属阳离子的密封组合物,以及用于在与该密封组合物接触后与金属基材的表面接触的水性组合物。还披露了用该系统和方法处理的基材。

Description

用于处理金属基材的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年8月12日提交的题为“密封组合物”的美国临时申请No.62/374,188的优先权,该临时申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及处理金属基材的系统和方法。本发明还涉及涂覆的金属基材。
背景技术
用于航空航天、商业和私人工业的金属氧化和降解是严重的和高成本的问题。为了防止用于这些应用的金属的氧化和降解,可以将无机保护性涂料施涂到金属表面。这种无机保护性涂料,也被称为转化涂料,可为施涂到金属表面的唯一涂料,或者该涂料可以为中间涂料,后续涂料施涂到该涂料上。阳极化基材的腐蚀保护已经特别成问题。水密封步骤不足以保护阳极化基材不腐蚀。基于铬酸盐的密封组合物和使用其的工艺提供良好的腐蚀保护。然而,由于环境中对铬基化合物的环境关切,基于铬酸盐的转化涂料需要更环境安全的替代品。还需要可以为下面的阳极化金属表面提供耐腐蚀性的更环境安全的组合物和方法。
发明概述
本文披露了处理基材的方法,包括使基材表面的至少一部分与pH为9.5-12.5并包含锂金属阳离子的密封组合物接触;其中基材表面的至少一部分被阳极化。
本文还披露了用于处理金属基材的系统,其包含pH为9.5-12.5并包含锂金属阳离子的密封组合物;和包含调理剂的水性组合物。
还披露了用披露的系统和/或处理方法处理的基材。
附图简述
图1显示了浸渍在碳酸锂(0.15%碳酸锂盐)中2分钟,然后浸渍在去离子水(100℃)中60分钟的阳极化板材的TEM图像。
图2A显示了图1中显示的基材表面的XPS检查扫描。该扫描显示了,在该表面上没有检测到锂,如在标记为“Li 1S”的位置处没有峰所指示。
图2B显示了图1中显示的基材的锂的XPS深度剖析-该深度剖析显示了0至400nm的深度剖析(在54eV结合能具有高峰的线)重叠400至800nm的深度剖析(趋势向下至52eV的相对来说平的线)。这两个作图是整个表面的平均,每50nm进行测量。数据表明,在0至400nm深度范围存在锂,在400至800nm深度范围不存在锂。
图2C显示了图2B中所示的XPS深度剖析数据的总和锂1s光谱。该数据显示了,在0至400nm深度范围存在锂,在400至800nm深度范围缺乏锂。
图3显示了体现基材表面上密封组合物层厚度的示意图。
图4显示了暴露于中性盐雾216小时后浸渍本发明的密封组合物的阳极化板材的腐蚀性能。
详细说明
如上所述,本发明涉及处理基材的方法,其包括,或在一些情况下本质上由以下组成,或在一些情况下由以下组成:使基材表面的至少一部分与pH为9.5-12.5且包含,或在一些情况下本质上由以下组成,或在一些情况下由以下组成的密封组合物接触:锂金属阳离子;其中基材表面的至少一部分被阳极化。本发明还涉及用于处理金属基材的系统,该系统包含,或在一些情况下本质上由以下组成,或在一些情况下由以下组成:pH为9.5-12.5和包含,或在一些情况下本质上由以下组成,或在一些情况下由以下组成的密封组合物:锂金属阳离子和水性组合物包含,或在一些情况下本质上由以下组成,或在一些情况下由以下组成,包含调理剂的水性组合物;其中基材表面的至少一部分被阳极化。根据本发明,如以下更详细给出的,该系统可基本上不含,或在一些情形中本质上不含,或在一些情形中完全不含铬或含铬化合物(如下定义)和/或磷酸根离子和/或含磷酸根的化合物(如下定义)和/或氟离子。
如本文中使用的,“阳极化的”或“阳极化”当关于处理基材表面的方法使用时,是指电化学转化工艺,该工艺在电解质中在基材表面上形成氧化物膜(即长出基材表面的多孔性结构),其中该基材用作阳极,并且电流该阳极和阴极之间。如本文中使用的,“阳极化的”当关于基材表面使用时,是指具有通过阳极化工艺在基材表面上形成的氧化物膜的基材。在实例中,根据本发明,阳极化可简单来说为酸或酸的共混物,包括但不限于,磷酸、硫酸、铬酸、硼酸、酒石酸硫酸和/或草酸,并且任选地可为双重步骤。在实例中,阳极化工艺可在5V-60V在15-60℃进行10-30分钟。
用于本发明的合适的基材包括金属基材、金属合金基材和/或已金属化的基材,比如镀镍的塑料。根据本发明,金属或金属合金可以包含或为钢、铝、锌、镍、钛、镁、铌、钽、锆和/或铪。例如,钢基材可为冷轧钢、热轧钢、电镀锌钢和/或热浸镀锌钢。1XXX、2XXX、3XXX、4XXX、5XXX、6XXX或7XXX系列的铝合金以及包层铝合金也可用作基材。铝合金可包含0.01重量%铜-10重量%铜。被处理的铝合金还可包括铸件,比如1XX.X、2XX.X、3XX.X、4XX.X、5XX.X、6XX.X、7XX.X、8XX.X或9XX.X(例如:A356.0)。AZ31B、AZ91C、AM60B或EV31A系列的镁合金也可用作该基材。用于本发明的基材还可包含钛和/或钛合金、锌和/或锌合金和/或锆和/或锆合金。根据本发明,基材可包含交通工具的一部分,比如交通工具本体(例如但不限于门、本体板材、行李箱盖、车顶板材、引擎盖、车顶,和/或用于飞机上的纵梁、铆钉、起落架组件和/或蒙皮)和/或交通工具框架。如本文中使用的,“交通工具”或其变体包括,但不限于,民用、商用和军用飞机,和/或陆地交通工具,例如轿车、摩托车和/或卡车。
如上所述,本发明的密封组合物可包含锂金属阳离子。本发明的密封组合物还可进一步包含除锂之外的第IA族金属的金属阳离子、第VB族金属阳离子、第VIB族金属阳离子或它们的组合。
锂金属阳离子,除了锂金属阳离子之外的第IA族金属阳离子,第VB族金属阳离子和/或第VIB族金属阳离子可为盐的形式。适于与任何前述金属阳离子形成盐的阴离子的非限制性实例包括碳酸根、氢氧根、硝酸根、卤素、硫酸根、磷酸根和硅酸根(例如原硅酸根和偏硅酸根),从而金属盐可包含碳酸盐、氢氧化物、硝酸盐、卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐(例如原硅酸盐或偏硅酸盐)、高锰酸盐、铬酸盐、钒酸盐、钼酸盐和/或高氯酸盐。
根据本发明,金属盐密封组合物(即锂、除锂外的第IA族金属、第VB族金属和/或第VIB族金属的盐)各自可存在于该密封组合物中的量为至少25ppm,比如至少150ppm,比如至少500ppm(按总化合物计算),基于该密封组合物的总重量和在一些情况中,不超过30000ppm,比如不超过2000ppm,比如不超过1500ppm(按总化合物计算),基于该密封组合物的总重量。根据本发明,该密封组合物的金属盐(即锂、除锂外的第IA族金属、第VB族金属和/或第VIB族金属的盐)可存在于该密封组合物中的量为25ppm-30000ppm,比如150ppm-2000ppm,比如500ppm-1500(按总化合物计算),基于该密封组合物的总重量。
根据本发明,锂金属阳离子,除锂之外的第IA族金属阳离子,第VB族金属阳离子和第VIB族金属阳离子各自可存在于该密封组合物中的量为至少5ppm,比如至少50ppm,比如至少150ppm,比如至少250ppm(按金属阳离子计算),基于该密封组合物的总重量和在一些情况中,可存在的量为不超过5500ppm,比如不超过1200ppm,比如不超过1000ppm,比如不超过500ppm,(按金属阳离子计算),基于该密封组合物的总重量。在一些情况中,根据本发明,锂金属阳离子,除锂之外的第IA族金属阳离子,第VB族金属阳离子和第VIB族金属阳离子各自可存在于密封组合物中的量为5ppm-5500ppm,比如50ppm-1000ppm,(按金属阳离子计算),基于该密封组合物的总重量,比如150ppm-500ppm。
根据本发明,本发明的锂盐可包含无机锂盐,有机锂盐或它们的组合。根据本发明,锂盐的阴离子和阳离子都可溶于水。根据本发明,例如,锂盐可具有的在水中在25℃的温度的溶解度常数(K;25℃)为至少1x10-11,比如至少1x10-4和在一些情形中可为不超过5x10+2。根据本发明,锂盐可具有的在水中在25℃的温度的溶解度常数(K;25℃)为1x10-11至5x10+2,比如1x10-4至5x10+2。如本文中使用的,“溶解度常数”是指在各自锂盐的饱和水溶液中离子平衡浓度的积。每个浓度在平衡方程中被提升至离子各自系数的幂。各种盐的溶解度常数可以参见Handbook of Chemistry and Physics。
根据本发明,本发明的密封组合物可包括氧化剂,比如过氧化氢、过硫酸盐、高氯酸盐、喷射氧气、溴酸盐、过氧苯甲酸盐、臭氧和类似物或它们的组合。例如,密封组合物可包含0.1wt%-15wt%的氧化剂,基于该密封组合物的总重量,比如2wt%-10wt%,比如6wt%-8wt%。
备选地,根据本发明,密封组合物可基本上不含,或在一些情况中本质上不含,或在一些情况中完全不含氧化剂。
根据本发明,该密封组合物可排除第IIA族金属阳离子或含第IIA族金属的化合物,包括但不限于钙。这种物质的非限制性实例包括第IIA族金属氢氧化物,第IIA族金属硝酸盐,第IIA族金属卤化物,第IIA族金属氨基磺酸盐,第IIA族金属硫酸盐,第IIA族碳酸盐和/或第IIA族金属羧酸盐。当密封组合物和/或分别由其形成的涂料或层基本上不含、本质上不含或完全不含第IIA族金属阳离子时,这包括任何形式的第IIA族金属阳离子,比如,但不限于,上述含第IIA族金属的化合物。
根据本发明,该密封组合物可排除铬或含铬化合物。如本文中使用的,术语“含铬化合物”是指包括六价铬的物质。这种物质的非限制性实例包括铬酸,三氧化铬,铬酸酐,重铬酸盐,比如重铬酸钠、重铬酸钾、重铬酸钾和钙、钡、镁、锌、镉和锶的重铬酸盐。当密封组合物和/或分别由其形成的涂料或层基本上不含、本质上不含或完全不含铬时,这包括任何形式的铬,比如,但不限于,上述六价含铬化合物。
因此,任选地,根据本发明,本发明的密封组合物和/或由其沉积的涂料或层可基本上不含、可本质上不含和/或可完全不含前段所列的任何元素或化合物中的一种或多种。基本上不含铬或其衍生物的密封组合物和/或由其形成的涂料或层是指铬或其衍生物不被故意加入,但可以痕量存在,比如由于杂质或来自环境的不可避免的污染。换句话说,该物质的量很小而不会影响该密封组合物的性质;在铬的情况下,这可进一步包括元素或其化合物不会以造成环境负担的水平存在于该密封组合物和/或由其形成的涂料或层。术语“基本上不含”是指该密封组合物和/或由其形成的涂料或层含有低于10ppm任何或全部前段列出的元素或化合物,分别基于该组合物或该层的总重量,如果有任何的话。术语“本质上不含”是指该密封组合物和/或由其形成的涂料或层含有低于1ppm任何或全部前段列出的元素或化合物,如果有任何的话。术语“完全不含”是指该密封组合物和/或由其形成的涂料或层含有低于1ppb任何或全部前段列出的元素或化合物,如果有任何的话。
根据本发明,密封组合物可在一些情况下排除磷酸根离子或含磷酸根的化合物,和/或形成沉渣,比如磷酸铝、磷酸铁和/或磷酸锌(在使用基于磷酸锌的处理剂的情况下形成)。如本文中使用的,“含磷酸根的化合物”包括含有元素磷的化合物,比如正磷酸盐、焦磷酸盐、元磷酸盐、三聚磷酸盐、有机磷酸盐等,并可以包括,但不限于,一价、二价或三价阳离子比如:钠、钾、钙、锌、镍、锰、铝和/或铁。当组合物和/或包含其的层或涂料基本上不含、本质上不含或完全不含磷酸根时,这包括磷酸根离子或含有任何形式的磷酸根的化合物。
因此,根据本发明,密封组合物和/或由其沉积的层可基本上不含或在一些情况下可本质上不含或在一些情况下可完全不含一种或多种任何前述段落列出的离子或化合物。基本上不含磷酸根的密封组合物和/或由其沉积的涂料或层是指磷酸根离子或含磷酸根的化合物没有被有意加入,但可能以痕量存在,比如由于杂质或来自环境的不可避免的污染。换句话说,该物质的量是非常小的,使得它不会影响组合物的性质;这可进一步包括磷酸根不会以对环境造成负担的水平存在于该密封组合物和/或由其沉积的涂料或层中。术语“基本上不含”是指,该密封组合物和/或由其沉积的涂料或层含有低于5ppm列于前段的任何或全部磷酸根阴离子或化合物,基于该组合物和/或涂料或层的总重量,如果有任何的话。术语“本质上不含”是指,该密封组合物和/或包含其的涂料或层含有低于1ppm列于前段的任何或全部磷酸根阴离子或化合物。术语“完全不含”是指,该密封组合物和/或包含其的涂料或层含有低于1ppb列于前段的任何或全部磷酸根阴离子或化合物,如果有任何的话。
根据本发明,该密封组合物可在一些情形中排除氟离子或氟离子源。如本文中使用的,“氟离子源”包括已知产生氟离子的单氟化物、氢氟化物、氟化物配合物和其混合物。当组合物和/或包含其的层或涂料基本上不含、本质上不含或完全不含氟离子时,这包括任何形式的氟离子或氟离子源,但不包括非故意加入的氟离子,其可能由于例如从加工线之前的处理浴携带、市政水源(例如:加入水源以防止牙齿蜕变的氟离子)、来自经预处理的基材的氟离子等而存在于浴中。也就是说,基本上不含、本质上不含或完全不含氟离子的浴可具有可衍生自这些外部源的非故意加入的氟离,即便在加工线上使用之前的用于制备浴的组合物基本上不含、本质上不含或完全不含氟离子。
例如,该密封组合物可基本上不含任何氟离子源,比如铵和碱金属氟化物、酰基氟、氟硼酸、氟硅酸、氟钛酸和氟锆酸和它们的铵盐和碱金属盐和其它无机氟化物,其非限制性实例为:氟化锌、氟化锌铝、氟化钛、氟化锆、氟化镍、氟化铵、氟化钠、氟化钾和氢氟酸,以及本领域技术人员已知的其它相似物质。
存在于该密封组合物中的未结合到金属离子比如第IVB族金属离子或氢离子的氟离子,在本文中被定义为“游离氟离子”,可作为在密封组合物浴中的操作参数测量,采用例如可获自Thermoscientific的Orion Dual Star双通道台式计量器,其配有氟离子选择性电极(“ISE”),VWR International提供的氟离子选择性组合电极或类似电极。参见例如Light and Cappuccino,Determination of fluoride in toothpaste usingan ion-selective electrode,J.Chem.Educ.,52:4,247-250,April 1975。氟离子ISE可通过将该电极浸渍在已知氟离子浓度的溶液中并记录毫伏读数;然后在对数坐标图中绘制这些毫伏读数来标准化。然后可以将未知样品的毫伏读数与该校正图比较,并确定氟离子的浓度。或者,氟离子ISE可以与进行内部校正计算的计量表一起使用,由此,校正后,可以直接读出未知样品的浓度。
氟离子为具有高电荷密度的小的负离子,因此在水溶液中它经常与具有高正性电荷密度的金属离子比如第IVB族金属离子或与氢离子配合。在溶液中离子地或共价地结合到金属阳离子或氢离子的氟离子阴离子在本文中被定义为“结合的氟离子”。这样配合的氟离子不能用氟离子ISE测量,除非它们存在于的溶液与从这些配合物释放氟离子的离子强度调节缓冲剂(例如:柠檬酸阴离子或EDTA)混合。这时,(所有的)氟离子都能通过氟离子ISE测量,并且该测量被称为“总氟离子”。备选地,总氟离子可以通过比较密封剂组合物中供应的氟离子的重量与组合物的总重量来计算。
根据本发明,处理组合物可在一些情形中基本上不含,或在一些情形中本质上不含,或在一些情形中完全不含钴离子或含钴化合物。如本文中使用的,“含钴化合物”包括含有元素钴的化合物、配合物或盐比如例如硫酸钴、硝酸钴、碳酸钴和乙酸钴。当组合物和/或包含其的层或涂料基本上不含、本质上不含或完全不含钴时,这包括任何形式的钴离子或含钴化合物。
根据本发明,处理组合物可在一些情形中基本上不含,或在一些情形中本质上不含,或在一些情形中完全不含钒离子或含钒化合物。如本文中使用的,“含钒化合物”包括含元素钒的化合物、配合物或盐比如例如包括碱金属或铵阳离子反离子的钒酸盐和十钒酸盐,包括例如十钒酸钠铵。当组合物和/或包含其的层或涂料基本上不含、本质上不含或完全不含钒时,这包括任何形式的不含Ca2+的钒离子或含钒化合物。
根据本发明,密封组合物可任选地进一步含有指示剂化合物,如此命名是因为它显示例如存在一种化学物质,比如金属离子,组合物的pH等。如本文中使用的“指示剂”、“指示剂化合物”和类似术语是指这样的化合物,其响应于一些外部刺激、参数或条件,比如存在一种金属离子,响应于特定的pH或pH范围而改变颜色。
根据本发明使用的指示剂化合物可以是本领域已知的指示物质的存在、特定的pH值等的任何指示剂。例如,合适的指示剂可以是在与特定的金属离子形成金属配合物后改变颜色的指示剂。金属离子指示剂通常是高度共轭的有机化合物。如本文使用的“共轭化合物”,如本领域技术人员所理解的,指的是一种具有由单键隔开的两个双键的化合物,例如两个碳-碳键及在其之间的单个碳-碳键。任何共轭化合物都可以根据本发明来使用。
类似地,指示剂化合物可以是当pH值改变后颜色就改变的指示剂;例如,所述化合物在酸性或中性pH值下可以是一种颜色并且在碱性pH值下改变颜色的指示剂,或反之亦然。此类指示剂是熟知的并且广泛地市售。在“从第一pH至第二pH过渡(即从第一pH至更高或更低酸性或碱性的第二pH)时改变颜色”的指示剂因此当暴露于第一pH时具有第一颜色(或为无色)并在过渡至第二pH(即比第一pH更高或更低酸性或碱性的pH)时改变至第二颜色(或从无色到有色)。例如,“在过渡至更高碱性pH(或更低酸性pH)时改变颜色”的指示剂当pH从酸性/中性过渡至碱性时从第一颜色/无色至第二颜色/颜色。例如,“在过渡至更高酸性pH(或更低碱性pH)时改变颜色”的指示剂当pH从碱性/中性过渡至酸性时从第一颜色/无色至第二颜色/颜色。
这种指示剂组合物的非限制性例子包括:甲基橙、二甲酚橙、邻苯二酚紫、溴酚蓝、绿紫、羊毛铬黑T、天青石蓝、苏木紫、钙镁指示剂、棓花青及其组合。任选地,指示剂化合物包含有机指示剂化合物,所述有机指示剂化合物是金属离子指示剂。指示剂化合物的非限制性实例包括如表I所示的那些。荧光指示剂(其在某些条件下发光)也可以根据本发明来使用,但是荧光指示剂的使用也可被明确地排除。即,备选地,表现出荧光性的共轭化合物被明确地排除。本文所使用的“荧光指示剂”等术语指的是发出荧光或以其它方式在暴露于紫外线或可见光线后显示出颜色的化合物、分子、颜料和/或染料。“发出荧光”可理解为吸收较短波长的光或其它电磁辐射后发光。这种指示剂的例子通常被称为“标签”,包括吖啶、蒽醌、香豆素、二苯甲烷、二苯萘甲烷、喹啉、二苯乙烯、三苯甲烷、蒽和/或含有任何这些部分的分子和/或任意这些的衍生物,如若丹明、菲啶、噁嗪、荧光酮、青色素和/或吖啶类。
表I.
根据一种实施方式,可用作指示剂的共轭化合物可例如包括邻苯二酚紫,如表I所示。邻苯二酚紫(CV)是由两摩尔焦儿茶酚与一摩尔邻磺基苯甲酸酐缩合来制备的砜酞染料。已经发现CV具有指示剂性能,并且当被引入至具有金属离子的组合物时,CV形成配合物,使其可作为配合滴定试剂。随着含有CV的组合物螯合来自金属基材的金属离子(即具有二或更高价态的那些),观察到了大体上的蓝色变成蓝紫色的颜色。
如表I所示的二甲酚橙可类似地应用于根据本发明的组合物。已经发现二甲酚橙具有金属离子指示剂性能,并且当被引入至具有金属离子的组合物时,其形成配合物,使其可用作配合滴定试剂。随着含有二甲酚橙的组合物鳌合金属离子,二甲酚橙的溶液从红色变成大体上蓝色的颜色。
根据本发明,指示剂化合物可存在于该密封组合物中的量为至少0.01g/1000g密封组合物,比如至少0.05g/1000g密封组合物和在一些情况中,不超过3g/1000g密封组合物,比如不超过0.3g/1000g密封组合物。根据本发明,指示剂化合物可存在于该密封组合物中的量为0.01g/1000g密封组合物-3g/1000g密封组合物,比如0.05g/1000g密封组合物-0.3g/1000g密封组合物。
根据本发明,相应某些外部刺激改变颜色的指示剂化合物,当用于本方面的密封组合物时提供了这样的好处,即其可以充当基材已被该组合物处理过的目视的指示。例如,密封组合物包含改变颜色的指示剂,该指示剂当暴露于存在于基材中的金属离子时将与基材中的金属离子配合而改变颜色;这允许使用者看到基材已与该组合物接触。类似的益处可以通过将碱性或酸性层沉积到基材上并使基材与本发明的当暴露于碱性或酸性pH时改变颜色的组合物接触来实现。
任选地,本发明的密封组合物可进一步包含含氮杂环化合物。含氮杂环化合物可包括具有1个氮原子的环状化合物,比如吡咯,和具有2个或更多个氮原子的唑化合物,比如吡唑类、咪唑类、三唑类、四唑类和五唑类,1个氮原子和1个氧原子,比如噁唑类和异噁唑类,或1个氮原子和1个硫原子,比如噻唑类和异噻唑类。合适的唑类化合物的非限性实例包括2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑(CAS:l072-71-5),lH-苯并三唑(CAS:95-14-7),lH-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),亦称5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇,和2-氨基-1,3,4-噻二唑(CAS:4005-51-0)。根据本发明,例如,唑类化合物包含2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑。另外,根据本发明,含氮杂环化合物可为盐的形式,比如钠盐。
含氮杂环化合物可存在于该密封组合物中的浓度为至少0.0005g每升组合物,比如至少0.0008g每升组合物,比如至少0.002g每升组合物和在一些情况中,可存在于该密封组合物中的量为不超过3g每升组合物,比如不超过0.2g每升组合物,比如不超过0.1g每升组合物。根据本发明,含氮杂环化合物可存在于该密封组合物(如果有的话)中的浓度为0.0005g每升组合物至3g每升组合物,比如0.0008g每升组合物至0.2g每升组合物,比如0.002g每升组合物至0.1g每升组合物。
如上指出的,本发明的密封组合物包含水性介质作为载体。该水性载体可任选地可含有其它物质,比如至少一种有机溶剂。合适的溶剂的非限制性实例包括丙二醇、乙二醇、甘油、低分子量醇类(即C1-C12醇)等。当存在时(如果有的话),有机溶剂可存在于该密封组合物中的量为至少1g溶剂每升密封组合物,比如至少约2g溶剂每升密封组合物,和在一些情形中,可存在的量为不超过40g溶剂每升密封组合物,比如不超过20g溶剂每升密封组合物。根据本发明,有机溶剂可存在于该密封组合物(如果有的话)中的量为1g溶剂每升密封组合物至40g溶剂每升密封组合物,比如2g溶剂每升密封组合物至20g溶剂每升密封组合物。
根据本发明,该密封组合物的pH可为至少9.5,比如至少10,比如至少11,和在一些情形中可为不高于12.5,比如不高于12,比如不高于11.5。根据本发明,该密封组合物的pH可为9.5-12.5,比如10-12,比如11-11.5。该密封组合物的pH可根据需要使用例如任何酸和/或碱来调节。根据本发明,该密封组合物的pH可通过包含酸性物质,包括二氧化碳、水溶性和/或水分散性酸,比如硝酸、硫酸和/或磷酸来保持。根据本发明,该密封组合物的pH可通过包含碱性物质,包括水溶性和/或水分散性碱,包括碳酸盐,比如第I族碳酸盐、第II族碳酸盐、氢氧化物,比如氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、或氢氧化铵、氨水和/或胺比如三乙胺、甲乙胺或其混合物来保持。
如上所述,该密封组合物可包含载体,经常为水性介质,从而该组合物为锂金属阳离子在载体中的溶液或分散体的形式。根据本发明,该溶液或分散体可通过各种已知技术中的任意种与基材接触,比如浸渍或浸泡、喷雾、间歇喷雾、浸渍后喷雾、喷雾后浸渍、刷涂或辊涂。根据本发明,该溶液或分散体当施加到金属基材时处于范围在40°F-约160°F,比如60°F-110°F的温度。例如,使金属基材与该密封组合物接触的过程可在环境温度或室温下进行。接触时间一般为1秒-2小时,比如5分钟-60分钟。
根据本发明,在与该密封组合物接触后,基材任选地可在室温下空气干燥或可用热空气干燥,例如使用气刀,使基材简短暴露于高温而闪蒸掉水,比如在烘箱中在15℃至100℃比如20℃至90℃干燥基材,或在70℃在加热器组件中使用例如红外热,比如10分钟,或通过使基材穿过挤压辊。根据本发明,基材表面可部分地,或在一些情形中完全干燥,然后再进行基材表面与任何水、溶液、组合物等的任何后续接触。如本文中关于基材表面使用的,“完全干燥”或“完全干燥的”是指基材表面上没有人肉眼可见的水分。
任选地,根据本发明,与该密封组合物的接触后,基材任选地不漂洗或与任何水性溶液接触,然后使基材表面的至少一部分与后续处理组合物接触以在其上形成膜、层和/或涂料(如下描述)。
任选地,根据本发明,与该密封组合物的接触后,基材任选地可与水性组合物接触,包括但不限于,自来水、去离子水、反渗透(RO)水和/或基材处理的本领域技术人员已知的任何其他水性组合物。根据本发明和如上所述,任选地,这样的与水性组合物的接触可在与该密封组合物接触后立即进行(即当与该水性组合物接触时基材是“湿的”),或任选地,如上所述,在使基材与水性组合物接触前,可将基材根据任何上述方法干燥。任选地,如上所述,在与该密封组合物接触后且与该水性组合物接触前,基材可用水,比如自来水、去离子水等漂洗,在这种情况下,基材可如上所述干燥或可不干燥。根据本发明,当用于接触基材时,这样的水或水性组合物可在室温(60°F)至其沸点的温度,比如176°F至212°F。该水性组合物可具有的pH为5-7,比如5.5-6.5。根据本发明,该水性组合物可具有的导电率低于20μS/cm。根据本发明,该水性组合物可包含调理剂,包括,但不限于,例如,糊精,丙烯酸,甲基丙烯酸和由其衍生的水溶性聚合物,木质素磺酸盐,酸类,比如每分子具有4-6个羧酸基团的环脂族或芳族多羧酸或其水溶性盐,羟基羧酸,水溶性膦酸,或一种或多种这些酸的水溶性盐,或它们的组合。这样的调理剂也可包括本领域已知的商业产品,包括,但不限于,例如, SH-1和SH-2(可商购自Clariant International Ltd.,瑞士),Sandoz密封盐A/S(可商购自Sanoz Chemicals,北卡罗来纳州夏洛特),Henkel VR/6252/1,Henkel VR/6253/1(可商购自Henkel Ag&Co.KGaA),Dowfax 2A1(可商购自Dow Chemicals,Midland,MI)或它们的组合。根据本发明,这样的调理剂如果有的话可存在于该水性组合物中的量足以将该水性组合物的pH保持在5-7,比如5.4-5.6。
在与该水性组合物(如果有的话)接触后,然后基材任选地可干燥,例如空气干燥或用热空气干燥,如前述段落中所述,使得基材表面可部分地干燥或在一些情形中完全干燥,然后再进行基材表面与任何水、溶液、组合物等的任何后续接触。
图1中显示的透射扫描电镜(TEM)图像由使用FEI Helios Nanolab 660双束对焦的离子束(FIB)利用‘原位顶出’技术(R.M Langford,“In situlift-out using a FIB-SEMsystem”,Micron v.35,pp.607-611,2004)制备的板材获取。将金层(Au)然后将碳层(C)用FIB沉积在样品表面上以防止在后续Ga+离子束研磨期间的破坏。使用30kV离子束从样品表面研磨出大致5微米宽和5微米深的薄区域,并使用显微操纵器原位附接至TEM网格。然后用离子束使该区域进一步变薄,直到最终厚度为大约100nm。为了最终清洁表面,使用2kV的离子束能量。使用FEI Talos F200X场发射TEM以200kV的加速电压操作TEM和扫描透射电子显微镜(STEM)。该显微镜的放大率使用来自Agar Scientific.的交叉光栅复制品标准(交叉光栅复制品,AGS106,衍射线光栅间距462.9nm,http://www.agarscientific.com/diffraction-grating-replicas.html)。从样品收集HAADF-STEM(高角度环形暗场)图像,产生主要显示大至与存在的原子数的平方成正比的质量对比的图像。
图2A显示了图1中显示的基材的表面XPS检查扫描并确认了没有在基材表面上检测到锂。该基材具有在铝-铜合金上的大约2.2μm厚氧化的铝(通过TEM测定)。锂在阳极化层最外400nm中以低浓度存在,最大浓度(1.5原子%)在低于表面约100nm-150nm。因此,根据本发明,由密封组合物形成的层的厚度可为5nm-550nm,比如10nm-400nm,比如90nm-175nm,比如100nm-150nm。如本文中使用的,“厚度”,当关于由该密封组合物形成的层使用时,是指(a)在原始空气/基材界面以上形成的层,(b)在原始空气/基材界面以下形成的改性层,或(c)(a)和(b)的组合,如图3中所示。如本文中使用的,“厚度”当关于本发明的处理组合物形成的层使用时,是指(a)在原始空气/基材界面以上形成的层,(b)在预处理/基材界面以下形成的改性层,或(c)(a)和(b)的组合,如图3中所示。虽然在图3中改性层(b)显示为延伸到预处理/基材界面,中间层可存在于改性层(b)和预处理/基材界面之间。类似地,(c),即(a)和(b)的组合,不限于连续层并可包括其间具有中间层的多个层,对层(c)的厚度的测量可排除中间层。
图2B显示了图1中显示的基材的XPS深度剖析。XPS数据使用配有单色Al kαx-射线源(hν=1,486.7eV)和同心半球分析仪的Physical Electronics VersaProbe II仪器产生。电荷中和使用低能电子(<5eV)和氩离子进行。结合能轴使用溅射清洁铜箔校准(Cu2p3/2=932.7eV,Cu 2p3/2=75.1eV)。对峰进行电荷参比在284.8eV的碳1s光谱中的CHx带。在相对于样品表面平面45°的起始角处进行测量。这产生3-6nm的典型的取样深度(源自该深度或更浅的95%的信号)。分析尺寸的直径为约500μm。量化使用考虑X射线横截面和电子的非弹性平均自由程仪器的相对敏感因子(RSF)来进行。深度剖析使用2mm X 2mm面积上的光栅化的4kV Ar+束来进行。采用样品旋转来最小化研磨期间的粗糙化。Al2O3层中的溅射速率为20nm/min,基于测得的2200nm的厚度(基于TEM)。第1次分析的深度剖析为约116nm递增并且总溅射深度为约2.2微米。第2次分析的深度剖析为约50nm递增并且总深度为1000nm。这些数据证实了,最高浓度(1.5原子%)在低于基材表面大约100nm至大约400nm处出现。
图2C显示了图2B中所示的数据的XPS深度剖析的总和锂1s光谱。上面的线为从空气/基材界面到低于界面400nm的总和锂1s光谱并且对应于图2B中的左侧框。该峰对于锂光谱来说是典型的。下面的线为低于400nm的总和锂1s光谱并且确认了锂低于400nm不存在。该下面的线对应于图2B右侧框中显示的数据(即400nm-800nm)。
TEM图像和XPS深度剖析表明,根据本发明的方法处理阳极化板材,使得在空气/基材表面界面和低于空气/基材表面界面100nm-450nm(参见图2)、比如120nm-250nm的阳极化层之间形成了锂改性的阳极化层。
根据本发明,在阳极化基材之前,可将基材表面的至少一部分清洁和/或脱氧化从而去除油脂、污物和/或其它外来物质。基材的表面的至少一部分可通过物理和/或化学方式清洁,比如机械打磨表面和/或用本领域技术人员熟知的市售碱性或酸性清洁剂对表面进行清洁/去油。适用于本发明碱清洁剂的实例包括ChemkleenTM166tlP,166m/c,177,490MX,2010LP和Surface Prep 1(SP1),Ultrax 32,Ultrax97,Ultrax 29和Ultrax92D,其各自可商购自PPG Industries,Inc.(俄亥俄州克利夫兰),以及任何DFM系列,RECC 1001和88X1002清洁剂,可商购自PRC-DeSoto International,Sylmar,CA,以及Turco4215-NCLT和Ridolene(可商购自Henkel Technologies,Madison Heights,MI)。这些清洁剂经常在水漂洗比如用自来水、蒸馏水或它们的组合之前或之后使用。
如上所述,根据本发明,在阳极化基材之前,至少一部分清洁基材表面可被以机械方式和/或化学方式脱氧化。如本文中使用的,术语“脱氧化”是指去除基材表面上存在的氧化物层从而促进密封组合物的均匀沉积,以及促进密封组合物涂料对基材表面的附着。合适的脱氧化剂对于本领域技术人员来说是熟悉的。典型的机械脱氧化剂可使基材表面均匀地粗糙化,比如通过使用擦洗或清洁垫。典型的化学脱氧化剂包括例如基于酸的脱氧化剂,比如磷酸、硝酸、氟硼酸、硫酸、铬酸、氢氟酸和氢氟铵,或Amchem 7/17脱氧化剂(可获自Henkel Technologies,Madison Heights,MI),OAKITE脱氧化剂LNC(可商购自Chemetall),TURCO脱氧化剂6(可商购自Henkel)或它们的组合。通常,化学脱氧化剂包含载体,经常为水性介质,使得脱氧化剂可为在载体中的溶液或分散体的形式,在这样的情况下,溶液或分散体可通过各种已知技术中的任意种与基材接触,比如浸渍或浸泡、喷雾、间歇喷雾、浸渍后喷雾、喷雾后浸渍、刷涂或辊涂。根据本发明,本领域技术人员将基于蚀刻速率选择当施加到金属基材时的溶液或分散体的温度范围,例如在范围在50°F-150°F(10℃-66℃),比如70°F-130°F(21℃-54℃),比如80°F-120°F(27℃-49℃)的温度。接触时间可为30秒-20分钟,比如1分钟-15分钟,比如90秒-12分钟,比如3分钟-9分钟。
在清洁和/或脱氧化步骤之后,基材任选地可用自来水、去离子水和/或漂洗剂的水溶液漂洗从而去除任何残余物。根据本发明,湿的基材表面可用本发明的密封组合物(如上所述)处理,或者基材可在处理基材表面前干燥,比如空气干燥,例如使用气刀,通过使基材简短暴露于高温,比如15℃-100℃,比如20℃-90℃来闪蒸掉水,或在加热器组件中使用例如红外热,比如在70℃下10分钟,或通过使基材穿过挤压辊。
已惊奇地发现,使用本发明的密封组合物产生具有优异的品质的密封的阳极化铝表面,具体来说,与用锂密封组合物处理的非阳极化的基材相比和与用热水浸渍处理的阳极化板材相比,使阳极化基材与本发明的含锂密封组合物接触产生了具有显著改进的腐蚀性能的经处理的基材。这些结果是预料不到的。
此外,还已惊奇地发现,使阳极化基材与本发明的含锂的密封组合物接触,然后将基材浸渍在热水中,产生了具有优异质量的经处理的基材。
根据本发明,在基材与本发明的密封组合物接触后,包含成膜树脂的涂料组合物可沉积在基材的已与密封剂组合物接触的表面的至少一部分上。任何合适的技术可用于将这样的涂料组合物沉积在基材上,包括例如刷涂、浸渍、流涂、喷雾等。在一些情况中,然而,如以下更详细地描述的,这样的涂料组合物的沉积可包含电涂步骤,其中可电沉积组合物通过电沉积沉积到金属基材上。在某些其它情况下,如以下更详细地描述的,这样的涂料组合物的沉积包括粉末涂覆步骤。在再其它情况中,涂料组合物可为液体涂料组合物。
根据本发明,涂料组合物可包含热固性成膜树脂或热塑性成膜树脂。如本文中使用的,术语“成膜树脂”是指这样的树脂,其在去除任何存在于组合物中的稀释剂或载体或在环境或升高的温度固化后可以在基材的至少水平表面上形成自支撑连续膜。可使用的常规成膜树脂包括,但不限于,那些典型地用于汽车OEM的涂料组合物,汽车修补的涂料组合物,工业涂料组合物,建筑涂料组合物,卷材涂料组合物和航空航天涂料组合物等等。如本文中使用的,术语“热固性”是指这样的树脂,其在固化或交联后不可逆地“定形”,其中聚合物组分的聚合物链通过共价键连接在一起。这种性质通常与组合物成分的例如通过热或辐射引发的交联反应有关。固化或交联反应还可在环境条件下进行。一旦固化或交联,热固性树脂在加热时不会熔化,并且不溶于溶剂。如本文中使用的,术语“热塑性”是指这样的树脂,其包含聚合物组分,它们不通过共价键连接,因此可以在加热时发生液体流动并且可溶于溶剂中。
如之前指出的,根据本发明,可电沉积的涂料组合物包含水分散性的含离子盐基团的成膜树脂,其通过电涂步骤可沉积到基材上,其中该可电沉积的涂料组合物通过电沉积沉积到金属基材上。
含离子盐基团的成膜聚合物可包含含有用于阳离子可电沉积的涂料组合物的阳离子盐基团的成膜聚合物。如本文中使用的,术语“含阳离子盐基团的成膜聚合物”是指包括赋予正电荷的至少部分中和的阳离子基团,比如锍基团和铵基团的聚合物。含阳离子盐基团的成膜聚合物可包含活性氢官能团,包括例如羟基基团、伯或仲胺基团和硫醇基团。包含活性氢官能团的含阳离子盐基团的成膜聚合物可被称为含活性氢的含阳离子盐基团的成膜聚合物。适用作含阳离子盐基团的成膜聚合物的聚合物的实例包括,但不限于,醇酸聚合物、丙烯酸类树脂、聚环氧化物、聚酰胺、聚氨酯、聚脲、聚醚和聚酯等等。含阳离子盐基团的成膜聚合物可存在于阳离子可电沉积的涂料组合物中的量为40重量%-90重量%,比如50重量%-80重量%,比如60重量%-75重量%,基于该可电沉积的涂料组合物的树脂固体的总重量。如本文中使用的,“树脂固体”包括含离子盐基团的成膜聚合物、固化剂和存在于可电沉积的涂料组合物中的任何另外的水分散性的非着色的组分。
备选地,含离子盐基团的成膜聚合物可包含用于阴离子可电沉积的涂料组合物的含阴离子盐基团的成膜聚合物。如本文中使用的,术语“含阴离子盐基团的成膜聚合物”是指包含赋予负电荷的至少部分中和的阴离子官能团、比如羧酸和磷酸基团的阴离子聚合物。含阴离子盐基团的成膜聚合物可包含活性氢官能团。包含活性氢官能团的含阴离子盐基团的成膜聚合物可被称为含活性氢的含阴离子盐基团的成膜聚合物。含阴离子盐基团的成膜聚合物可包含碱溶性的含羧酸基团的成膜聚合物,比如干燥油或半干燥脂肪酸酯与二羧酸或酸酐的反应产物或加合物;和脂肪酸酯、不饱和酸或酸酐和任何另外的不饱和改性材料的反应产物,所述不饱和改性材料进一步与多元醇反应。还合适的是不饱和羧酸的羟基烷基酯、不饱和羧酸和至少一种其它烯属不饱和单体的至少部分中和的互聚物。再其它合适的阴离子可电沉积树脂包括醇酸-氨基塑料载体,即含有醇酸树脂和胺-醛树脂的载体。另一合适的阴离子可电沉积树脂组合物包括树脂质多元醇的混合酯。还可以使用其它酸官能聚合物,比如磷酸化的多环氧化物或磷酸化的丙烯酸类聚合物。示例的磷酸化的多环氧化物披露于美国专利申请公布No.2009-0045071第[0004]-[0015]段和美国专利申请序列No.13/232,093第[0014]-[0040]段,其引述的部分通过引用并入本文。含阴离子盐基团的成膜聚合物可存在于阴离子可电沉积的涂料组合物的量为50%-90%,比如55%-80%,比如60%-75%,基于该可电沉积的涂料组合物的树脂固体的总重量。
可电沉积的涂料组合物可进一步包含固化剂。固化剂可与含离子盐基团的成膜聚合物的反应性基团、比如活性氢基团反应以进行涂料组合物的固化来形成涂层。合适的固化剂的非限制性实例为至少部分地封闭的多异氰酸酯、氨基塑料树脂和酚醛塑料树脂,比如酚甲醛缩合物,包括烯丙基醚及其衍生物。固化剂可存在于阳离子可电沉积的涂料组合物量为10重量%-60重量%,比如20重量%-50重量%,比如25重量%-40重量%,基于该可电沉积的涂料组合物的树脂固体的总重量。备选地,固化剂可存在于阴离子可电沉积的涂料组合物量为10重量%-50重量%,比如20重量%-45重量%,比如25重量%-40重量%,基于该可电沉积的涂料组合物的树脂固体的总重量。
可电沉积的涂料组合物可进一步包含其它任选的成分,比如颜料组合物,和根据需要的各种添加剂,比如填料、增塑剂、抗氧化剂、生物杀灭剂、紫外线吸收剂和稳定剂、受阻胺光稳定剂、消泡剂、杀菌剂、分散助剂、流动控制剂、表面活性剂、润湿剂或它们的组合。
可电沉积的涂料组合物可包含水和/或一种或多种有机溶剂。水可以例如存在的量为40重量%-90重量%,比如50重量%-75重量%,基于可电沉积的涂料组合物的总重量。如使用,有机溶剂可典型地存在的量为低于10重量%,比如低于5重量%,基于可电沉积的涂料组合物的总重量。可电沉积的涂料组合物可具体来说以水性分散体的形式提供。可电沉积的涂料组合物的总固体含量可为1重量%-50重量%,比如5重量%-40重量%,比如5重量%-20重量%,基于可电沉积的涂料组合物的总重量。如本文中使用的,“总固体”是指可电沉积的涂料组合物的非挥发性成分,即当加热至110℃达15分钟时不挥发的物质。
阳离子可电沉积的涂料组合物可通过使该组合物与导电阴极和导电阳极接触来沉积到导电基材上,其中待涂覆的表面为阴极。备选地,阴离子可电沉积的涂料组合物可通过使组合物与导电阴极和导电阳极接触来沉积到导电基材上,其中待涂覆的表面为阳极。当足够的电压施加到电极之间时,可电沉积的涂料组合物的附着膜以连续的方式分别沉积到阴极或阳极上。施加的电压可变化,并且可以例如低至1伏到高至几千伏,比如50到500伏。电流密度通常在每平方英尺1.0安培-15安培(每平方米10.8-161.5安培),并且在电沉积过程中趋于快速下降,表示形成连续的自绝缘膜。
一旦阳离子或阴离子可电沉积的涂料组合物电沉积到导电基材的至少一部分上,可将涂覆的基材加热至一定温度足以固化基材上的电沉积的涂料的时间。对于阳离子电沉积,涂覆的基材可被加热至范围在250°F-450°F(121.1℃-232.2℃),比如275°F-400°F(135℃-204.4℃),比如300°F-360°F(149℃-180℃)。对于阴离子电沉积,涂覆的基材可被加热至范围在200°F-450°F(93℃-232.2℃),比如275°F-400°F(135℃-204.4℃),比如300°F-360°F(149℃-180℃),比如200°F-210.2°F(93℃-99℃)的温度。固化时间可取决于固化温度以及其它变量,例如电沉积涂料的膜厚度、存在于组合物中的催化剂的水平和类型等。例如,固化时间可以范围在10分钟至60分钟,比如20-40分钟。所得固化的电沉积的涂层厚度可范围在2-50微米。
备选地,如上所述,根据本发明,在基材与本发明的密封组合物接触后,可将粉末涂料组合物沉积到基材表面的至少一部分上。如本文中使用的,“粉末涂料组合物”是指这样的涂料组合物,其完全不含水和/或溶剂。因此,这里披露的粉末涂料组合物与本领域已知的含水的和/或含溶剂的涂料组合物不是同义词。根据本发明,粉末涂料组合物可包含(a)具有反应性官能团的成膜聚合物;和(b)与该官能团有反应性的固化剂。可用于本发明的粉末涂料组合物的实例包括基于聚酯的ENVIROCRON系列粉末涂料组合物(可商购自PPGIndustries,Inc.)或环氧-聚酯混杂粉末涂料组合物。可用于本发明的粉末涂料组合物的其它实例包括低温固化热固性粉末涂料组合物,其包含(a)至少一种叔氨基脲化合物、至少一种叔氨基氨基甲酸酯化合物或它们的混合物,和(b)至少一种含环氧基的成膜树脂和/或至少一种含硅氧烷的树脂(比如描述于美国专利No.7,470,752的那些,该专利转让给PPGIndustries,Inc.并通过引用纳入本申请);能固化的粉末涂料组合物,其通常包含(a)至少一种叔氨基脲化合物、至少一种叔氨基氨基甲酸酯化合物或它们的混合物,和(b)至少一种含环氧基的成膜树脂和/或至少一种含硅氧烷的树脂(比如描述于美国专利No.7,432,333的那些,该专利转让给PPG Industries,Inc.并通过引用纳入本申请);和包含Tg为至少30℃的含反应性基团的聚合物的固体微粒混合物的那些(比如描述于美国专利No.6,797,387的那些,该专利转让给PPG Industries,Inc.并通过引用纳入本申请)。在沉积粉末涂料组合物后,经常加热涂料以固化沉积的组合物。加热或固化操作经常在范围在150℃-200℃,比如170℃-190℃的温度进行范围在10-20分钟的时间。根据本发明,所得膜的厚度为50微米-125微米。
如上所述,根据本发明,在基材与本发明的密封组合物接触后,然后可将液体涂料组合物施涂或沉积到基材表面的至少一部分上。如本文中使用的,“液体涂料组合物”是指这样的涂料组合物,其含有一部分水和/或溶剂。因此,这里披露的液体涂料组合物与本领域已知的含水的和/或含溶剂的涂料组合物是同义词。根据本发明,液体涂料组合物可包含例如(a)具有反应性官能团的成膜聚合物;和(b)与该官能基团有反应性的固化剂。在其它实例中,液体涂料可含有成膜聚合物,该成膜聚合物可与空气或聚结剂中的氧反应并在蒸发水和/或溶剂的情况下进入膜。这些成膜机理可需要加热或一些类型的辐射比如紫外光或红外光,或通过加热或所述辐射来加速。可用于本发明的液体涂料组合物的实例包括系列溶剂基涂料组合物,系列水基涂料组合物和系列UV固化涂料(都可商购自PPG Industries,Inc.)。可用于本发明的液体涂料组合物的合适的成膜聚合物可包括(聚)酯、烷醇、(聚)氨基甲酸酯、异氰脲酸酯、(聚)脲、(聚)环氧、酸酐、丙烯酸类、(聚)醚、(聚)硫化物、(聚)胺、(聚)酰胺、(聚)氯乙烯、(聚)烯烃、(聚)偏二氟乙烯、(聚)硅氧烷或它们的组合。
根据本发明,已与该密封剂组合物接触的基材还可与底漆组合物和/或面漆组合物接触。底漆涂料可为例如基于铬酸盐的底漆和先进性能面漆。根据本发明,底漆涂料可以为常规的基于铬酸盐的底漆涂料,比如可获自PPG Industries,Inc.的那些(产品代号44GN072)或无铬底漆,比如可获自PPG的那些(DESOPRIME CA7502,DESOPRIME CA7521,Deft02GN083,Deft 02GN084)。备选地,底漆涂料可以为不含铬酸盐的底漆涂料,比如描述于美国专利申请序列No.10/758,973名为“CORROSION RESISTANT COATINGS CONTAININGCARBON”和美国专利申请序列No.10/758,972和10/758,972均名为“CORROSION RESISTANTCOATINGS”的涂料组合物,这些文献都通过引用并入本申请,以及本领域已知的其它无铬底漆并可以通过MIL-PRF-85582的N类或MIL-PRF-23377的N类军事要求的也可使用。
如上所述,本发明的基材还可包含面漆。如本文中使用的,术语“面漆”是指以下的混合物:粘合剂,所述粘合剂可以为基于有机或无机的聚合物或聚合物共混物,典型地至少一种颜料,可以任选地含有至少一种溶剂或溶剂的混合物,并可以任选地含有至少一种固化剂。面漆典型地为单一或多层涂料体系中的涂层,该体系的外表面暴露于大气或环境,并且其内表面与另一涂层或聚合物基材接触。合适的面漆的实例包括符合MIL-PRF-85285D的那些,比如可获自PPG的那些(Deft 03W127A和Deft 03GY292)。根据本发明,面漆可为先进性能面漆,比如可获自PPG的那些( ELT.TM。99GY001和99W009)。然而,其它面漆和先进性能面漆也可以用于本发明,如本领域技术人员参考本公开所理解的。
根据本发明,金属基材也可包含自打底面漆或改善的自打底面漆。术语“自打底面漆”,也称“直接至基材”或“直接至金属”涂料,指以下的混合物:粘合剂,所述粘合剂可以为基于有机或无机的聚合物或聚合物共混物,典型地至少一种颜料,可以任选地含有至少一种溶剂或溶剂的混合物,并可以任选地含有至少一种固化剂。术语“改善的自打底面漆”,也称“改善的直接至基材涂料”是指以下的混合物:官能化的氟化粘合剂,比如氟乙烯-烷基乙烯基醚整体或部分地与其它粘合剂,所述粘合剂可以为基于有机或无机的聚合物或聚合物共混物,典型地至少一种颜料,可以任选地含有至少一种溶剂或溶剂的混合物,并可以任选地含有至少一种固化剂。自打底面漆的实例包括符合TT-P-2756A的那些。自打底面漆的实例包括可获自PPG的那些(03W169和03GY369),改善的自打底面漆的实例包括 ELTTM/ESPT和产品代号97GY121,可获自PPG。然而,其它自打底面漆和改善的自打底面漆也可以用于根据本发明的涂料体系,如本领域技术人员参考本公开所理解的。
根据本发明,自打底面漆和改善的自打底面漆可直接施涂到密封的基材。自打底面漆和改善的自打底面漆可以任选地施涂到有机或无机聚合物涂料,比如底漆或漆料膜。自打底面漆层和改善的自打底面漆典型地为单一或多层涂料体系中的涂层,其中涂料的外表面暴露于大气或环境,并且涂料的内表面典型地与基材或任选的聚合物涂料或底漆接触。
根据本发明,面漆、自打底面漆和改善的自打底面漆可以在随时间流逝干燥或固化的湿润或“未完全固化的”条件(也就是说,溶剂蒸发和/或存在化学反应)下施涂到密封的基材。涂料可以自然地或通过加速手段例如紫外线固化系统干燥或固化以形成膜或“固化的”漆料。涂料也可以以半或完全固化的状态,比如粘结剂来施涂。
另外,着色剂和如果需要的各种添加剂比如表面活性剂、润湿剂或催化剂可以包含于涂料组合物(可电沉积的、粉末的或液体的)。如本文中使用的,术语“着色剂”是指任何会给组合物带来色彩和/或其它不透明和/或其它视觉效果的物质。着色剂的实例包括颜料、染料和调色剂,比如涂料工业中所使用的和/或干粉颜料制造商协会(DCMA)中列出的那些以及特殊效果组合物。一般来说,着色剂可以足以赋予所需的视觉和/或颜色效果的任何量存在于涂料组合物中。着色剂可占1-65重量%,比如3-40重量%或5-35重量%,该重量%基于该组合物的总重量。
为了以下详细说明的目的,应该理解的是,本发明可以采取各种替代变型和步骤顺序,除非明确相反地指定。此外,除了在任何操作示例中或者在另外指出的情况之外,所有数字,比如表示值、量、百分比、范围、子范围和分数的那些,也都好似读为以“约”修饰,即使该术语没有明确地出现。因此,除非有相反指示,否则在以下说明书和所附权利要求书中列出的数值参数是可以根据本发明获得的期望性质而变化的近似值。至少并不是试图限制等同原则对权利要求范围的应用,每个数字参数应该至少根据所报告的有效数字的数量和通过应用普通舍入技术来解释。在本文中描述封闭或开放式数值范围的情况下,数值范围内或包含在数值范围内的所有数字、数值、量、百分比、子范围和分数应被视为具体地包括在和属于本申请的原始公开内容中,就好像这些数字、数值、数量、百分比、子范围和分数已经被全部明确地写出一样。
尽管阐述本发明广泛范围的数值范围和参数是近似值,但在具体实施例中列出的数值尽可能精确地报道。然而,任何数值固有地包含必然由它们各自测试测量中存在的标准偏差产生的某些误差。
如本文中使用的,除非另有说明,复数术语可以包含其单数对应物,反之亦然,除非另有说明。例如,虽然本文中提到了“一种”阳极化组合物、“一种”密封组合物和“一种”锂盐,但在本发明中可以使用这些组分的组合(即多个)。此外,在本申请中,“或”的使用是指“和/或”,除非另有明确说明,即使“和/或”可能明确地用于某些情况。
如本文中使用的,“包括”、“包含”和类似术语在本申请的上下文中理解为与“包含”同义,因此是开放式的,并且不排除存在另外的未描述的和/或未引述的要素、材料、成分和/或方法步骤。如本文中使用的,“由...组成”在本申请的上下文中理解为排除任何未指明的要素、成分和/或方法步骤。如本文中使用的,“基本上由...组成”在本申请的上下文中被理解为包括指明的要素、材料、成分和/或方法步骤“以及那些不会实质上影响正在描述的内容的基本和新颖特征”。
如本文使用的,术语“在…上”、“到…上”、“施加在…上”、“施加到…上”、“形成在...上”、“沉积在...上”、“沉积到...上”,意指形成、覆盖、沉积和/或提供在表面上但不必须与表面接触。例如,“形成在”基材“上”的涂层不排除存在位于形成的该涂层和该基材之间的相同或不同组成的一个或多个其它中间涂层。
除非在本文中另有披露,术语“基本上不含”当关于不存在特定物质使用时,是指该物质,如果在组合物、含有该组合物的浴和/或由该组合物形成的层和包含该组合物的层中存在,仅以5ppm或更低的痕量存在,基于该组合物、浴和/或层的总重量,视情况而定。除非在本文中另有披露,术语“本质上不含”当关于不存在特定物质使用时,是指该物质,如果在组合物、含有该组合物的浴和/或由该组合物形成的层和包含该组合物的层中存在,仅以1ppm或更低的痕量存在,基于该组合物、浴和/或层的总重量,视情况而定。除非在本文中另有披露,术语“完全不含”当关于不存在特定物质使用时,是指该物质,如果在组合物、含有该组合物的浴和/或由该组合物形成的层和包含该组合物的层中存在,不存在于该组合物、含有该组合物的浴和/或由该组合物形成的层和包含该组合物的层(即该组合物、含有该组合物的浴和/或由该组合物形成的层和包含该组合物的层含有0ppm的该物质)。当组合物、含有组合物的浴和/或由组合物形成的层和包含该组合物的层基本上不含、本质上不含或完全不含特定物质时,这是指该物质从其中排除,除非该物质可由于例如之前的加工线中处理浴携带过来的、市政水源、基材和/或设备的溶解而存在。
如本文中使用的,“盐”是指由金属阳离子和非金属阴离子组成并具有零的总体电荷的离子型化合物。盐可为水合的或无水的。
如本文中使用的,“水性组合物”是指主要包含水的介质中的溶液或分散体。例如,水性介质可包含水的量为多于50wt.%或多于70wt.%或多于80wt.%或多于90wt.%或多于95wt.%,基于介质的总重量。水性介质可例如基本上由水组成。
如本文中使用的,“密封组合物”是指这样的组合物,例如溶液或分散体,其能够以改变基材表面的物理和/或化学性质(例如该组合物提供腐蚀保护)的方式影响基材表面沉积在基材上的材料。
如本文中使用的,术语“氧化剂”当关于该密封组合物的组分使用时,是指一种化学品,其能够氧化以下至少之一:存在于该密封组合物的接触的基材中的金属和/或存在于该密封组合物中的金属配合剂。如本文中关于“氧化剂”使用的,短语“能够氧化”是指能够从存在于基材或密封组合物中的原子或分子去除电子,根据情况而定,从而降低电子数量。
如本文使用的,术语“第IA族金属”是指例如在Handbook of Chemistry andPhysics第63版(1983)所示的在CAS版本的元素周期表第IA族中的元素,对应于实际IUPAC编号中的第1族。
如本文中使用的,术语“第IA族金属化合物”是指包括至少一种在CAS版本的元素周期表的第IA族中的元素的化合物。
如本文中使用的,术语“第VB族金属”是指例如在Handbook of Chemistry andPhysics第63版(1983)所示的在CAS版本的元素周期表第VB族中的元素,对应于实际IUPAC编号中的第5族。
如本文中使用的,术语“第VB族金属化合物”是指包括至少一种在CAS版本的元素周期表的第VB族中的元素的化合物。
如本文中使用的,术语“第VIB族金属”是指例如在Handbook of Chemistry andPhysics第63版(1983)所示的在CAS版本的元素周期表第VIB族中的元素,对应于实际IUPAC编号中的第6族。
如本文中使用的,术语“第VIB族金属化合物”是指包括至少一种在CAS版本的元素周期表的第VIB族中的元素的化合物。
如本文中使用的,术语“卤素”是指CAS版本的元素周期表中的元素氟、氯、溴、碘和砹中的任意种,对应于该元素周期表中的第VIIA族。
如本文中使用的,术语“卤化物”是指包括至少一个卤素的化合物。
如本文中使用的,术语“铝”当用于形容基材时,是指由铝和/或铝合金和包层铝基材制成的基材或包含铝和/或铝合金和包层铝基材的基材。
凹坑腐蚀是局部形成的腐蚀,其中空腔或洞在基材上产生。如本文中使用的术语“凹坑”,是指由凹坑腐蚀产生的空腔或洞并且特征在于(1)当相对于测试板材表面垂直观察时有圆的、伸长的或不规则的外观,(2)从凹坑空腔发出的“彗尾”、线或“光晕”(即表面褪色)和(3)在凹坑内或者附近存在腐蚀副产物(例如白色、灰色或黑色颗粒状、粉末状或无定形材料)。观察到的表面空腔或洞必须表现出至少两个以上特性才被视为腐蚀凹坑。仅表现出这些特性中的一个的表面空腔或洞可能需要额外的分析才能被分类为腐蚀凹坑。当腐蚀副产物不能裸眼可视时,利用使用10X放大率的显微镜的目视检查来确定存在腐蚀副产物。如本文中使用的“暗区域”腐蚀是指在基材表面的给定区域上发生的均匀腐蚀。
除非在本文中另有披露,如本文中使用的,术语“总组合物重量”、“组合物的总重量”或相似术语是指各自组合物中存在的所有成分,包括任何载体和溶剂的总重量。
鉴于前面的描述,本发明因此特别涉及以下方面1-22,但不限于此:
方面
1.处理基材的方法,包括:
使基材表面的至少一部分与pH为9.5-12.5并包含锂金属阳离子的密封组合物接触;其中该基材表面的至少一部分在接触前被阳极化。
2.方面1的方法,其中该锂金属阳离子作为锂盐存在。
3.方面1或2的方法,其中该锂金属阳离子在该密封组合物中存在的量为5ppm-5500ppm(按金属阳离子计),基于该密封组合物的总重量。
4.前述方面任一项的方法,其中该密封组合物进一步包含碳酸根阴离子、氢氧根阴离子或它们的组合。
5.前述方面任一项的方法,其中该密封组合物进一步包含除锂之外的第IA族金属阳离子,第VB族金属阳离子,第VIB族金属阳离子,腐蚀抑制剂,指示剂化合物或它们的组合。
6.前述方面任一项的方法,其中该密封组合物基本上不含氟离子,钴,钒和/或钙。
7.前述方面任一项的方法,进一步包含使基材表面的至少一部分与温度高于90℃的水性组合物接触;其中与该水性组合物的接触发生在与该密封组合物的接触之后。
8.方面7的方法,其中与该水性组合物的接触进行5分钟至45分钟。
9.方面7或8的方法,其中该水性组合物的pH为5-7。
10.方面7-9任一项的方法,其中该水性组合物的导电率为低于20μS/cm。
11.前述方面任一项的方法,其中该基材表面在与该密封组合物的接触后且与后续的组合物接触前没有被干燥。
12.方面1-10任一项的方法,其中该基材表面在与该密封组合物的接触后且与后续的组合物接触前被干燥。
13.前述方面任一项的方法,其中该基材包含铝、铝合金或它们的组合。
14.前述方面任一项的方法,其中该基材包含铝合金包含量为1重量%-10重量%的铜。
15.基材,其能够通过前述方面任一项的方法获得。
16.用于处理金属基材的系统,其包含:
pH为9.5-12.5并包含锂金属阳离子的密封组合物;和
包含调理剂的水性组合物;
其中基材的表面的至少一部分被阳极化。
17.根据方面16的系统,其中该水性组合物用于在与该密封组合物接触后接触所述表面的至少一部分。
18.基材,其能够通过用方面16或17的系统处理而获得。
19.根据方面15或18的基材,其中在根据ASTM B117操作的中性盐雾室中3天暴露后,与未用该密封组合物处理的基材相比,用该密封组合物处理的基材的基材表面上的凹坑数量减少了至少50%。
20.根据方面15或18的基材,其中该用该密封组合物处理的基材没有暗区域。
21.根据方面15或18-20任一项的基材,进一步包含底漆层。
22.根据方面15或18-21任一项的基材,进一步包含面漆层。
尽管上面为了说明的目的已经描述了本发明的特定特征,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,可以在不脱离所附权利要求的范围的情况下对本文披露的涂料组合物、涂层和方法的细节进行多种变化。
以下实施例用于说明本发明,且不应被视为将本发明限制于其细节。除非另有说明,实施例以及整个说明书中的所有份数和百分比均以重量计。
实施例
实施例1
实施例A-清洁剂组合物:用于制备清洁剂实施例A的溶液的成分提供于表2。使用搅拌器(VWR,7x7CER HOT/STIR)在温和机械搅拌下将氢氧化钠和磷酸钠完全溶解于去离子水中。接着,溶解后,将PVP搅拌加入直到溶解,然后加入Allantoin并搅拌直到溶解,然后加入DMTD并搅拌直到溶解。在DMTD完全溶解后,将Carbowet GA100在如上温和机械搅拌下搅拌加入。
表2.清洁剂组合物(实施例A)
成分 重量%
氢氧化钠粒料,98% 1.6
磷酸钠十二水合物,97% 6.3
聚乙烯基吡咯烷酮(PVP),8000m.w. 0.02
Allantoin,98% 0.03
2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑(DMTD),98% 1.00
Carbowet GA100 4.1
去离子水 98.7
实施例B-锂密封组合物:实施例B的密封溶液通过如下方式制备:使用上述搅拌器在温和搅拌下将3.07g碳酸锂溶于1,996.93g去离子水中,得到0.015重量%的碳酸锂浓度,基于组合物的总重量并具有11.2-11.3的pH。
比较例(仅有锂密封组合物):用甲乙酮(100%)和一次性布料擦拭尺寸为3”x5”x0.032”的铝2024T3裸露基材,使其空气干燥,然后进行化学清洁。在环境温度且不时的搅拌下将该板材浸渍在实施例A的清洁剂溶液中3.5分钟。然后将该板材浸渍在两次后续的去离子水漂洗中,每次两分钟,都在环境温度且不时的搅拌。在第二次漂洗后,对板材进行喷流去离子水漂洗10秒。然后在环境温度且不时的搅拌下将该板材为浸渍在实施例G的密封溶液中2分钟。在环境条件下将该板材空气干燥过夜,然后测试。
将板材置于根据ASTM B117操作的中性盐雾室中进行7天暴露。通过计数板材上裸眼可见的凹坑数量来评价腐蚀性能。数据报告于表3。
实验的实施例(阳极化的板材+锂密封组合物):使用不起毛的纸巾用甲乙酮对3”x10”x0.032”的Al 2024-T3板材的两侧进行溶剂擦拭,直到看上去表面没有油脂和油。然后将该板材浸渍在含有Turco4215NCLT清洁剂(可获自Telford Industries,Kewdale,Western Australia)的浴(根据制造商的说明来制备)中10分钟。接着,使用去离子水喷雾漂洗对板材漂洗两分钟,之后去离子水浸渍漂洗两分钟。然后使用Amchem 7/17脱氧化剂(依照造商的说明来制备)(可获自Henkel Technologies,Madison Heights,Mich.)将该板材脱氧化五分钟。接着,使用喷雾漂洗将该板材漂洗两分钟,之后第二次浸渍漂洗两分钟。然后将该板材浸渍在专有的阳极化罐中并阳极化30分钟。然后将该板材浸渍在去离子水中两分钟,之后进行第二次去离子水漂洗两分钟。然后将金属基材浸渍在实施例G的密封组合物中,该密封组合物通过使用表1中所示的成分通过使用搅拌器在温和搅拌下将碳酸锂溶解于去离子水中来制备。将密封组合物加热至110oF十分钟。使板材在环境条件下空气干燥,然后测试。
将板材置于根据ASTM B117操作的中性盐雾室中进行7天暴露。采用表3中所示的评分等级来评价腐蚀性能。数据报告于表4。
表3.盐雾的评分等级
表4.腐蚀性能(实施例1)
清洁/脱氧 转化组合物 密封组合物 中性盐雾
比较的 实施例A 实施例B 5(评分)
实验的 Turco/Anchem 硫酸阳极化 实施例B 8(评分)
表4中显示的数据表明,使阳极化基材与本发明的含锂密封组合物接触,产生了经处理的基材,其在根据ASTM B117操作的中性盐雾室中进行7天暴露后的盐雾评分为8,具有含锂的密封的阳极化基材显示出与用锂密封组合物处理的未阳极化的板材相比显著改进的耐腐蚀性。
实施例2
七十六(76)个120x80x0.8mm的2024T3板材通过在60℃的温度浸渍在含有15g/LChemkleen 190和1g/L Chemkleen 171(可获自PPG,Marly,France),pH为11的水性碱性溶液五分钟来清洁。接着,将板材用去离子水在35℃漂洗5分钟。然后通过浸渍在含有60体积%的SOCOSURF A1858和10体积%的A1806(可获自Socomore,Fort Worth,Texas)且其余为去离子水的溶液中在50℃蚀刻板材大约10分钟。将板材用去离子水在室温(25℃)漂洗5分钟。
然后将清洁板材浸渍在含有80g/L硫酸和40g/L酒石酸的阳极化浴中25分钟,该浴的温度为37℃且电压为14+/-1V,电流密度范围在0.6-0.8A/dm2,达到厚度为2至5微米的氧化物层。
接着,将一些板材浸渍在含有基于密封组合物的总重量0.1%至1重量%的Li2CO3的碱性密封组合物浴中,该浴通过将Li2CO3加入去离子水并搅拌直到溶解来制备(如下表5-8中详细说明的)。该浴的温度从10℃至70℃变化,浸渍时间从20至60分钟变化(参见下表5-8)。然后使板材在清洁的环境在室温(23℃)干燥10分钟。
一旦干燥,然后将一些板材浸渍在温度为80℃至沸腾的水性浴中10至60分钟(如下表5、7和8中详细说明的)。沸腾水的温度高于90℃,pH为5.5-6.5和导电率低于20μS/cm。
将比较的板材如上所述清洁,然后浸渍在前段描述的水性浴中。
根据ISO9227评价腐蚀性能。计数凹坑,并作为每次实验四个板材的平均报告。
表5.腐蚀性能(实施例2)
*结果以在2个板材上计数的凹坑平均数来报告
表5中所示的结果表明,用本发明的含锂的密封组合物处理基材表面与用沸腾水处理密封的基材的组合,与没有用该密封组合物处理的或在施涂该密封组合物后没有用沸腾水处理的基材相比,减少了基材表面上的凹坑数量。
表6.锂密封组合物(实施例2)的温度/时间的影响
表6中报告的板材没有在用密封组合物处理后浸渍在水性介质中。表6中所示的结果表明,改进的腐蚀性能取决于浸渍在锂密封组合物的时间和锂密封组合物的温度。具体来说,最少数量的凹坑存在于在50℃至70℃的温度浸渍在锂密封组合物中30分钟至60分钟的板材上。
表7.锂密封组合物(实施例2)的温度、时间和浓度的效果
这些数据表明含锂的密封组合物的浸渍时间、浴温度和浓度的相互关系。表7中显示的结果表明,将板材浸渍在保持在10℃至50℃的温度的本发明的密封组合物中然后在90℃水浸泡时对腐蚀性能没有影响。在25℃,对于腐蚀性能来说需要最少20分钟浸渍在该密封组合物中。1%锂密封组合物提供了不可接受水平的凹坑,而0.1%和0.5%的组合物是可接受的。
表8.水性组合物的温度、时间和浓度的效果(实施例2)
表8中所示的结果表明,当水性漂洗保持在至少90℃的温度且板材浸渍20分钟或更长时达到了最佳结果。在30分钟,浸渍时间和水性浴的温度不影响性能。
实施例3
首先,在Valence-Coast Plating,Garden CA,USA使2024T3轧制铝板材根据空中客车AIPS 02-01-003标准进行TSA加工。测试板材为10”x4”。
然后将阳极化板材浸渍在碱性溶液或碱性-过渡金属溶液中,该溶液含有1500ppm的Li2CO3+176ppm Na2MoO3·2H2O或1500ppm Li2CO3+176ppm NaVO3。浴温度为120°F,浸渍时间为10分钟。在室温使板材在清洁环境中干燥10分钟。
图4中所示的结果表明,包含第VB族或第VIB族金属阳离子的密封组合物与不包括第VB族或第VIB族金属阳离子的密封组合物相比产生了改进的腐蚀性能。

Claims (21)

1.处理基材的方法,包括:
使基材表面的至少一部分与pH为9.5-12.5并包含锂金属阳离子的密封组合物接触;其中该基材表面的至少一部分在接触前被阳极化。
2.权利要求1所述的方法,进一步包括使基材表面的至少一部分与温度高于90℃的水性组合物接触;其中与该水性组合物的接触发生在与该密封组合物的接触之后。
3.权利要求2所述的方法,其中与该水性溶液的接触进行5分钟至45分钟。
4.权利要求2所述的方法,其中该水性组合物的pH为5-7。
5.权利要求2所述的方法,其中该水性组合物的导电率为低于20μS/cm。
6.权利要求1所述的方法,其中该锂金属阳离子作为锂盐存在。
7.权利要求1所述的方法,其中该锂金属阳离子在该密封组合物中存在的量为5ppm-5500ppm(按金属阳离子计),基于该密封组合物的总重量。
8.权利要求1所述的方法,其中该密封组合物进一步包含碳酸根阴离子、氢氧根阴离子或它们的组合。
9.权利要求1所述的方法,其中该密封组合物进一步包含除锂之外的第IA族金属阳离子,第VB族金属阳离子,第VIB族金属阳离子,腐蚀抑制剂,指示剂化合物或它们的组合。
10.权利要求1所述的方法,其中该密封组合物基本上不含氟离子。
11.权利要求1所述的方法,其中该密封组合物基本上不含钴。
12.权利要求1所述的方法,其中该基材表面在与该密封组合物的接触后且与后续的组合物接触前没有被干燥。
13.权利要求1所述的方法,其中该基材表面在与该密封组合物的接触后且与后续的组合物接触前被干燥。
14.基材,其是通过权利要求1所述的方法处理的。
15.权利要求14所述的基材,其中该基材包含铝、铝合金或它们的组合。
16.权利要求1所述的基材,其中该基材包含铝合金,该铝合金包含量为1重量%-10重量%的铜。
17.根据权利要求14所述的基材,其中在根据ASTM B117操作的中性盐雾室中3天暴露后,与未用该密封组合物处理的基材相比,用该密封组合物处理的基材的基材表面上的凹坑数量减少了至少50%。
18.根据权利要求14所述的基材,其中该用该密封组合物处理的基材没有暗区域。
19.根据权利要求14所述的基材,进一步包含底漆层、电涂漆层、粉末涂层或它们的组合。
20.用于处理金属基材的系统,其包含:
pH为9.5-12.5并包含锂金属阳离子的密封组合物;和
包含调理剂的水性组合物;
其中基材的表面的至少一部分被阳极化。
21.权利要求20所述的系统,其中该水性组合物用于在与该密封组合物接触后与金属基材的表面接触。
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