CN110438482A - 一种环保型金属表面陶化剂 - Google Patents

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吴晓晨
陈虎
官冰
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Abstract

本发明涉及一种环保型金属表面陶化剂，将乙醇、水和硅烷偶联剂搅拌至澄清得到混合液；向混合液中依次分批加入氟锆酸、柠檬酸、硼氢化钠、金属离子封锁剂混合搅拌直至溶液澄清，该搅拌过程中溶液的温度保持在35～40℃；继续搅拌直至溶液自然冷却至室温，即得成品。所述环保型金属表面陶化剂不含镍、铬、磷酸根，不需要使用促进剂，在常温下即可使用，反应产物易处理，符合欧盟RoHS指令要求；可用来处理钢铁、镀锌板、纯铝以及铝合金等金属材料，无需加热使用，节能、环保、无污染。

Description

一种环保型金属表面陶化剂
技术领域
本发明涉及一种环保型金属表面陶化剂，属于陶化剂技术领域。
背景技术
钢铁在进行涂装前通常需要进行前处理，包括除油、除锈等工艺，化学前处理方法通常还要在钢铁的表面形成一层化学转化膜，该转化膜既有一定的防腐能力，可以避免零件在喷涂前短暂的时间内返锈，也可以增加零件表面的粗糙度，增强涂料与基底的结合力。
传统的磷酸锌处理剂虽含有大量镍、锰等重金属，但由于其工艺简单，价格低廉，在金属材料涂装前处理方面得到广泛应用。但是，磷酸锌处理剂给大家带来许多便利的同时，其排放的废液中富含的重金属给环境带来严重的污染。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种环保型金属表面陶化剂，具体技术方案如下：
一种环保型金属表面陶化剂，包括以下原料：35～40质量份氟锆酸、10～12质量份硅烷偶联剂、32.6～36.5质量份乙醇、1～1.5质量份柠檬酸、2～2.6质量份硼氢化钠、2～3质量份金属离子封锁剂和1100～1200质量份水。
上述技术方案的进一步优化，所述金属离子封锁剂与柠檬酸的质量比为2:1。
上述技术方案的进一步优化，所述环保型金属表面陶化剂的制作方法包括以下步骤：
1)、先按照配方量称取各原料；
2)、然后将乙醇、水和硅烷偶联剂搅拌至澄清得到混合液；
3)、向混合液中依次分批加入氟锆酸、柠檬酸、硼氢化钠、金属离子封锁剂混合搅拌直至溶液澄清，该搅拌过程中溶液的温度保持在35～40℃；
4)、继续搅拌直至溶液自然冷却至室温，即得成品。
上述技术方案的进一步优化，将成品倒入处理槽，兑水稀释后，在25℃即可对金属件进行表面陶化处理；其中，兑水稀释过程中添加的水量是成品添加量的9～10倍。
本发明的有益效果：
所述环保型金属表面陶化剂不含镍、铬、磷酸根，不需要使用促进剂，在常温下即可使用，反应产物易处理，符合欧盟RoHS指令要求；可用来处理钢铁、镀锌板、纯铝以及铝合金等金属材料，无需加热使用，节能、环保、无污染。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
1)、将32.6kg乙醇、1100kg水和10kg硅烷偶联剂搅拌至澄清得到混合液；
3)、向混合液中依次分批加入35kg氟锆酸、1kg柠檬酸、2kg硼氢化钠、2kg金属离子封锁剂混合搅拌直至溶液澄清，该搅拌过程中溶液的温度保持在35℃；
4)、继续搅拌直至溶液自然冷却至室温，即得成品。
实施例2
1)、将35kg乙醇、1160kg水和11kg硅烷偶联剂搅拌至澄清得到混合液；
3)、向混合液中依次分批加入37kg氟锆酸、1.2kg柠檬酸、2.3kg硼氢化钠、2.2kg金属离子封锁剂混合搅拌直至溶液澄清，该搅拌过程中溶液的温度保持在38℃；
4)、继续搅拌直至溶液自然冷却至室温，即得成品。
实施例3
1)、将36.5kg乙醇、1200kg水和12kg硅烷偶联剂搅拌至澄清得到混合液；
3)、向混合液中依次分批加入40kg氟锆酸、1.5kg柠檬酸、2.6kg硼氢化钠、3kg金属离子封锁剂混合搅拌直至溶液澄清，该搅拌过程中溶液的温度保持在40℃；
4)、继续搅拌直至溶液自然冷却至室温，即得成品。
在上述实施例中，所述环保型金属表面陶化剂的使用方法，是将成品倒入处理槽，兑水稀释后，在25℃即可对金属件进行表面陶化处理；其中，兑水稀释过程中添加的水量是成品添加量的9～10倍。例如，10kg成品，兑水100kg进行稀释。
对钢板陶化后进行性能测试，进行50kg的冲击实验，钢板正反面都没有任何裂痕；进行划百格实验，没有出现任何跳格现象；进行500h中性盐雾实验，腐蚀面积小于5％，腐蚀宽度小于1mm。
所述金属离子封锁剂可选用无锡宜澄化学有限公司生产的，其对Ca2+、Mg2+等金属离子有很强的螯合力及浮渣分散力，还能有效“封锁”体系中的Fe3+，Cu2+等重金属离子，防止生成硅盐、钙盐沉淀。
将所述金属离子封锁剂与柠檬酸的质量比控制为2:1。这使得成品在后续进行陶化时不易浑浊，保持溶液澄清。如果金属离子封锁剂与柠檬酸的质量比大于或小于2:1，后续成品在使用时，易产生浑浊；尤其是原料中不使用金属离子封锁剂或柠檬酸，成品在使用时，还可能产生沉淀。
所述环保型金属表面陶化剂不含镍、铬、磷酸根，不需要使用促进剂，在常温下即可使用，反应产物易处理，符合欧盟RoHS指令要求；可用来处理钢铁、镀锌板、纯铝以及铝合金等金属材料，无需加热使用，节能、环保、无污染。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种环保型金属表面陶化剂，其特征在于包括以下原料：35～40质量份氟锆酸、10～12质量份硅烷偶联剂、32.6～36.5质量份乙醇、1～1.5质量份柠檬酸、2～2.6质量份硼氢化钠、2～3质量份金属离子封锁剂和1100～1200质量份水。
2.根据权利要求1所述的一种环保型金属表面陶化剂，其特征在于：所述金属离子封锁剂与柠檬酸的质量比为2:1。
3.根据权利要求1所述的一种环保型金属表面陶化剂，其特征在于：所述环保型金属表面陶化剂的制作方法包括以下步骤：
1)、先按照配方量称取各原料；
2)、然后将乙醇、水和硅烷偶联剂搅拌至澄清得到混合液；
3)、向混合液中依次分批加入氟锆酸、柠檬酸、硼氢化钠、金属离子封锁剂混合搅拌直至溶液澄清，该搅拌过程中溶液的温度保持在35～40℃；
4)、继续搅拌直至溶液自然冷却至室温，即得成品。
4.根据权利要求3所述的一种环保型金属表面陶化剂，其特征在于：将成品倒入处理槽，兑水稀释后，在25℃即可对金属件进行表面陶化处理；其中，兑水稀释过程中添加的水量是成品添加量的9～10倍。
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