CN114381148B - 一种处理剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理剂及其制备方法和应用，一种处理剂，按重量份计，制备原料包括：铝溶胶40～60份和硅藻土粉1～5份，本发明通过铝溶胶，能在铝合金表面沉积一层纳米铝溶胶层。通过铝溶胶的覆盖，从而显著延长其表面保持较高表面张力的时间。硅藻土粉的加入能够增加附在铝合金表面多余铝溶胶的冲洗性，从而能避免表面的铝溶胶层过厚，减小后续工艺的处理难度，因此得到了一种不易燃易爆，工序简单的用于维持铝合金表面张力的处理剂。

Description

一种处理剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种处理剂及其制备方法和应用。

背景技术

铝合金具有良好的导电、导热、铸造和塑性加工性能，因而被广泛应用于手机、家电、航天、航空和交通运输等多个行业。手机行业中大量使用铝合金作为中框，铝合金中框在加工过程中，经常需要其表面保持较高的表面张力值(俗称达因值)才能进行下一道工序。其检测手段主要采用在铝合金中框表面，用达因笔来划线，达因笔笔痕不收缩，即证明合格，反之则不合格。

目前用常规的水基铝合金清洗剂清洗后，铝合金中框在短时间内(12h内)能保持较高的达因值，但随着时间的延长，达因值会急剧下降。在实际生产过程中，上下工序的中转时间可能会超过1天，有的甚至会接近一周。因此开发一款用于铝合金中框清洗，并能使铝合金表面长时间维持较高达因值的处理液，具有很强的实际意义。相关技术中，主要采用经过改良后的电镀工艺来提高金属产品表面张力。此种工艺流程过多，且使用易燃易爆的碳氢清洗剂，不易被市场接受。此外相关技术中还有一种毛刷机用的无泡喷淋清洗剂，用于增强清洗后工件表面的表面张力，此种清洗剂依然为碳氢清洗剂，依然存在易燃易爆的问题，且只适用不锈钢、洋白铜材料。

因此开发一种不易燃易爆，工序简单的可用于维持铝合金表面张力的处理液，一直是业内关注的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种处理剂，本发明通过铝溶胶，能在铝合金表面沉积一层纳米铝溶胶层。通过铝溶胶的覆盖，从而显著延长其表面保持较高表面张力的时间。硅藻土粉的加入能够增加附在铝合金表面多余铝溶胶的冲洗性，从而能避免表面的铝溶胶层过厚，减小后续工艺的处理难度。

本发明还提出一种处理剂的制备方法。

本发明还提出了一种处理剂在金属产品表面的应用。

根据本发明的一个方面，提出了一种处理剂，按重量份计，制备原料包括，铝溶胶40～60份和硅藻土粉1～5份。

本发明的处理剂，至少具有以下有益效果：

本发明中采用的铝溶胶为纳米铝溶胶，其能在25-60℃下在铝合金表面沉积一层纳米铝溶胶层。通过铝溶胶的覆盖，从而显著延长其表面保持较高表面张力的时间。硅藻土粉的加入能够增加附在铝合金表面多余铝溶胶的冲洗性，从而能避免表面的铝溶胶层过厚，形成明显的斑状痕迹，减小后续工艺的处理难度。

在本发明的一些实施方式中，所述铝溶胶的粒径为10～50nm。

在本发明的一些实施方式中，所述硅藻土粉的目数为800～1600目。

在本发明的一些实施方式中，按重量份计，所述处理剂的制备原料还包括，酸0.5～3份，润湿剂1～10份和水30～50份。

在本发明的一些实施方式中，所述酸包括还原性无机酸。

在本发明的一些实施方式中，所述还原性无机酸包括，次磷酸、亚磷酸中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述润湿剂包括，N-辛基吡咯烷酮、N-癸基吡咯烷酮。

还原性无机酸的作用是溶解铝合金表面的氧化膜，同时能防止铝合金重新氧化，从而使得铝溶胶能在铝合金表面沉积一层纳米铝溶胶层。

在本发明中，所述的润湿剂N-辛基吡咯烷酮，其分子结构中碳链较短，同时在酸性条件下也具有良好的润湿能力，能有效快速润湿基材表面从而加快基材表面成膜速度。

根据本发明的第二个方面，提出了一种所述处理剂的制备方法，包括将所述铝溶胶、所述水、所述酸、所述润湿剂和所述硅藻土粉混合即可。

在本发明的一些优选的实施方式中，在常温下将所述铝溶胶与水先混合，在搅拌的同时缓慢加入所述酸和所述润湿剂，最后再加入所述硅藻土粉，混合均匀即可。

在本发明的一些实施方式中，所述铝合金经处理剂处理后的静置的时间为168h。

本发明的第三个方面，提出了一种维持金属达因值的处理液，包括所述的处理剂或所述处理剂的制备方法制备的处理剂。

本发明提供的用于维持铝合金表面张力的处理液适用于处理经水基清洗剂清洗后的铝合金，经该处理液处理后的铝合金表面能显著延长保持较高表面张力的时间。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例制备了一种处理液，具体过程为：在常温下将50份铝溶胶(粒径15nm)与45份水先混合，在搅拌的同时缓慢加入1份次磷酸和2份N-辛基吡咯烷酮，最后再加入2份硅藻土粉(1000目)，混合均匀即可。

实施例2

本实施例制备了一种处理液，具体过程为：

在常温下将55份铝溶胶(粒径20nm)与38份水先混合，在搅拌的同时缓慢加入2份亚磷酸和4份N-辛基吡咯烷酮，最后再加入1份硅藻土粉(1250目)，混合均匀即可。

对比例1

本对比例制备了一种处理液，具体过程为：

在常温下将50份铝溶胶(粒径15nm)与47份水先混合，在搅拌的同时缓慢加入1份次磷酸和2份N-辛基吡咯烷酮，混合均匀即可。

对比例2

本对比例制备了一种处理液，具体过程为：

在常温下将50份铝溶胶(粒径15nm)与45份水先混合，在搅拌的同时缓慢加入1份磷酸和2份N-辛基吡咯烷酮，最后再加入2份硅藻土粉(1000目)，混合均匀即可。

对比例3

本对比例制备了一种处理液，具体过程为：

在常温下将50份铝溶胶(粒径15nm)与47份水先混合，在搅拌的同时缓慢加入1份次磷酸，最后再加入2份硅藻土粉(1000目)，混合均匀即可。

试验例

本试验例测试了实施例1～2以及对比例1～3所得处理液的表面张力效果测试，具体试验方法如下：

(1)工件预处理：将铝合金中框，用10％的铝合金清洗剂(市面销售的清洗剂)，在60℃条件下超声清洗10min，再用纯水漂洗三次，再放入120℃烘箱中烘干30min，再自然冷却40min。用36#达因笔于铝合金中框表面划线，笔痕不收缩，则证明工件表面张力已合格，可进行下一步处理。

(2)将如上合格的预处理工件，用5％的本实施例1～2和对比例1～3中的处理液，在60℃条件下超声处理10min，再用纯水淋洗一次，再放入120℃烘箱中烘干30min，再自然冷却40min，观察工件表面是否有斑状痕迹。无斑状痕迹的工件才进行下一步达因笔划线测试。

将只经预处理的工件(以下简称为空白组)以及经试验例步骤2中处理液处理的工件(表面无斑状痕迹)，每隔1天，连续7天用36#达因笔于铝合金中框表面划线，根据笔痕是否收缩，从而判断其维持表面张力的时间。相关测试结果如表1所示。

表1测试结果

通过表1中空白组和实施例1和2可以看出，经本发明处理液处理后的铝合金中框维持表面张力的时间从小于1天到超过7天。对比实施例1和对比例1可知：硅藻土粉能够增加附在铝合金表面多余铝溶胶的冲洗性，从而避免表面的铝溶胶层过厚，形成明显的斑状痕迹。对比实施例1和对比例2可知：还原性的次磷酸比磷酸更好地延长维持表面张力的时间。对比实施例1和对比例3，润湿剂的加入能更好地帮助铝溶胶成膜，缺乏润湿剂会造成膜层过薄，缩短了其维持表面张力时间。

以上所述仅为本发明的具体实施例，不能因此来限制本发明保护的范围。凡是利用本发明所作的非实质变换、在本发明所述的构思和具体实施例的启示下，推导出某些工艺技术的变化，或相关技术的替代等非实质性改动、或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均属于本发明所要求的保护范畴内。

Claims (5)

1.一种处理剂，其特征在于，按重量份计，制备原料包括，铝溶胶40~60份，硅藻土粉1~5份，酸0.5~3份，润湿剂1~10份和水30~50份；

所述铝溶胶的粒径为10~50nm；

所述酸包括还原性无机酸；

所述还原性无机酸包括次磷酸和亚磷酸中的至少一种；

所述润湿剂包括，N-辛基吡咯烷酮或N-癸基吡咯烷酮。

2.根据权利要求1所述的一种处理剂，其特征在于，所述铝溶胶的粒径为15~20nm。

3.根据权利要求1所述的一种处理剂，其特征在于，所述硅藻土粉的目数为800~1600目。

4.一种如权利要求1~3任一项所述的处理剂的制备方法，其特征在于，包括将所述铝溶胶、所述水、所述酸、所述润湿剂和所述硅藻土粉混合即可。

5.一种如权利要求1~3任一项所述的处理剂在金属产品表面的应用。