無磷轉化膜處理劑及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種無磷轉化膜處理劑及其制備方法。該無磷轉化膜處理劑的配方如下：硝酸鋁2.5-5％，45％的氟鋯酸水溶液5-10％，47％的硝酸水溶液0.7-1.5％，硝酸鈉1.4-2.5％，硅溶膠2-5％，液體硅烷2-5％，去離子水余量；其中，液體硅烷是通過氨基硅烷加入乙酸水溶液水解得到的。該無磷轉化膜處理劑的制備方法為：將配方中所有原料混合，加熱至40-50℃，攪拌2-3小時，自然冷卻即得。本發明的無磷轉化膜處理劑能夠在清潔金屬表面形成一層納米陶瓷涂層，可以在鋼鐵、鋅和鋁表面形成轉化膜，能顯著提高金屬涂層的耐腐蝕性能，延長其受腐蝕時間。
【專利說明】無磷轉化膜處理劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發 明屬于【技術領域】，涉及一種無磷轉化膜處理劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]現有的涂裝前處理技術主要包括鋅系、鐵系、鋅鈣系、鋅鎳錳三元系等類型的涂裝前處理技術。就這些技術本身而言，比較成熟。但隨著社會的發展，環境保護和節能減排的要求越來越高，在此背景下，傳統的涂裝前處理技術，就顯露出明顯的缺陷。首先，這些表面處理劑配方中含有大量的磷，排放至江、河、湖中會造成嚴重的富營養化，同時含有鋅、鎳、錳等重金屬，廢水處理的負荷非常大。其次，在使用這些產品時都需要加熱至一定的溫度，能源消耗量大。此外，表面處理時會產生一定的副產物(即沉渣)，噴淋處理時會發生堵噴嘴現象，增加管理成本。
[0003]經過不斷探索，尋求工藝改進，無磷處理劑在此背景下應運而生。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種能在清潔金屬表面形成一層納米陶瓷涂層，可在鋼鐵、鋅和鋁表面形成轉化膜，能顯著提高金屬涂層的耐腐蝕性能，延長其受腐蝕時間的無磷轉化膜處理劑及其制備方法。
[0005]為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案:
[0006]一種無磷轉化膜處理劑，其中各組分及重量百分比(即配方)如下:
[0007]
硝酸鋁2.5-5%
45%的氟鋯酸水溶液5-10%
47%的硝酸水溶液0.7-1.5%
硝酸鈉1.4-2.5%
硅溶膠2-5%
液體硅烷2-5%
去離子水余量
[0008]其中，所述液體硅烷可自制，通過外購氨基硅烷加入乙酸水溶液水解得到。其它原料均可通過外購得到。
[0009]上述無磷轉化膜處理劑，使用時按5%稀釋。
[0010]上述無磷轉化膜處理劑的制備方法如下:
[0011]將配方中所有原料混合，加熱至40_50°C，攪拌2-3小時，自然冷卻即得。
[0012]本發明的有益效果:
[0013]本發明的無磷轉化膜處理劑是一種基于氟鋯酸為基礎的表面處理用化學品，它能在清潔的金屬表面形成一層納米陶瓷涂層。
[0014]該無 磷轉化膜處理劑是一種反應性的涂裝前處理劑，它可以在鋼鐵、鋅和鋁表面形成轉化膜。
[0015]該無磷轉化膜處理劑不含有重金屬，無磷酸鹽，無任何有機成分。
[0016]該無磷轉化膜處理劑能顯著提高金屬涂層的耐腐蝕性能，延長其受腐蝕時間。
[0017]本發明的無磷轉化膜處理劑具有如下特點:
[0018]1、和以往的磷化液不同，它完全不含磷，同時去除了磷化液中含有的鋅、鎳、錳等重金屬，所以大大減輕廢水處理的負荷，降低廢棄物的產生量，是一種新型環保藥劑。
[0019]2、常溫使用而無需加熱，是真正意義上的常溫節能型藥劑。
[0020]3、適用性非常廣，適用于冷軋板、鍍鋅板、鋁材和鋅鋁合金等多種金屬的混合處理。
[0021]4、表面處理時間非常短，通常在30~120秒。而且不需要做表面調整處理，可以縮短工序。
[0022]5、表面處理幾乎沒有沉渣，噴淋處理不再發生堵噴嘴現象，減少了管理成本。【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例對本發明作進一步的詳細描述，但本發明不限于這些【具體實施方式】。
[0024]實施例1
[0025]一種無磷轉化膜處理劑，配方如下
[0026]
硝酸鋁5%
45%的氟鋯酸水溶液10%
47%的硝酸水溶液1.5%
硝酸鈉2.5%
硅溶膠5%
液體硅烷5%
去離子水71%
[0027]其中，液體硅烷是通過在外購的硅烷偶聯劑(化學名稱為:3-氨基丙基三乙氧基硅烷)中加入濃度為36%的乙酸水溶液，調整溶液PH值至2-3，常溫攪拌I小時后得到的水解產物，該水解產物可與本發明的無磷轉化膜處理劑配方體系中其它物質互溶。
[0028]上述無磷轉化膜處理劑的制備方法如下:
[0029]將配方中所有原料混合，加熱至40°C，攪拌3小時，自然冷卻即得。
[0030]上述無磷轉化膜處理劑的使用效果:
[0031]該無磷轉化膜處理劑在鋼鐵、鋅和鋁表面形成的轉化膜均勻細致，增加了金屬涂層在金屬表面的附著力(附著力I級)，顯著提高了金屬涂層的耐腐蝕性能(鹽霧試驗超過500小時)。[0032]實 施例2
[0033]一種無磷轉化膜處理劑，配方如下
[0034]
硝酸鋁2.5%
45%的氟鋯酸水溶液5%
47%的硝酸水溶液0.7%
硝酸鈉1.4%
硅溶膠2%
液體硅烷2%
去離子水86.4%
[0035]其中，液體硅烷是通過在外購的硅烷偶聯劑(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)中加入濃度為36%的乙酸水溶液，調整溶液PH值至2-3，常溫攪拌I小時后得到的水解產物，該水解產物可與本發明的無磷轉化膜處理劑配方體系中其它物質互溶。
[0036]上述無磷轉化膜處理劑的制備方法如下:
[0037]將配方中所有原料混合，加熱至50°C，攪拌2小時，自然冷卻即得。
[0038]上述無磷轉化膜處理劑的使用效果:
[0039]該無磷轉化膜處理劑在鋼鐵、鋅和鋁表面形成的轉化膜均勻細致，增加了金屬涂層在金屬表面的附著力(附著力I級)，顯著提高了金屬涂層的耐腐蝕性能(鹽霧試驗超過500小時)。
[0040]實施例3
[0041]一種無磷轉化膜處理劑，配方如下
[0042]
硝酸鋁4%
45%的氟鋯酸水溶液8%
47%的硝酸水溶液1.2%
硝酸鈉2%
硅溶膠3.5%
液體硅烷3.5%
去離子水77.8%
[0043]其中，液體硅烷是通過在外購的硅烷偶聯劑(3_氛基丙基二乙氧基硅烷)中加入濃度為36%的乙酸水溶液，調整溶液PH值至2-3，常溫攪拌I小時后得到的水解產物，該水解產物可與本發明的無磷轉化膜處理劑配方體系中其它物質互溶。
[0044]上述無磷轉化膜處理劑的制備方法如下:
[0045]將配方中所有原料混合，加熱至45°C，攪拌2.5小時，自然冷卻即得。
[0046]上述無磷轉化膜處理劑的使用效果:
[0047]該無磷轉化膜處理劑在鋼鐵、鋅和鋁表面形成的轉化膜均勻細致，增加了金屬涂層在金屬表面的附著力(附著力1級)，顯著提高了金屬涂層的耐腐蝕性能(鹽霧試驗超過500小時)。
【權利要求】
1.一種無磷轉化膜處理劑，其特征在于，其中各組分及重量百分比如下: 硝酸鋁2.5-5% 45%的氟鋯酸水溶液5-10% 47%的硝酸水溶液0.7-1.5% 硝酸鈉1.4-2.5%。硅溶膠 2-5% 液體硅烷2-5%去離子水余量
2.根據權利要求1所述的無磷轉化膜處理劑，其特征在于，所述液體硅烷是通過氨基硅烷加入乙酸水溶液水解得到的。
3.一種根據權利要求1-2所述的無磷轉化膜處理劑的制備方法，其特征在于，將配方中所有原料混合，加熱至40-50°C，攪拌2-3小時，自然冷卻即得。
4.根據權利要求3所述的無磷轉化膜處理劑的制備方法，其特征在于，所述液體硅烷通過如下方法制得:在硅烷偶聯劑3-氨基丙基三乙氧基硅烷中加入濃度為36%的乙酸水溶液，調整溶液PH值至2-3，常溫攪拌I小時即得。
【文檔編號】C23C22/34GK103911606SQ201210593856
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年12月31日 優先權日:2012年12月31日
【發明者】羅峰, 羅遠, 王振國 申請人:上海妙克化學科技有限公司