專利名稱：一種電鍍金屬防變色劑及其制備方法和使用方法
技術領域：
本發明涉及電鍍金屬的表面處理方法，具體涉及一種電鍍金屬防變色劑及其制備方法和使用方法。
背景技術：
金屬材料的腐蝕，是指金屬材料和周圍介質接觸時發生化學或電化學作用而引起的一種破壞現象。由于金屬材料的腐蝕可造成設備的跑、冒、滴、漏，污染環境，甚至發生中毒、火災、爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴重浪費。因此，研究金屬材料的腐蝕機理，弄清腐蝕發生的原因及采取有效的防護措施，對于延長設備壽命、降低成本、提高勞動生產力都具有十分重大的意義。·金屬材料的防腐蝕方法很多，主要有改善金屬的本質，把被保護金屬與腐蝕介質隔開，或對金屬進行表面處理，改善腐蝕環境以及電化學保護等，最常用的方法是對金屬表面進行電鍍處理，電鍍是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程，是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕，提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用。電鍍膜可以防止腐蝕，提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用，但電鍍金屬的鍍層在使用一段時間以后會受到環境侵蝕，會發生變色，嚴重影響其各項性能。為了解決這一問題，現有技術通常采用在電鍍完成后，再將金屬鍍層經電鍍助劑處理，防變色劑作為一種電鍍助劑廣泛用于電鍍金屬，通過在電鍍金屬表面形成一層致密的保護膜，防止電鍍金屬變色，傳統的防變色劑主要是針對鋁、鎂、鋅及其合金進行保護，早期的用于鎂鋁合金的涂料多是鉻酸鹽組合物，但其對環境污染較大，目前一些非鉻酸鹽涂料已開發成功，鎂鋁合金的防變色劑分為合金防變色劑和化合物防變色劑兩類。申請號為200910060265. X的中國發明專利公開了一種能夠有效防止銅及銅合金表面變色的組合物，其特征在于，它至少含有主要成膜物質、輔助成膜物質和固化劑，按重量百分比該防變色劑含有5°/Γ 5%的主要成膜物質，5°/Γ Ο%的輔助成膜物質，O. 19Γ0. 3%的固化劑，余量為水，主要成膜物質是鈉水玻璃、鉀水玻璃中一種。輔助成膜特質是鋰水玻璃，固化劑是Br203。申請號為201210118268.6的中國發明專利高溫回流用錫層防變色劑，其特征在于包括氫氧化鈉、乙二胺四乙酸、磷酸和水，其各組分含量為氫氧化鈉3(Tl00g/L、乙二胺四乙酸4(T80g/L、磷酸3(Tl20ml/L，其余為水。現有技術的防變色劑通常只適用于一種電鍍金屬和合金，特別是對于電鍍的鋅或鋅合金都未報到有合適的防變色劑，限制了其在某些領域的應用，而且目前大多的水溶性防變色劑均采用乳化工藝生產而成，產品外觀呈乳狀，放置時間過長會出現分層和析出，溶液穩定性下降，影響金屬保護效果，現有技術中還存在一些不環保、操作困難和處理成本高等不足，因此，開發一種適用于各種電鍍金屬且保護效果好的防變色劑已顯得尤為重要。
發明內容
為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種電鍍金屬防變色劑及其制備方法，本發明的電鍍金屬防變色劑安全環保，穩定性好，保護效果好，成本低；本發明的制備方法操作簡單，降低了生產成本，適合工業化生產。本發明的另一目的在于提供一種電鍍金屬防變色劑的使用方法，由該方法形成的電鍍金屬保護膜耐高溫、耐酸霧、耐腐蝕，使得鍍層不受環境侵蝕，從而保護金屬元器件的穩定性、可靠性和耐用性，應用前景廣闊。本發明的目的通過下述技術方案實現一種電鍍金屬防變色劑，所述電鍍金屬防變色劑各組分及其含量為
無機娃酸鹽l 100g/L
有機硅酸鹽O. riOg/L
氟化物O. riOg/L
去離子水余量。優選的，所述無機硅酸鹽為硅酸鉀、硅酸鈉、硅酸鋰、硅酸銨和硅酸中的至少一種。在一定的濃度范圍，無機硅酸鹽的硅酸根離子不僅能去除金屬離子的干擾，而且易于成膜。優選的，所述有機硅酸鹽為下式(I)所示的有機硅酸鹽
權利要求
1.一種電鍍金屬防變色劑，其特征在于所述電鍍金屬防變色劑各組分及其含量為 無機娃酸鹽l 100g/L有機硅酸鹽0.1-10g/L氟化物0.1-10g/L去離子水余量。
2.根據權利要求1所述的一種電鍍金屬防變色劑，其特征在于所述無機硅酸鹽為硅酸鉀、娃酸鈉、娃酸鋰、娃酸銨和娃酸中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的一種電鍍金屬防變色劑，其特征在于所述有機硅酸鹽為下式(1)所示的有機硅酸鹽Rp — Si(0 M+)q(OH)4-p-q(1)其中，R1為碳原子數為f 10的烷基、烯基、芳香基或碳原子數為3 10的環烷基、環烯基，M為鋰、鈉、鉀、銣、銫或銨基，p=l 3，且q=r (4 — p)。
4.根據權利要求3所述的一種電鍍金屬防變色劑，其特征在于所述有機硅酸鹽為甲基硅酸鋰、甲基硅酸鈉、甲基硅酸鉀、乙基硅酸鈉、丙基硅酸鈉、二甲基硅酸鈉、二乙基硅酸鈉、甲基乙基硅酸鈉、三甲基硅酸鉀和三甲基硅酸鈉中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的一種電鍍金屬防變色劑，其特征在于所述氟化物為氟化鉀、 氟氫化鉀、氟化鈉、氟氫化鈉、氟化鋰、氟氫化鋰、氟化銨、氟氫化銨、氫氟酸和氟硅酸中的至少一種。
6.權利要求1、任一項所述的一種電鍍金屬防變色劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)在容器中加入去離子水總量1/2 2/3的去離子水，在攪拌的狀態下，按配比加入無機硅酸鹽，攪拌至完全溶解；(2)在攪拌的狀態下，按配比勻速加入氟化物，至完全溶解，繼續攪拌5 10min；(3)在攪拌的狀態下，按配比勻速加入有機硅酸鹽，完成后繼續攪拌5 10min；(4)補充剩余的去離子水，攪拌均勻，制得電鍍金屬防變色劑。
7.權利要求f5任一項所述的一種電鍍金屬防變色劑的使用方法，其特征在于包括如下步驟(1)將電鍍金屬表面的油污、灰塵和銹蝕清除干凈；(2)使用電鍍金屬防變色劑對電鍍金屬進行浸泡或噴淋；(3 )將浸泡或噴淋后的電鍍金屬經高溫烘烤即可形成一層電鍍金屬保護膜。
8.根據權利要求7所述的一種電鍍金屬防變色劑的使用方法，其特征在于所述步驟(2)中，防變色劑使用的溫度為20-40°C，pH為11 13，與金屬的接觸時間為2 4min。
9.根據權利要求7所述的一種電鍍金屬防變色劑的使用方法，其特征在于所述步驟(3)中，高溫烘烤的溫度為220-280°C，烘烤時間為8 12min。
10.一種權利要求7形成的電鍍金屬保護膜，其特征在于所述電鍍金屬保護膜在 300-320°C溫度下保持30min無變色。
全文摘要
本發明涉及電鍍金屬的表面處理方法，具體涉及一種電鍍金屬防變色劑及其制備方法和使用方法，所述電鍍金屬防變色劑各組分及其含量為無機硅酸鹽1~100g/L，有機硅酸鹽0.1~10g/L，氟化物0.1~10g/L，去離子水余量，本發明的電鍍金屬防變色劑安全環保，穩定性好，保護效果好，成本低。防變色劑的使用方法為將電鍍金屬表面的油污、灰塵和銹蝕清除干凈；使用電鍍金屬防變色劑對電鍍金屬進行浸泡或噴淋；經高溫烘烤即可形成一層電鍍金屬保護膜，由該方法形成的電鍍金屬保護膜耐高溫、耐酸霧、耐腐蝕，使得鍍層不受環境侵蝕，從而保護金屬元器件的穩定性、可靠性和耐用性，應用前景廣闊。
文檔編號C25D5/48GK103046095SQ20121058116
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者伊洪坤, 王維仁 申請人:東莞市富默克化工有限公司