無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑及其制備方法。該無磷轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shí)，自然冷卻即得。本發(fā)明的無磷轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化膜，能顯著提高金屬涂層的耐腐蝕性能，延長(zhǎng)其受腐蝕時(shí)間。
【專利說明】無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā) 明屬于【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的涂裝前處理技術(shù)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(shù)。就這些技術(shù)本身而言，比較成熟。但隨著社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排的要求越來越高，在此背景下，傳統(tǒng)的涂裝前處理技術(shù)，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(huì)造成嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化，同時(shí)含有鋅、鎳、錳等重金屬，廢水處理的負(fù)荷非常大。其次，在使用這些產(chǎn)品時(shí)都需要加熱至一定的溫度，能源消耗量大。此外，表面處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的副產(chǎn)物(即沉渣)，噴淋處理時(shí)會(huì)發(fā)生堵噴嘴現(xiàn)象，增加管理成本。
[0003]經(jīng)過不斷探索，尋求工藝改進(jìn)，無磷處理劑在此背景下應(yīng)運(yùn)而生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)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(zhuǎn)化膜，能顯著提高金屬涂層的耐腐蝕性能，延長(zhǎng)其受腐蝕時(shí)間的無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑及其制備方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0006]一種無磷轉(zhuǎn)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(gòu)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(gòu)得到。
[0009]上述無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑，使用時(shí)按5%稀釋。
[0010]上述無磷轉(zhuǎn)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(shí)，自然冷卻即得。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
[0013]本發(fā)明的無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑是一種基于氟鋯酸為基礎(chǔ)的表面處理用化學(xué)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(zhuǎn)化膜處理劑是一種反應(yīng)性的涂裝前處理劑，它可以在鋼鐵、鋅和鋁表面形成轉(zhuǎn)化膜。
[0015]該無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑不含有重金屬，無磷酸鹽，無任何有機(jī)成分。
[0016]該無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑能顯著提高金屬涂層的耐腐蝕性能，延長(zhǎng)其受腐蝕時(shí)間。
[0017]本發(fā)明的無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑具有如下特點(diǎn):
[0018]1、和以往的磷化液不同，它完全不含磷，同時(shí)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(fù)荷，降低廢棄物的產(chǎn)生量，是一種新型環(huán)保藥劑。
[0019]2、常溫使用而無需加熱，是真正意義上的常溫節(jié)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(shí)間非常短，通常在30~120秒。而且不需要做表面調(diào)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(fā)生堵噴嘴現(xiàn)象，減少了管理成本?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但本發(fā)明不限于這些【具體實(shí)施方式】。
[0024]實(shí)施例1
[0025]一種無磷轉(zhuǎn)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(gòu)的硅烷偶聯(lián)劑(化學(xué)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(diào)整溶液PH值至2-3，常溫?cái)嚢鐸小時(shí)后得到的水解產(chǎn)物，該水解產(chǎn)物可與本發(fā)明的無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑配方體系中其它物質(zhì)互溶。
[0028]上述無磷轉(zhuǎn)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(shí)，自然冷卻即得。
[0030]上述無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑的使用效果:
[0031]該無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑在鋼鐵、鋅和鋁表面形成的轉(zhuǎn)化膜均勻細(xì)致，增加了金屬涂層在金屬表面的附著力(附著力I級(jí))，顯著提高了金屬涂層的耐腐蝕性能(鹽霧試驗(yàn)超過500小時(shí))。[0032]實(shí) 施例2
[0033]一種無磷轉(zhuǎn)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(gòu)的硅烷偶聯(lián)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(diào)整溶液PH值至2-3，常溫?cái)嚢鐸小時(shí)后得到的水解產(chǎn)物，該水解產(chǎn)物可與本發(fā)明的無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑配方體系中其它物質(zhì)互溶。
[0036]上述無磷轉(zhuǎn)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(shí)，自然冷卻即得。
[0038]上述無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑的使用效果:
[0039]該無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑在鋼鐵、鋅和鋁表面形成的轉(zhuǎn)化膜均勻細(xì)致，增加了金屬涂層在金屬表面的附著力(附著力I級(jí))，顯著提高了金屬涂層的耐腐蝕性能(鹽霧試驗(yàn)超過500小時(shí))。
[0040]實(shí)施例3
[0041]一種無磷轉(zhuǎn)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(gòu)的硅烷偶聯(lián)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(diào)整溶液PH值至2-3，常溫?cái)嚢鐸小時(shí)后得到的水解產(chǎn)物，該水解產(chǎn)物可與本發(fā)明的無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑配方體系中其它物質(zhì)互溶。
[0044]上述無磷轉(zhuǎn)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(shí)，自然冷卻即得。
[0046]上述無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑的使用效果:
[0047]該無磷轉(zhuǎn)化膜處理劑在鋼鐵、鋅和鋁表面形成的轉(zhuǎn)化膜均勻細(xì)致，增加了金屬涂層在金屬表面的附著力(附著力1級(jí))，顯著提高了金屬涂層的耐腐蝕性能(鹽霧試驗(yàn)超過500小時(shí))。
【權(quán)利要求】
1.一種無磷轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求1所述的無磷轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求1-2所述的無磷轉(zhuǎn)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(shí)，自然冷卻即得。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無磷轉(zhuǎn)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(lián)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(diào)整溶液PH值至2-3，常溫?cái)嚢鐸小時(shí)即得。
【文檔編號(hào)】C23C22/34GK103911606SQ201210593856
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月31日
【發(fā)明者】羅峰, 羅遠(yuǎn), 王振國(guó) 申請(qǐng)人:上海妙克化學(xué)科技有限公司