本發(fā)明涉及一種金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種無鉻鈍化劑及對鋁或鋁合金表面進(jìn)行鈍化的方法。
背景技術(shù):
鋁及其合金具有低密度、低成本、高機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)熱性能優(yōu)良、導(dǎo)電性強(qiáng)、易加工和易回收等特點,在各個行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,但是,鋁及其合金長期受惡劣條件影響時,其耐腐蝕能力會明顯降低。在金屬進(jìn)行鈍化處理可以在其表面形成一層組織細(xì)密的薄膜,可以大大提高金屬的抗腐蝕性。
在鋁及鋁合金表面處理措施中,六價鉻酸鹽處理技術(shù)已被廣泛應(yīng)用,利用鉻酸根的強(qiáng)氧化性在鋁及其合金表面形成氧化物和鉻酸鹽構(gòu)成的鈍化膜,該膜層與基體有良好的結(jié)合力,能顯著提高鋁合金的耐腐蝕性。但是鉻酸鹽轉(zhuǎn)化處理液中含有對人體和環(huán)境極為有害的六價鉻離子,不僅處理過程中會產(chǎn)生污染,而且轉(zhuǎn)化膜中的六價鉻還將導(dǎo)致處理產(chǎn)品在日后使用及廢棄時對環(huán)境造成二次污染,因此隨著人們環(huán)保意識和對六價鉻離子毒害性的認(rèn)識的提高,六價鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理技術(shù)的使用越來越受嚴(yán)格限制。
基于此,目前國內(nèi)外在鋁及鋁合金表面處理行業(yè)中積極尋找新的出路—無鉻金屬表面處理劑。近年來,得到公認(rèn)且在市場中已經(jīng)應(yīng)用的無鉻表面處理劑有鋯鈦類無鉻鈍化劑、錳系類無鉻鈍化劑及純硅烷處理劑等。然而,這些無鉻鈍化劑效果并不理想,所形成的鈍化膜往往質(zhì)量較差,漆膜附著力較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明目的在于提供一種環(huán)境友好、形成的鈍化膜耐腐蝕性優(yōu)良無鉻鈍化劑,且成膜因素不因環(huán)境中酸度和溫度的變化而受到影響,操作簡單方便,適合現(xiàn)場使用。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種無鉻鈍化劑,包括如下重量百分含量的組分:水77.3~93.8%,水溶性樹脂5~20%,偶聯(lián)劑0.1~1%,納米無機(jī)材料0.2~0.5%,絡(luò)合劑0.5~1%,促進(jìn)劑0.1~0.5%;
優(yōu)選的,所述水溶性樹脂為羥基丙烯酸樹脂、有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂、環(huán)氧基改性丙烯酸樹脂和水性聚氨酯中的一種或幾種的混合物。
優(yōu)選的,所述水溶性樹脂的固含量為20~30wt%;所述水溶性樹脂的重均分子質(zhì)量為10000~30000。
優(yōu)選的,所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
優(yōu)選的,所述硅烷偶聯(lián)劑為N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種的混合物。
優(yōu)選的,所述納米無機(jī)材料為納米硅溶膠、納米晶硅、納米二氧化鈰和納米二氧化鈦中的一種或幾種的混合物。
優(yōu)選的,所述納米無機(jī)材料的粒徑為20~80nm。
優(yōu)選的,所述絡(luò)合劑為植酸、羧基硫代丁二酸和羥基乙叉二磷酸中的一種或幾種的混合物。
優(yōu)選的,所述促進(jìn)劑為乙酸和/或硝酸。
本發(fā)明提供了一種利用上述方案所述無鉻鈍化劑對鋁或鋁合金表面進(jìn)行鈍化的方法,包括以下步驟:
將鋁或鋁合金進(jìn)行脫脂處理;
將所述脫脂后的鋁或鋁合金依次進(jìn)行第一道水洗、第二道水洗和第三道水洗;
將所述第三道水洗后的鋁或鋁合金進(jìn)行無鉻鈍化;
將所述鈍化后的鋁或鋁合金進(jìn)行第四道水洗和干燥。
本發(fā)明提供了一種無鉻鈍化劑,包括如下重量百分含量的組分:水77.3~93.8%,水溶性樹脂5~20%,偶聯(lián)劑0.1~1%,納米無機(jī)材料0.2~0.5%,絡(luò)合劑0.5~1%,促進(jìn)劑0.1~0.5%。本發(fā)明提供的無鉻鈍化劑不含六價鉻離子,環(huán)境友好,無污染,可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)采用含鉻酸鹽及傳統(tǒng)的無鉻金屬表面處理劑對金屬表面進(jìn)行處理,尤其是適用于鋁及鋁合金涂裝前的鈍化處理;得到的鈍化膜具有大量的羧基、羥基、氨基和環(huán)氧基等活性點,與基材表面的漆膜及粉末涂料具有優(yōu)異的結(jié)合能力,耐腐蝕性優(yōu)良,且其成膜因素不容易受環(huán)境因素的影響,操作簡單,適合現(xiàn)場使用。實驗結(jié)果表明,使用本發(fā)明的無鉻鈍化劑處理后的鋁及鋁合金表面防腐蝕性能提高,耐鹽霧72小時以上,漆膜的濕膜附著力提高,耐壓力鍋水煮2小時以上。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種無鉻鈍化劑,包括如下重量百分含量的組分:水77.3~93.8%,水溶性樹脂5~20%,偶聯(lián)劑0.1~1%,納米無機(jī)材料0.2~0.5%,絡(luò)合劑0.5~1%,促進(jìn)劑0.1~0.5%。
本發(fā)明提供的無鉻鈍化劑包括重量百分含量為5~20%的水溶性樹脂,優(yōu)選為10~18%,更優(yōu)選為12~15%。在本發(fā)明中,所述水溶性樹脂優(yōu)選為羥基丙烯酸樹脂、有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂、環(huán)氧基改性丙烯酸樹脂和水性聚氨酯中的一種或幾種的混合物;所述水溶性樹脂的混合物優(yōu)選為2~3種水溶性樹脂的混合物,更優(yōu)選為羥基丙烯酸樹脂和有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂的混合物或有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂和水性聚氨酯的混合物;所述羥基丙烯酸樹脂和有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂的混合物中羥基丙烯酸樹脂和有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂的重量比優(yōu)選為1~1.5:1,更優(yōu)選為1.2~1.3:1;所述有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂和水性聚氨酯的混合物中有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂和水性聚氨酯的重量比優(yōu)選為1.2~1.8:1,更優(yōu)選為1.3~1.5:1。
在本發(fā)明中,所述水溶性樹脂的固含量優(yōu)選為20~30wt%,更優(yōu)選為22~25wt%;所述水溶性樹脂的重均分子質(zhì)量優(yōu)選為10000~30000,更優(yōu)選為15000~25000。
本發(fā)明提供的無鉻鈍化劑包括重量百分含量為0.1~1%的偶聯(lián)劑,更優(yōu)選為0.3~0.8%。在本發(fā)明中,所述偶聯(lián)劑優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑;所述硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選為N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)中的一種或幾種的混合物。在本發(fā)明中,所述硅烷偶聯(lián)劑的混合物優(yōu)選為2~3種硅烷偶聯(lián)劑的混合物,更優(yōu)選為KH-792和KH-560的混合物或KH-550和KH-560的混合物;所述KH-792和KH-560的混合物中KH-792和KH-560的質(zhì)量比優(yōu)選為1.5~2:1,更優(yōu)選為1.6~1.8:1;所述KH-550和KH-560的混合物中KH-550和KH-560的質(zhì)量比優(yōu)選為1.3~1.6:1,更優(yōu)選為1.4~1.5:1。
本發(fā)明提供的無鉻鈍化劑中納米無機(jī)材料的重量百分含量為0.2~0.5%,更優(yōu)選為0.3~0.4%。在本發(fā)明中,所述納米無機(jī)材料優(yōu)選為納米硅溶膠、納米晶硅、納米二氧化鈰和納米二氧化鈦中的一種或幾種的混合物;所述納米無機(jī)材料混合物優(yōu)選為2~3種納米無機(jī)材料的混合物;更優(yōu)選為納米二氧化鈰和納米二氧化鈦的混合物或納米晶硅和納米二氧化鈰的混合物;所述納米二氧化鈰和納米二氧化鈦的混合物中納米二氧化鈰和納米二氧化鈦的質(zhì)量比優(yōu)選為1~1.5:1,更優(yōu)選為1.2~1.3:1;所述納米晶硅和納米二氧化鈰的混合物中納米晶硅和納米二氧化鈰的質(zhì)量比優(yōu)選為1~1.5:1,更優(yōu)選為1.2~1.3:1。
在本發(fā)明中,所述納米晶硅、納米二氧化鈰和納米二氧化鈦的粒徑獨立的優(yōu)選為20~80nm,更優(yōu)選為30~60nm,最優(yōu)選為40~50nm;所述納米硅溶膠中納米二氧化硅的粒徑優(yōu)選為20~80nm,更優(yōu)選為30~60nm,最優(yōu)選為40~50nm;所述納米硅溶膠的固含量優(yōu)選為25~40wt%,更優(yōu)選為30~35wt%。本發(fā)明提供的無鉻鈍化劑中絡(luò)合劑重量百分含量為0.5~1%,更優(yōu)選為0.6~0.8%。在本發(fā)明中,所述絡(luò)合劑優(yōu)選為植酸、羧基硫代丁二酸和羥基乙叉二磷酸中的一種或幾種的混合物。在本發(fā)明中,所述絡(luò)合劑的混合物優(yōu)選為2~3種絡(luò)合劑的混合物,更優(yōu)選為植酸和羧基硫代丁二酸的混合物或植酸和羥基乙叉二磷酸的混合物;所述植酸和羧基硫代丁二酸的混合物中植酸和羧基硫代丁二酸的質(zhì)量比優(yōu)選為1~1.8:1,更優(yōu)選為1.3~1.5:1;所述植酸和羥基乙叉二磷酸的混合物中植酸和羥基乙叉二磷酸的質(zhì)量比優(yōu)選為1~1.5:1,更優(yōu)選為1.2~1.3:1。
本發(fā)明提供的無鉻鈍化劑中促進(jìn)劑的重量百分含量優(yōu)選為0.1~0.5%,更優(yōu)選為0.2~0.4%。在本發(fā)明中,所述促進(jìn)劑優(yōu)選為乙酸和/或硝酸。
本發(fā)明中提供的無鉻鈍化劑中水的重量百分含量為77.3~93.8%,更優(yōu)選為80~90%。
本發(fā)明對所述無鉻鈍化劑的制備方法沒有特殊的限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的組合物制備的技術(shù)方案即可。在本發(fā)明中,所述無鉻鈍化劑的制備方法優(yōu)選為將上述技術(shù)方案所述原料混合,更優(yōu)選的包括以下步驟:
將促進(jìn)劑與第一部分水混合,得到促進(jìn)劑溶液;
將所述促進(jìn)劑溶液依次與改性水溶性樹脂、偶聯(lián)劑和納米無機(jī)材料混合,得到混合料液;
在攪拌的條件下,向所述混合料液中加入剩余的水。
在本發(fā)明中,所述攪拌的速率優(yōu)選為300~500r/min,更優(yōu)選為350~450r/min;所述攪拌的時間優(yōu)選為10~30min,更優(yōu)選為15~25min。在本發(fā)明中,所述第一部分水的體積和水的總體積之比優(yōu)選為0.5~0.7:1,更優(yōu)選為0.6:1。
在本發(fā)明中,所述水溶性樹脂為成膜物質(zhì),作為鈍化膜的骨架,偶聯(lián)劑與水溶性樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成更加致密、均勻的膜層,同時偶聯(lián)劑與無機(jī)納米材料表面的羥基進(jìn)行作用,形成牢固的鍵合作用,使無機(jī)納米材料與成膜樹脂相結(jié)合,使鈍化膜層更加致密,提高了鈍化膜的防腐蝕性能和濕膜附著力;絡(luò)合劑和促進(jìn)劑能夠控制成膜速度,提高了鈍化劑的穩(wěn)定性,調(diào)整鈍化膜層顏色,使鈍化劑的成膜不易受環(huán)境因素的影響,操作更加簡便。并且本發(fā)明提供的鈍化劑中各種組分互相配合,最終形成的鈍化膜上存在大量的羧基、氨基羥基和環(huán)氧基等活性基團(tuán),從而提高鈍化膜與基材和粉末涂料等的結(jié)合力。
本發(fā)明提供了一種利用上述方案所述無鉻鈍化劑對鋁或鋁合金表面進(jìn)行鈍化的方法,包括以下步驟:
將鋁或鋁合金進(jìn)行脫脂處理;
將所述脫脂后的鋁或鋁合金依次進(jìn)行第一道水洗、第二道水洗和第三道水洗;
將所述第三道水洗后的鋁或鋁合金進(jìn)行無鉻鈍化;
將所述鈍化后的鋁或鋁合金進(jìn)行第四道水洗和干燥。
本發(fā)明將鋁或鋁合金進(jìn)行脫脂處理。本發(fā)明優(yōu)選使用酸性脫脂劑進(jìn)行脫脂處理,所述酸性脫脂劑的游離酸值優(yōu)選為15~25。在本發(fā)明中,所述脫脂的時間優(yōu)選為3~10min,更優(yōu)選為5~8min;所述脫脂的溫度優(yōu)選為室溫,無需進(jìn)行額外的加熱和降溫;本發(fā)明對酸性脫脂劑的種類沒有特殊要求,使用本領(lǐng)域常見的酸性脫脂劑即可。
脫脂處理完成后,本發(fā)明將脫脂后的鋁或鋁合金依次進(jìn)行第一道水洗、第二道水洗和第三道水洗。在本發(fā)明中,所述第一道水洗用洗滌水的電導(dǎo)率優(yōu)選為200~1000μs/cm,更優(yōu)選為300~800μs/cm;洗滌水的pH值優(yōu)選為3.5~7.0,更優(yōu)選為4.5~6.5;所述第一道水洗的時間優(yōu)選為30~60s,更優(yōu)選為40~50s。在本發(fā)明中,所述第二道水洗用洗滌水的電導(dǎo)率優(yōu)選為200~400μs/cm,更優(yōu)選為250~350μs/cm;洗滌水的pH優(yōu)選為6.0~7.0,更優(yōu)選為6.3~6.5;所述第二道水洗的時間優(yōu)選為30~60s,更優(yōu)選為40~50s。在本發(fā)明中,所述第三道水洗用洗滌水的電導(dǎo)率優(yōu)選小于50μs/cm,更優(yōu)選為10~40μs/cm;洗滌水的pH優(yōu)選為6.5~7.0,更優(yōu)選為6.6~6.8;所述第三道水洗的時間優(yōu)選為30~60s,更優(yōu)選為40~50s。
本發(fā)明提供的鈍化方法在脫脂和無鉻鈍化之間設(shè)置了三道水洗,可以有效的杜絕脫脂液污染無鉻鈍化液,從而避免了鋁合金表面鈍化膜疏松造成的后續(xù)涂裝過程中漆膜附著力降低的問題。
所述水洗完成后,本發(fā)明將水洗后的鋁或鋁合金采用上述技術(shù)方案所述鈍化劑進(jìn)行無鉻鈍化。本發(fā)明優(yōu)選通過鈍化劑和水混合配制鈍化液,所述鈍化劑在鈍化液中的質(zhì)量濃度優(yōu)選為0.5~5%,更優(yōu)選為1~3%;所述鈍化液的pH值優(yōu)選為2.5~4.0,更優(yōu)選為3~3.5。在本發(fā)明的具體實施例中,可以使用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)鈍化槽液的pH;所述pH調(diào)節(jié)劑優(yōu)選為磷酸。
在本發(fā)明中,所述鈍化的時間優(yōu)選為1~10min,更優(yōu)選為2~5min;所述鈍化的溫度為室溫,無需進(jìn)行額外的加熱和降溫。本發(fā)明對鈍化液的用量沒有特殊要求,鈍化液能夠浸沒板材即可。
所述鈍化完成后,本發(fā)明將鈍化后的板材進(jìn)行第四道水洗和干燥。在本發(fā)明中,所述第四道水洗用洗滌水的電導(dǎo)率優(yōu)選小于100μs/cm,更優(yōu)選為10~80μs/cm,更優(yōu)選為30~50μs/cm;所述洗滌水的pH優(yōu)選為6.0~7.0,更優(yōu)選為6.5~6.8。本發(fā)明在鈍化后進(jìn)行第四道水洗,除去鈍化膜上殘留的鈍化液和雜質(zhì),避免了鈍化膜固化后出現(xiàn)污點。
本發(fā)明對第一道水洗、第二道水洗、第三道水洗、第四道水洗的具體操作方式?jīng)]有特殊要求,使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的水洗方式即可。
第四道水洗完成后,本發(fā)明對鋁或鋁合金進(jìn)行干燥。在本發(fā)明中,所述干燥的溫度優(yōu)選為100~130℃,更優(yōu)選為110~120℃;所述干燥的時間優(yōu)選為10~20min,更優(yōu)選為13~15min。本發(fā)明通過干燥使鈍化膜固化,本發(fā)明提供的鈍化方法干燥溫度低,在溫度為100~130℃條件下即可實現(xiàn)鈍化膜的固化,相對于現(xiàn)有技術(shù)(固化溫度一般為180℃以上)來說降低了能耗,對生產(chǎn)線的固化能力要求較低,降低了生產(chǎn)成本。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的無鉻鈍化劑及對鋁或鋁合金表面進(jìn)行鈍化的方法進(jìn)行詳細(xì)的說明,但是不能把它們理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
實施例1
按照無鉻鈍化劑的配方配制鈍化液,鈍化劑中各組分的含量為:水829kg,有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂150.0kg(固含量20wt%,重均分子量15000),KH-5605.0kg,納米二氧化鈦3.0kg,植酸8.0kg,硝酸5.0kg;
首先將硝酸和植酸按加入500.0kg水中,待攪拌均勻后依次加入有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂、KH-560和納米二氧化鈦,再攪拌的條件下,加入余量水,攪拌均勻;
將上述鈍化劑按1%和10%質(zhì)量比的濃度配鈍化槽液,備用;
使用硫酸和氫氟酸配制脫脂液,控制脫脂液中的游離酸值為15左右,將標(biāo)準(zhǔn)鋁合金試板(10×20cm)浸沒于脫脂液中,脫脂5min;脫脂完成后對板材進(jìn)行第一道水洗,將板材浸泡于水洗液中,控制洗水的電導(dǎo)率為1000μs/cm,pH為4.5左右,洗滌時間為30s;之后進(jìn)行第二道水洗,控制洗水的電導(dǎo)率為400μs/cm,pH為6.0左右,洗滌時間為30s;之后進(jìn)行第三道水洗,控制洗水的電導(dǎo)率為30μs/cm,pH為6.5左右,洗滌時間為30s;
方案A:將上述水洗完成的標(biāo)準(zhǔn)鋁合金試板浸沒于鈍化劑濃度為1%的鈍化槽中2min,取出試板控水3min后,進(jìn)行第四道水洗(控制洗水的電導(dǎo)率為100μs/cm,pH為6.0左右,洗滌時間為30s),放入120℃烘干爐中干燥15min,得到鈍化膜;按照國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 3768-1976《金屬覆蓋層中性鹽霧試驗(NSS試驗)》對鈍化膜進(jìn)行中性鹽霧試驗,試驗結(jié)果見表1;
將鈍化完成的鋁合金板室溫放置16h后進(jìn)行噴涂處理,鋁合金試樣噴涂后,室溫放置16h,對噴涂的漆膜進(jìn)行壓力鍋水煮測試(歐盟Qualicoat質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)),測試結(jié)果見表1;
方案B:將上述水洗完成的標(biāo)準(zhǔn)鋁合金試板浸沒于鈍化劑濃度為5%的鈍化槽中,按照方案A中的方法進(jìn)行鈍化、烘干和噴涂,按照相同的檢測方法進(jìn)行中性鹽霧試驗和壓力鍋水煮測試,測試結(jié)果見表1。
實施例2
按照無鉻鈍化劑的配方配制鈍化液,鈍化劑中各組分的含量為:水829.0kg,有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂100kg(固含量25wt%,重均分子量10000),水性聚氨酯50kg(固含量30%,重均分子量25000),KH-792 5kg,納米二氧化鈦3kg,植酸8kg,硝酸5kg,乙酸3kg;
將硝酸、植酸和乙酸按上述添加量加入500kg水中,待攪拌均勻后依次加入KH-792、有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯和納米二氧化鈦,再攪拌的條件下,加入余量水,攪拌均勻即可;
將上述鈍化劑按1%質(zhì)量比的濃度配鈍化槽液,備用;
按照實施例1中的方法對標(biāo)準(zhǔn)鋁合金試板(10×20cm)進(jìn)行脫脂和水洗,取兩塊脫脂清洗過的標(biāo)準(zhǔn)鋁合金試板,分別浸沒于1%濃度的鈍化槽中2min(記為方案A)和10min(記為方案B),取出試板控水3min后,放入120℃烘干爐中干燥15min,得到鈍化膜;按照實施例1中的方法對鈍化膜進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果見表1;
室溫放置16h,對鋁合金板材進(jìn)行噴涂處理,鋁合金試樣噴涂后,室溫放置16h;按照實施例1中的方法對漆膜進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果見表1。
實施例3
按照無鉻鈍化劑的配方配制鈍化液,鈍化劑中各組分的含量為:水830.0kg,羥基丙烯酸樹脂150.0kg(固含量30wt%,重均分子量30000),KH-550 4.0kg,KH-560 3.0kg,納米二氧化鈰3.0kg,植酸5.0kg,硝酸5.0kg;
將硝酸和植酸按上述添加量加入500.0kg水中,待攪拌均勻后依次加入KH-550、KH-560、羥基丙烯酸樹脂和納米二氧化鈰,再攪拌的條件下,加入余量水,攪拌充分即可;
將上述鈍化劑按3%質(zhì)量比的濃度配鈍化槽液,備用;
按照實施例1中的方法對標(biāo)準(zhǔn)鋁合金板進(jìn)行脫脂、清洗,將清洗后的鋁合金板材浸沒于鈍化槽液中3min,取出試板控水3min后,放入120℃烘干爐中干燥15min,得到鈍化膜;按照實施例1中的方法對鈍化膜進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果見表1;
室溫放置16h,對鋁合金板材進(jìn)行噴涂處理,鋁合金試樣噴涂后,室溫放置16h;按照實施例1中的方法對漆膜進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果見表1。
實施例4
按照無鉻鈍化劑的配方配制鈍化液,鈍化劑中各組分的含量為:水831.0kg,羥基丙烯酸樹脂100.0kg(固含量20wt%,重均分子量23000),水性聚氨酯50.0kg(固含量25%,重均分子量26000),KH-550 6.0kg,納米二氧化鈰3.0kg,植酸5.0kg,硝酸5.0kg;
先將硝酸和植酸按上述添加量加入500.0kg水中,待攪拌均勻后依次加入KH-550、羥基丙烯酸樹脂、水性聚氨酯和納米二氧化鈰,再攪拌的條件下,加入余量水,攪拌充分即可;
將上述鈍化劑按2%質(zhì)量比的濃度配鈍化槽液,備用;
按照實施例1中的方法對標(biāo)準(zhǔn)鋁合金板進(jìn)行脫脂、清洗,將清洗后的鋁合金板材浸沒于鈍化槽液中5min,取出試板控水3min后,放入120℃烘干爐中干燥15min,得到鈍化膜;按照實施例1中的方法對鈍化膜進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果見表1;
室溫放置16h,對鋁合金板材進(jìn)行噴涂處理,鋁合金試樣噴涂后,室溫放置16h;按照實施例1中的方法對漆膜進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果見表1。
實施例5
按照無鉻鈍化劑的配方配制鈍化液,鈍化劑中各組分的含量為:水826.0kg,有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂75.0kg(固含量30wt%,重均分子量10000),環(huán)氧基改性的丙烯酸樹脂75.0kg(固含量25%,重均分子量13000),KH-560 6.0kg,納米晶硅5.0kg,植酸5.0kg,羧基硫代丁二酸3.0kg,硝酸5.0kg;
將硝酸、植酸和羧基硫代丁二酸按上述添加量加入500.0kg水中,待攪拌均勻后依次加入有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂、環(huán)氧基改性的丙烯酸樹脂、KH-560和納米晶硅,再攪拌的條件下,加入余量水,攪拌充分即可;
將上述鈍化劑按5%質(zhì)量比的濃度配鈍化槽液,備用;
按照實施例1中的方法對標(biāo)準(zhǔn)鋁合金板進(jìn)行脫脂、清洗,將清洗后的鋁合金板材浸沒于鈍化槽液中2min,取出試板控水3min后,放入120℃烘干爐中干燥15min,得到鈍化膜;按照實施例1中的方法對鈍化膜進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果見表1;
室溫放置16h,對鋁合金板材進(jìn)行噴涂處理,鋁合金試樣噴涂后,室溫放置16h;按照實施例1中的方法對漆膜進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果見表1。
對比例1
將市場購買的鋯鈦系鈍化劑、錳系鈍化劑和純硅烷系鈍化劑按照質(zhì)量百分比為2%的比例配制槽液,按照實施例5中的方法對標(biāo)準(zhǔn)鋁合金板材進(jìn)行脫脂、清洗和鈍化,得到鈍化膜,按照相同的試驗方法進(jìn)行耐中性鹽霧試驗,試驗結(jié)果見表1;
按照實施例5中的方法對鋁合金板材進(jìn)行噴涂,并對漆膜進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果見表1。
表1實施例1~5及對比例1性能表征結(jié)果
注:歐盟Qualicoat質(zhì)量規(guī)定的壓力水鍋檢測方法標(biāo)準(zhǔn)為水煮1小時,0級;
0級表示漆膜無鼓泡、劃格處無脫落、水煮后劃格無脫落等缺限;
1級表示水煮后劃格0~5%面積脫落;
2級表示水煮后劃格5~15%面積脫落;
中性鹽霧測試中10級表示無腐蝕缺陷;
9級表示腐蝕缺陷面積小于等于0.1%;9-10級表示較9級好但又非完整無缺陷的試樣;
8級表示腐蝕缺陷面積為0.1~0.25%;8-9級表示較8級好但又達(dá)不到9級標(biāo)準(zhǔn)的試樣;
4級表示腐蝕缺陷面積為2.5~5%。
由以上實施例可知,使用本發(fā)明提供的無鉻鈍化劑對鋁合金板材進(jìn)行處理后,得到的鈍化膜耐腐蝕性好,且涂裝后漆膜的附著力顯著提高,相對于傳統(tǒng)的鋯鈦系、錳系和純硅烷系無鉻鈍化劑來說,效果更加優(yōu)異;且本發(fā)明提供的無鉻鈍化劑環(huán)境友好,無污染,操作方便,適合現(xiàn)場使用。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。