一種金合金制品防腐蝕表面處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種金合金制品防腐蝕表面處理方法，其包括步驟：對(duì)金合金制品進(jìn)行活化預(yù)處理；將預(yù)處理過(guò)的金合金制品浸泡在緩蝕劑溶液中，在20~50℃的溫度條件下浸泡10~60min，使所述金合金制品表面生成自組裝保護(hù)膜；將生成自組裝保護(hù)膜的金合金制品浸泡在水溶性環(huán)氧樹(shù)脂溶液中，室溫下浸泡2~6min，在所述自組裝保護(hù)膜表面生成有機(jī)涂層。本發(fā)明通過(guò)在金合金制品表面上依次形成自組裝保護(hù)膜和有機(jī)涂層，所述自組裝保護(hù)膜的形成是一個(gè)自發(fā)的化學(xué)吸附過(guò)程，其與金合金制品表面具有很強(qiáng)的粘合力，同時(shí)所述自組裝保護(hù)膜還可以使有機(jī)涂層的吸附力增強(qiáng)，并且與有機(jī)涂層發(fā)揮協(xié)同作用達(dá)到更好的緩蝕效果。
【專利說(shuō)明】
一種金合金制品防腐蝕表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金合金制品防腐蝕表面處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金合金在現(xiàn)今社會(huì)上已得到廣泛應(yīng)用，特別是在首飾和鐘表行業(yè)上應(yīng)用最為廣泛。金合金通常用K表示其金含量，24K金為純金。純金的硬度、強(qiáng)度較低，因此在首飾和鐘表行業(yè)通常將純金與銅和銀等金屬進(jìn)行合金化，以提高其力學(xué)性能。但是Ag、Cu等金屬元素的化學(xué)性質(zhì)較為活潑，在佩戴時(shí)與人體汗液、空氣等接觸，容易發(fā)生腐蝕或氧化，導(dǎo)致表面變色影響產(chǎn)品美觀。
[0003]為了防止金合金表面腐蝕變色，通常會(huì)對(duì)其表面進(jìn)行防腐處理，目前應(yīng)用最廣泛且效果最顯著的技術(shù)是鉻酸鹽鈍化。該技術(shù)以六價(jià)鉻為基本成膜物質(zhì)，在基體表面形成致密的鈍化膜。但是六價(jià)鉻化合物有很強(qiáng)的氧化性，對(duì)人體的消化道、呼吸道、皮膚和粘膜都有很大的危害，甚至有致癌作用。三價(jià)鉻鈍化技術(shù)是比較成熟的六價(jià)鉻替代技術(shù)，但是使用三價(jià)鉻只是相對(duì)的減少了環(huán)境污染，三價(jià)鉻鈍化液中仍然含有鉻，仍然存在著含鉻廢水處理的問(wèn)題。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種金合金制品防腐蝕表面處理方法，旨在解決現(xiàn)有金合金防腐蝕處理方法防腐效果差、影響用戶健康且易污染環(huán)境的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種金合金制品防腐蝕表面處理方法，其中，包括步驟:
A、對(duì)金合金制品進(jìn)行活化預(yù)處理；
B、將預(yù)處理過(guò)的金合金制品浸泡在緩蝕劑溶液中，在20?50°C的溫度條件下浸泡10?60min，使所述金合金制品表面生成自組裝保護(hù)膜；
C、將生成自組裝保護(hù)膜的金合金制品浸泡在水溶性環(huán)氧樹(shù)脂溶液中，室溫下浸泡2?6min，在所述自組裝保護(hù)膜表面生成有機(jī)涂層。
[0007]較佳地，所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其中，所述步驟A具體包括:
Al、將金合金制品放入濃度為5?lOmol/L的硝酸溶液中浸蝕20?60s，使所述金合金制品表面活化；
A2、依次采用去離子水和無(wú)水乙醇對(duì)表面活化后的金合金制品進(jìn)行沖洗。
[0008]較佳地，所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其中，所述步驟B中的緩蝕劑溶液的配制方法具體包括:
將烷基硫醇類化合物、有機(jī)溶劑和表面活性劑在室溫下攪拌8?15min混合均勻，即得到緩蝕劑溶液。
[0009]較佳地，所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其中，所述烷基硫醇類化合物為十二烷基硫醇或均三嗪二硫醇。
[0010]較佳地，所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其中，所述有機(jī)溶劑為乙醇、甲苯及四氯化碳中的一種。
[0011]較佳地，所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其中，所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚及烷基酚聚氧乙烯醚中的一種。
[0012]較佳地，所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其中，在所述緩蝕劑溶液中，所述烷基硫醇類化合物的濃度為10?50mmol/L，所述表面活性劑的濃度為5?20mmol/L。
[0013]較佳地，所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其中，所述步驟B之后還包括:
采用去離子水對(duì)生成自組裝保護(hù)膜的金合金制品進(jìn)行清洗，清洗后進(jìn)行烘干處理。
[0014]較佳地，所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其中，所述水溶性環(huán)氧樹(shù)脂溶液由反應(yīng)型季銨鹽改性環(huán)氧樹(shù)脂制得，所述水溶性環(huán)氧樹(shù)脂溶液的濃度為0.1?lmol/L。
[0015]較佳地，所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其中，所述步驟C之后還包括:
D、對(duì)生成有機(jī)涂層的金合金制品進(jìn)行烘干處理，使所述有機(jī)涂層固化，所述烘干溫度為60?80°C，烘干時(shí)間為4?lOmin。
[0016]有益效果:本發(fā)明通過(guò)在金合金制品表面上依次形成自組裝保護(hù)膜和有機(jī)涂層，所述自組裝保護(hù)膜的形成是一個(gè)自發(fā)的化學(xué)吸附過(guò)程，其與金合金制品表面具有很強(qiáng)的粘合力，同時(shí)所述自組裝保護(hù)膜還可以使有機(jī)涂層的吸附力增強(qiáng)，并且與有機(jī)涂層發(fā)揮協(xié)同作用達(dá)到更好的緩蝕效果。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明一種金合金制品防腐蝕表面處理方法較佳實(shí)施例的流程圖。
[0018]圖2為金合金制品經(jīng)本發(fā)明一種金合金制品防腐蝕表面處理方法處理后的示意圖。
[0019]
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明提供一種金合金制品防腐蝕表面處理方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明提供的一種金合金制品防腐蝕表面處理方法較佳實(shí)施例的流程圖，如圖所示，其包括步驟:
SlOO、對(duì)金合金制品進(jìn)行活化預(yù)處理；
SI 10、將預(yù)處理過(guò)的金合金制品浸泡在緩蝕劑溶液中，在20?50°C的條件下浸泡10?60min，使所述金合金制品表面生成自組裝保護(hù)膜；
S120、將生成自組裝保護(hù)膜的金合金制品浸泡在水溶性環(huán)氧樹(shù)脂溶液中，室溫下浸泡2?6min，在所述自組裝保護(hù)膜表面生成有機(jī)涂層。
[0022]在本發(fā)明中，首先對(duì)金合金制品進(jìn)行預(yù)處理，然后在預(yù)處理過(guò)的金合金制品表面上依次形成自組裝保護(hù)膜和有機(jī)涂層，所述自組裝保護(hù)膜的形成是一個(gè)自發(fā)的化學(xué)吸附過(guò)程，生成的自組裝保護(hù)膜與金合金制品表面具有很強(qiáng)的粘合力，且該過(guò)程耗能較少，且成本較低，同時(shí)所述自組裝保護(hù)膜還可以使有機(jī)涂層的吸附力增強(qiáng)，并且與有機(jī)涂層發(fā)揮協(xié)同作用達(dá)到更好的緩蝕效果。
[0023]進(jìn)一步，在所述步驟SlOO中，對(duì)金合金制品進(jìn)行活化預(yù)處理，其具體包括:
將金合金制品放入濃度為5?lOmol/L的硝酸溶液中浸蝕20?60s，使所述金合金制品表面活化；
依次采用去離子水和無(wú)水乙醇對(duì)表面活化后的金合金制品進(jìn)行沖洗。
[0024]具體地，在金合金制品形成自組裝保護(hù)膜之前需對(duì)其進(jìn)行活化預(yù)處理，較佳地，可先用無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑對(duì)金合金制品進(jìn)行清洗，去除金合金制品表面上的灰塵和油污，之后再將金合金制品放入濃度為8mol/L的硝酸溶液中浸蝕40s，使所述金合金制品表面充分活化;最后依次采用去離子水和無(wú)水乙醇對(duì)表面活化后的金合金制品進(jìn)行沖洗，沖洗后再干燥，待用，當(dāng)所述金合金制品的表面為清潔且處于活性狀態(tài)時(shí)，才有利于后期自組裝保護(hù)膜的形成。
[0025]在所述步驟SllO中，將預(yù)處理過(guò)的金合金制品浸泡在緩蝕劑溶液中，在20?50°C的條件下浸泡10?60min，使所述金合金制品表面生成自組裝保護(hù)膜。較佳地，本發(fā)明優(yōu)選將預(yù)處理過(guò)的金合金制品浸泡在緩蝕劑溶液中，在35°C的條件下浸泡40min，此時(shí)在金合金制品表面會(huì)生成單分子層的自組裝保護(hù)膜，其厚度為納米級(jí)。
[0026]具體地，所述緩蝕劑溶液的配制方法為:將烷基硫醇類化合物、有機(jī)溶劑和表面活性劑在室溫下攪拌8?15min混合均勻，即得到所述緩蝕劑溶液。較佳地，將烷基硫醇類化合物、有機(jī)溶劑和表面活性劑在室溫下攪拌1min混合均勻，得到防腐效果更佳的緩蝕劑溶液。
[0027]進(jìn)一步，本發(fā)明采用的緩蝕劑屬于吸附膜型緩蝕劑，它是一種有機(jī)緩蝕劑，所述有機(jī)緩蝕劑的防腐蝕原理為:所述緩蝕劑中的烷基硫醇類化合物具有兩種性質(zhì)相反的基團(tuán)，即親水基和疏水基，這些烷基硫醇類化合物的親水基吸附在金屬表面，形成一層致密的憎水膜，從而保護(hù)所述金合金制品不受腐蝕。
[0028]更進(jìn)一步，本發(fā)明采用的烷基硫醇類環(huán)合物為十二烷基硫醇、均三嗪二硫醇中的一種。較佳地，本發(fā)明優(yōu)選均三嗪二硫醇作為緩蝕劑中的溶質(zhì)，所述均三嗪二硫醇不易被氧化，在空氣環(huán)境中能穩(wěn)定存在，其溶解度較其它硫醇類化合物高，且均三嗪二硫醇中巰基的解離作用比烷基硫醇和芳香硫醇要強(qiáng)，即所述均三嗪二硫醇具有較高的反應(yīng)活性，進(jìn)一步，所述均三嗪二硫醇沒(méi)有惡心的氣味。所述均三嗪二硫醇在金合金制品表面形成自組裝保護(hù)膜后能達(dá)到理想的防腐蝕效果，進(jìn)一步，所述均三嗪二硫醇化合物中長(zhǎng)鏈烷基的引入可以提高緩蝕效率和憎水能力，且烷基鏈越長(zhǎng)，效果越好。
[0029]在本發(fā)明中，所述緩蝕劑溶液中的有機(jī)溶劑為乙醇、甲苯或四氯化碳中的一種，所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚中的一種，進(jìn)一步，所述緩蝕劑溶液中，所述烷基硫醇類化合物的濃度為10?50mmol/L，所述表面活性劑的濃度為5?20mmol/L。較佳地，本發(fā)明選用濃度為30 mmol/L的均三嗪二硫醇作為溶質(zhì)、選用無(wú)水乙醇作為溶劑，選用濃度為10 mmol/L的脂肪醇聚氧乙烯醚作為表面活性劑，將所述溶質(zhì)、溶劑和表面活性劑混合在一起，在室溫下攪拌1min即可制得所述緩蝕劑溶液，通過(guò)上述方法制備的緩蝕劑溶液具有較佳的防腐蝕效果，將預(yù)處理過(guò)的金合金制品浸泡在所述緩蝕劑溶液中，在35°C的條件下浸泡40min后，此時(shí)在金合金制品表面會(huì)生成單分子層的自組裝保護(hù)膜，其厚度為納米級(jí)，所述自組裝膜的形成是一個(gè)自發(fā)的化學(xué)吸附過(guò)程，所述自組裝膜與金合金制品表面具有很強(qiáng)的粘合力，能有效避免金合金制品被腐蝕。進(jìn)一步，本發(fā)明中自組裝膜的形成耗能較少，且成本低廉。
[0030]在所述步驟SllO之后還包括，采用去離子水對(duì)生成自組裝保護(hù)膜的金合金制品進(jìn)行清洗，清洗后進(jìn)行烘干處理，通過(guò)上述處理為接下來(lái)有機(jī)涂層的制備做好準(zhǔn)備。
[0031]進(jìn)一步，在所述步驟S120中，將生成自組裝保護(hù)膜的金合金制品浸泡在水溶性環(huán)氧樹(shù)脂溶液中，室溫下浸泡2?6min，在所述自組裝保護(hù)膜表面生成水溶性的有機(jī)涂層。具體地，如圖2所示，在金合金制品10的自組裝保護(hù)膜20上制備水溶性有機(jī)涂層30，較佳地，將生成自組裝保護(hù)膜20的金合金制品10浸泡在水溶性環(huán)氧樹(shù)脂溶液中，以30?60rpm(優(yōu)選45rpm)的轉(zhuǎn)速緩慢攪拌，室溫下浸泡4min后取出，將取出后的金合金制品10在60?80°C條件下烘干4?lOmin，使有機(jī)涂層30固化。優(yōu)選地，將取出后的金合金制品10在70°C條件下烘干7min，可更效率地使有機(jī)涂層30固化。
[0032]進(jìn)一步，在本發(fā)明中，所述水溶性環(huán)氧樹(shù)脂是由反應(yīng)型季銨鹽改性環(huán)氧樹(shù)脂制得，所述水溶性環(huán)氧樹(shù)脂的濃度為0.1?lmol/L，較佳地，本發(fā)明采用的水溶性環(huán)氧樹(shù)脂的濃度為0.5mol/L0
[0033]本發(fā)明制備的有機(jī)涂層可均勻地覆蓋在金合金制品的自組裝保護(hù)膜上，所述涂層厚度為納米級(jí)，通過(guò)本發(fā)明制備的有機(jī)涂層既不影響金合金制品的外觀效果，也不會(huì)出現(xiàn)像普通涂層那樣的脆裂、老化、變色等狀況，同時(shí)又可優(yōu)化涂層的緩蝕性能，非常適合貴金屬的防護(hù)。更進(jìn)一步，本發(fā)明中的有機(jī)涂層是由單組份的環(huán)氧樹(shù)脂涂料制備的，其無(wú)需固化劑的使用，可有效降低成本。
[0034]進(jìn)一步，本發(fā)明中的反應(yīng)季銨鹽由環(huán)氧-氨基化合物季銨化反應(yīng)制備，所述環(huán)氧-氨基化合物由不飽和脂肪酸與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)制備，所述不飽和脂肪酸為亞麻油酸或則桐油酸，所述環(huán)氧樹(shù)脂為雙酸A型環(huán)氧樹(shù)脂。
[0035]綜上所述，本發(fā)明通過(guò)在金合金制品表面上依次形成自組裝保護(hù)膜和有機(jī)涂層，所述自組裝保護(hù)膜的形成是一個(gè)自發(fā)的化學(xué)吸附過(guò)程，其與金合金制品表面具有很強(qiáng)的粘合力，同時(shí)所述自組裝保護(hù)膜還可以使有機(jī)涂層的吸附力增強(qiáng)，并且與有機(jī)涂層發(fā)揮協(xié)同作用達(dá)到更好的緩蝕效果。
[0036]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金合金制品防腐蝕表面處理方法，其特征在于，包括步驟: A、對(duì)金合金制品進(jìn)行活化預(yù)處理； B、將預(yù)處理過(guò)的金合金制品浸泡在緩蝕劑溶液中，在20?50°C的溫度條件下浸泡10?60min，使所述金合金制品表面生成自組裝保護(hù)膜； C、將生成自組裝保護(hù)膜的金合金制品浸泡在水溶性環(huán)氧樹(shù)脂溶液中，室溫下浸泡2?6min，在所述自組裝保護(hù)膜表面生成有機(jī)涂層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其特征在于，所述步驟A具體包括: Al、將金合金制品放入濃度為5?lOmol/L的硝酸溶液中浸蝕20?60s，使所述金合金制品表面活化； A2、依次采用去離子水和無(wú)水乙醇對(duì)表面活化后的金合金制品進(jìn)行沖洗。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其特征在于，所述步驟B中的緩蝕劑溶液的配制方法具體包括: 將烷基硫醇類化合物、有機(jī)溶劑和表面活性劑在室溫下攪拌8?15min混合均勻，即得到緩蝕劑溶液。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其特征在于，所述烷基硫醇類化合物為十二烷基硫醇或均三嗪二硫醇。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為乙醇、甲苯及四氯化碳中的一種。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其特征在于，所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚及烷基酚聚氧乙烯醚中的一種。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其特征在于，在所述緩蝕劑溶液中，所述烷基硫醇類化合物的濃度為10?50mmol/L，所述表面活性劑的濃度為5?20mmol/L。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其特征在于，所述步驟B之后還包括: 采用去離子水對(duì)生成自組裝保護(hù)膜的金合金制品進(jìn)行清洗，清洗后進(jìn)行烘干處理。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其特征在于，所述水溶性環(huán)氧樹(shù)脂溶液由反應(yīng)型季銨鹽改性環(huán)氧樹(shù)脂制得，所述水溶性環(huán)氧樹(shù)脂溶液的濃度為0.1?lmol/L010.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金合金制品防腐蝕表面處理方法，其特征在于，所述步驟C之后還包括: D、對(duì)生成有機(jī)涂層的金合金制品進(jìn)行烘干處理，使所述有機(jī)涂層固化，所述烘干溫度為60?80°C，烘干時(shí)間為4?lOmin。
【文檔編號(hào)】B05D7/14GK105921388SQ201610336419
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】楊麗, 鄔治平, 鐘飛, 李達(dá), 傅偉猛
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