[发明专利]抗腐蚀剂和用于金属表面的防腐蚀工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面的防腐蚀处理的领域。本发明的一个方面涉及将防腐蚀层沉积到裸露金属表面上。本发明的第二方面涉及提高已经被沉积到金属表面上的防腐蚀层的防腐蚀作用。本发明独特的技术特征在于不必使用任何有毒重金属例如铬或镍。

背景技术

许多现有技术涉及将防腐蚀层沉积到裸露金属表面上并且清洗已经被涂覆的金属表面以便提高防腐蚀作用。下面给出具体涉及铝表面无铬处理的文献的一些实例。在这方面所用的术语“转化处理”表示处理溶液的组分与金属表面进行化学反应，从而导致形成防腐蚀层，处理溶液的组分和来自金属表面的金属原子都被引入该防腐蚀层中。

大体上公知的是，单独使用硼、硅、钛或锆的氟化物或者将其与有机聚合物结合来对铝表面进行无铬转化处理，以便实现永久的防腐蚀作用并且产生出用于随后涂覆的基础。

US-A-5129967披露用于对铝进行无清洗处理的处理浴(在这里被称作“现场干燥的转化涂覆”)，它包含：

[a]10至16g/l的聚丙烯酸或其均聚物；

[b]12至19g/l的六氟锆酸；

[c]0.17至0.3g/l的氢氟酸；以及

[d]高达0.6g/l的六氟钛酸。

EP-B-8942披露优选用于铝罐的处理溶液，它包含：

[a]0.5至10g/l的聚丙烯酸或其酯；和

[b]0.2至8g/l的组分H₂ZrF₆、H₂TiF₆和H₂SiF₆中的至少一种，其中溶液的PH低于3.5；

还披露一种用于补充处理溶液的水性浓缩液，它包含：

[a]25至100g/l的聚丙烯酸或其酯；

[b]25至100g/l的组分H₂ZrF₆、H₂TiF₆和H₂SiF₆中的至少一种，以及；

[c]提供17至120g/l的游离氟化物的游离氟化物离子源。

DE-C-1933013披露PH值高于3.5的处理浴，该处理浴除了0.1至5g/l的硼、钛或锆的复合氟化物之外还包含0.5至30g/l的氧化剂，尤其是间硝基苯磺酸钠，所述比例以金属为基计算。

DE-C-2433704说明了用于在尤其是铝上提高涂层粘性和永久防腐蚀性的处理浴；这些浴可以包含0.1至5g/l的聚丙烯酸或其盐或酯，以及以ZrO₂计算的0.1至3.5g/l的氟代锆酸铵。这些浴的PH值可以在大范围上变化。最佳的结果通常在PH值为6至8时得到。

US-A-4992116描述了PH值在大约2.5和5之间，用于对铝进行转化处理的处理浴，它包含至少三种组分：

[a]浓度在1.1×10^-5和5.3×10^-3摩尔/升之间范围内的磷酸盐离子；

[b]1.1×10^-5和1.3×10^-3摩尔的选自Zr、Ti、Hf和Si元素的氟酸(根据所述元素计对应于1.6至3800mg/l)；以及

[c]0.26至20g/l的多酚化合物，它可以通过聚[乙烯基苯酚]与醛和有机胺进行反应来获得。

这里，氟酸与磷酸盐的摩尔比要保持在大约2.5∶1至1∶10。

DE-A-2715292披露了用于对铝罐进行无铬预处理的处理浴。这些浴包含至少10ppm的钛和/或锆、10至1000ppm的磷酸盐以及足以使所存在的钛和/或锆形成复合氟化物的氟酸，但是至少为13ppm，并且PH值在1.5和4之间。

WO92/07973披露了一种用于铝的无铬处理工艺，该工艺使用0.01至大约18wt.％的H₂ZrF₆以及0.01至大约10wt.％作为基础组分的3-[N-C1-C4-烷基-N-2-羟乙基氨基甲基]-4-羟基苯乙烯聚合物的酸性水溶液。任选的组分为0.05至10wt.％分散的SiO₂，0.06至0.6wt.％的用于聚合物的增溶剂，以及表面活化剂。

尽管有这种扩展的现有技术，其中在这里只是报告了其摘录，但是仍然需要用于金属表面防腐蚀处理的改进的试剂和工艺。本发明的目的在于提供用于该目的的新试剂和工艺，以便扩大用于防腐蚀的可用试剂和工艺的范围。

发明概述