[发明专利]一种弱酸性无磷转化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于多种金属板材表面处理的的弱酸性无磷转化剂。 

背景技术

金属材料的腐蚀主要是由于氧气通过凝结在金属表面的水膜与金属表面接触后缓慢发生化学反应所导致，最后腐蚀的产物形成在金属表面。由金属材料与氧气在水的参与下发生的电化学反应可以得出，金属的腐蚀速度与氧气的扩散速度息息相关，如果能延缓阴极上氧气的扩散速度 ，即可以抑制金属腐蚀速度 。

现有技术下，为防止金属材料的腐蚀，一般选择对金属表面加工处理，以降低材料因环境因素所带来影响，如皮膜化成处理、涂装、电镀、热喷涂、气相沉积等，利用这些表面处理程序，于金属表面覆盖一层保护膜，以增加其抗腐蚀的能力。目前产业界广泛采用磷酸盐处理工艺以及铬酸盐处理法处理。前者虽然具有优异的耐腐蚀性能，但磷元素的排放造成环境富营养化，容易生成大量淤渣于设备中，增加废水处理成本；而铬酸盐处理法是在金属材料表面形成一层由六价铬的复合氧化物与氢氧化物所组成的保护膜，虽然具有自我修复的能力和优异的防腐蚀作用，但六价铬具有高毒性与高致癌性，对环境和人身均造成巨大伤害，国际有关组织已经开始限制六价铬处理产品的进口。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种弱酸性无磷转化剂，用于金属的表面处理，能够使处理后的金属不但具有很强的耐腐蚀性，而且与涂层附着效果优异，除此之外，还具有节能减排、节约药剂、生产效率高、设备维护及废水处理简便等优点。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种弱酸性无磷转化剂，按照重量百分比由以下组分组成：锆盐4～15%、络合剂0～3%、含氧无机盐0.5～5%、含氟无机盐0.1～1%、硅烷交联剂1～8%以及分散剂0.5～2%，余量为去离子水。

进一步，所述锆盐包括氟锆酸铵或硫酸锆，优选氟锆酸铵。

进一步，所述络合剂包括草酸钾或酒石酸钠，优选草酸钾。

进一步，所述含氧无机盐包括硼酸钠或硝酸镁，优选硼酸钠。

进一步，所述含氟无机盐包括氟化钠或氟化钙，优选氟化钠。

进一步，所述硅烷交联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷，优选γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

进一步，所述分散剂为乙酰丙酮。

本发明提出了一种弱酸性无磷转化剂，用于金属的表面处理，能够在金属表面形成一层转化膜，该转化膜具有良好的致密性及优异的耐蚀效果，并且可与涂层紧密结合，提高与涂层的附着性，除此之外，本发明涉及适用于多种金属材料，如冷轧钢、锌、铁、铝或铝合金等，可以替代传统的锌系磷化工艺，减少对环境的污染，避免对人身的伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是利用本发明所提供的弱酸性无磷转化剂处理后的金属表面示意图；

图2是未经处理的属表面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了一种弱酸性无磷转化剂，按照重量百分比由以下组分组成：锆盐4～15%、络合剂0～3%、含氧无机盐0.5～5%、含氟无机盐0.1～1%、硅烷交联剂1～8%以及分散剂0.5～2%，余量为去离子水。

其中，锆盐包括氟锆酸铵或硫酸锆，优选氟锆酸铵；络合剂包括草酸钾或酒石酸钠，优选草酸钾；含氧无机盐包括硼酸钠或硝酸镁，优选硼酸钠；含氟无机盐包括氟化钠或氟化钙，优选氟化钠；硅烷交联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷，优选γ-氨丙基三乙氧基硅烷；分散剂为乙酰丙酮。

本发明的实施原理：利用本发明所提供的弱酸性无磷转化剂对金属板材进行表面处理，使处理后的金属板材表面形成一层致密的转化膜，该转化膜具有很强的耐腐蚀性，避免金属板材因环境因素所带来的腐蚀现象，起到保护金属板材并同时降低生产成本的优点。

金属板材在利用本发明所提供的无磷转化剂处理前需要进行清洗：清洗的步骤包括：1、脱脂剂清洗，以除掉表面的油污；2、弱酸性溶液清洗，温度为20～40℃，pH为5.0～6.0；3、两道水洗；4、烘干。上述步骤完毕以后即可经由电泳涂覆或烘干后喷涂。其中，上述水洗采用直排中并保持连续溢流，水质导电率控制在30μs/cm以下，烘干温度为100～150℃，烘烤时间为10～15分钟为佳。