[发明专利]一种陶化剂及陶化液配制方法和陶化工艺

说明书

本发明涉及金属涂装前预处理，公开了一种陶化剂及其使用方法和陶化工艺，解决了现有陶化工艺得到的陶化膜耐腐蚀性上有所不足，导致易返锈时间快的问题，其使用一种陶化剂，包括如下组分及各组分的质量份数：氟锆酸钠5‑10份，氟钛酸钾3‑5份，硅烷偶联剂5‑10份，酒石酸5‑8份，去离子水62‑77份，纳米硅粉10‑15份；该陶化剂加水和调整剂稀释配制后得到陶化液，金属工件由传送吊架传送运动，依次通过无磷清洗室、第一超声波清洗槽和第一水洗槽清洗脱脂，再由酸洗槽、第二水洗槽和第二超声波清洗槽除锈清洗，再进入盛有该陶化液的第一陶化池进行陶化，在表面形成一层陶化膜，得到的陶化膜耐腐蚀性得到提高，防锈效果好。

技术领域

本发明涉及金属涂装前预处理，特别涉及一种陶化剂及其使用方法和陶化工艺。

背景技术

金属工件在进行涂装前通常需要进行包括除油、除锈等前处理，此外前处理中还需要再金属工件的表面形成一层化学转化膜，该转化膜有一定的防腐能力，可以避免零件在喷涂前短暂的时间内返锈，也可以增加零件表面的粗糙度，增强涂料与基底的结合力。现有进行该处理的工艺主要为磷化工艺、陶化工艺、表面硅烷化处理工艺、有机膜预处理工艺。

其中现有的陶化工艺陶化是将金属工件浸泡到含有氟锆酸或可溶性的氟锆酸盐的陶化液中，通过反应在金属工件表面形成一层耐蚀的氧化锆膜，进而实现钝化金属工件表面。其中陶化液一般呈酸性，由陶化剂加水和调整剂配制而成，进而陶化剂的成分对工件陶化效果尤为重要。

如现有申请公布号授权公告号CN104846359B的中国专利“用于金属工件表面预处理的复合处理剂及其制备方法和应用”，其中公开了一种用于金属工件表面预处理的复合处理剂，复合处理剂由下述重量的原料制备而成：成膜剂A：5-8g，成膜剂B：15-20g，成膜助剂：3-5g，防锈剂：1-2g，金属离子螯合剂：1-4g，胺缓冲剂：1-4g，表面活性剂：0.1-1g，加溶剂至1000mL，调pH为3-5，成膜剂A为氟硅酸或氟硼酸，成膜剂B为γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的混合物，或为γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；金属离子螯合剂为酒石酸或草酸；防锈剂为硼酸或硼酸钠；胺缓冲剂为三乙醇胺或二乙醇胺；溶剂为去离子水和乙醇的混合液、或为去离子水、乙醇和正丁醇的混合液。

其不足之处在于该复合处理剂在金属工件表面形成的膜，其主要基体为氧化锆/氧化钛与硅烷交联的产物，在耐腐蚀性上有所不足，导致易返锈时间快，故有待改进。

发明内容

本发明的第一目的是针对现有技术的不足，提供有一种陶化剂，其配制的陶化液陶化得到的陶化膜耐腐蚀性得到提高，防锈效果好。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种陶化剂，包括如下组分及各组分的质量份数，

氟锆酸钠5-10份，

氟钛酸钾3-5份，

硅烷偶联剂5-10份，

酒石酸5-8份，

去离子水62-77份，

纳米硅粉10-15份。

通过采用上述技术方案，陶化剂配制的陶化液为酸性，其中氟锆酸钠、氟钛酸钾在水中发生水解，继而产生的二氧化锆溶胶和二氧化钛；酸性的陶化液会侵蚀金属工件表面使金属工件表面的H⁺浓度降低：Me-xe→Me^x+，Me指代金属原子，2H⁺+2e→2[H]；同时纳米硅催化下二氧化锆与[H]发生反应:ZrO₂+4[H]→[Zr]+2H₂O，促进[H]和Me^x+生产，导致金属工件表面H⁺浓度急剧下降；