[发明专利]一种不含铬和镍重金属的有机钝化剂

说明书

本发明涉及到金属表面处理技术领域，具体涉及到一种不含铬和镍重金属的有机钝化剂。本发明的第一方面提供了一种无铬镍钝化剂，所述无铬镍钝化剂的制备原料，以重量份计，至少包括氟锆酸0.1～3.8、偏钒酸铵0.1～2.2、水性树脂0.1～1.7、硅烷偶联剂0.1～0.5、硼酸0.1～0.4、七水硫酸钴0.1～0.8、水90～97。

技术领域

本发明涉及到金属表面处理技术领域，具体涉及到一种不含铬和镍重金属的有机钝化剂。

背景技术

铝合金是一种很好的导热和导电金属，机械性能优良并且相对惰性，在电子、交通、仪表、航空和工业等许多领域中应用广泛。在电子工业中铝合金常用于散热片、灯具、风扇叶、电器等；交通行业用于汽车车身、标牌、零件等，此外还常用于化学工业容器、建材、印刷版、广告牌、厨具等。改革开放以来，我国铝工业发展迅速，已形成集研发和加工一体现代化的铝工业体系；同时2006年我国铝消费超过800万吨，已成为世界上的铝工业生产和消费大国。

铝是一种两性金属，但同时也是容易发生腐蚀的材料。铝合金在大气中自然氧化能生成一层保护膜，但该膜薄且疏松多孔，易破坏。由热力学观点可知铝合金的腐蚀是自发并普遍存在的现象，其腐蚀速率取决于其所处的介质环境。铝合金在不同环境中腐蚀速率不同，主要是因为不同介质中腐蚀破坏因子不同。铝合金在大气环境中的腐蚀速率主要受空气中的氧、水以及大气污染物二氧化硫、灰尘等影响；在工业环境中除了受空气中氧、水等影响还会受到工业生产中酸性环境或碱性环境的影响，酸碱性环境会提高铝合金的腐蚀速率；在海洋环境中除了受溶液中水和氧的影响还受氯离子的影响，大量的氯离子容易破坏铝合金表面的氧化膜，使得金属基体暴露于腐蚀环境中加速金属腐蚀。铝合金很少发生全面腐蚀，一般都是发生局部腐蚀，其局部腐蚀类型主要有：应力腐蚀、孔穴腐蚀、晶间腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀等。铝合金发生腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都会发生巨大变化，产生管道泄漏、设备损坏和环境污染等问题，造成资源和能源的严重浪费，甚至酿成火灾或爆炸等恶性事故，使得国民经济遭受巨大损失。因此，防止、减轻或控制铝合金的腐蚀，研究并运用科学经济安全的方法对铝合金进行防护，对国民经济建设和发展有着十分重大的意义，也是当前铝合金表面处理技术领域中研究的热点和难点。

目前铝合金腐蚀防护处理中应用最简单有效的是金属表面钝化处理技术，实际上就是通过生成一层钝化膜把金属与腐蚀性介质隔开，防止腐蚀性介质渗入金属基体从而降低金属腐蚀速率。该技术操作方便、节省能源、设备简单，已经广泛的应用于电子设备、家用电器、建筑材料、包装业等诸多领域。钝化膜用于金属防护时，通常要与其他防护层(如油漆等)一起使用组成多元防护体系，增强金属的耐蚀能力。此时钝化膜的作用主要体现在两个方面：1)增强金属表面防护层同金属基体的结合力，使防护层不易脱落；2)防止金属腐蚀的扩展，当金属表面防护层局部发生破损或被腐蚀介质穿透时钝化膜可以阻挡腐蚀的扩展。

传统的钝化处理技术是铬酸盐钝化。在过去的100多年间铬酸盐作为优秀的腐蚀抑制剂被广泛应用于金属表面处理行业。铬酸盐钝化工艺十分成熟，铬酸盐处理后的金属表面耐蚀性非常好，且外表美观、成本低廉、使用方便，已得到大家普遍认同和广泛使用。但是由于六价铬具有致癌性，会对生物和人体产生致命的威胁。同时六价铬是一种毒性很大的物质，它严重污染环境，长期接触会引起人头痛、昏迷、鼻炎、鼻穿孔、皮肤溃疡和引发各种癌变等症状，对人们的健康危害极大。因此在2003年2月13日，欧盟颁布了WEEE和ROHS指令，规定从2006年7月1日起，新进入欧盟市场电子电器不得含有超过标准要求的铅、汞、镉、六价铬、聚溴二苯醚(PBDE)和聚溴联苯(PBB)六种有害物质。