[发明专利]一种适用于铜及铜合金纳米自修复多级致密的无铬钝化剂及其制备工艺

说明书

本发明涉及表面防腐蚀技术领域，尤其涉及一种适用于铜及铜合金纳米自修复多级致密的无铬钝化剂及其制备工艺，其包括以下重量份数的原料：无机盐1～10份，有机缓蚀剂0.1～10份，纳米成膜剂5～30份，成膜促进剂0.1～10份，润湿剂0.1～2份。通过对无机盐、有机缓蚀剂、纳米成膜剂等的筛选和复配，先通过无机盐在新鲜的铜及铜合金表面迅速形成骨架，利用有机缓蚀剂在骨架表面和缝隙中形成保护膜，再利用纳米成膜剂在上述表面进行填充，构筑致密牢固的保护膜层。由于纳米成膜剂为纳米胶囊，其内包含有机缓蚀剂，一旦膜层破坏，内部有机缓蚀剂将填充到破坏的地方，实现新的保护，达到对铜或铜合金的长效抗氧化和防变色保护作用。

技术领域

本发明涉及表面防腐蚀技术领域，尤其涉及一种适用于铜及铜合金纳米自修复多级致密的无铬钝化剂及其制备工艺。

背景技术

铜及铜合金制品在仪器、电子等许多工业领域都有大量应用。铜及铜合金的钝化技术包括无机、有机钝化，含铬钝化是一种无机钝化技术，其操作简单，性能优良，能够对铜及铜合金起到很好的防腐钝化作用，但此法对于环境的损害较大，因此研究出一种环境友好且性能良好的无铬钝化工艺具有很大的现实意义。

有机钝化技术在铜及其合金表面具有良好的吸附性以及络合性，有助于提高铜及其合金的防变色性能，且对环境的污染小。现有的有机缓钝化剂，虽然取得了一定的成效，但通常不能满足不同条件下的防变色要求，钝化膜的保护时间也不够持久且膜层出现腐蚀裂纹后不能自修复。

综上所述，开发一种适用于铜及铜合金表面钝化处理的自修复、抗氧化、防变色，无铬环保，且操作使用简单的钝化剂，具有良好的市场前景。

中国专利局于2018年2月27日公开了一种铜材钝化剂的发明专利申请，申请公告号为CN107740081A，其按质量份数计算，包括如下组分：5～8份丙烯酸丁酯，3～5份碳酸二甲酯，3～5份甲基苯并三氮唑，3～6份正丁醇，4～7份二苯甲酮，2～3份乙二胺四乙酸二钠，4～8份二乙二醇，2～3份脂肪醇聚氧乙烯醚，3～5份烷基酚聚氧乙烯醚，3～5份羧甲基纤维素钠，2～5份十二烷基苯磺酸钠，3～5份磷酸钠，2～4份六偏磷酸钠，3～4份柠檬酸，2～3份乙醇酸，3～4份无水亚硫酸钠，3～5份2～羟基乙胺，4～6份硬脂酸镁,3～5份乙酸钠,5～7份呋喃树脂,3～5份酚醛树脂,3～6份丙烯酸树脂,4～7份氨基树脂,600～700份去离子水。该铜材钝化剂具有无毒、无铬环保、抗盐雾性能优异的铜材表面钝化处理剂，制得的钝化剂可应用于黄铜或紫铜的表面钝化处理。但其仍不能满足不同条件下的防变色要求，钝化膜的保护时间也不够持久且膜层出现腐蚀裂纹后不能自修复。

发明内容

为解决现有技术中含铬钝化对于环境的损害较大，有机钝化又不能满足不同条件下的防变色要求，钝化膜的保护时间也不够持久且膜层出现腐蚀裂纹后不能自修复等问题，本发明提供了一种对环境污染小且可实现自修复的适用于铜及铜合金纳米自修复多级致密的无铬钝化剂。

本发明的另一目的是提供一种适用于铜及铜合金纳米自修复多级致密的无铬钝化剂的制备工艺。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于铜及铜合金纳米自修复多级致密的无铬钝化剂，所述适用于铜及铜合金纳米自修复多级致密的无铬钝化剂包括以下重量份数的原料：无机盐1～10份，有机缓蚀剂0.1～10份，纳米成膜剂5～30份，成膜促进剂0.1～10份，润湿剂0.1～2份。

本发明所述钝化剂通过对无机盐、有机缓蚀剂、纳米成膜剂等的筛选和复配，先通过无机盐在表面无锈的铜及铜合金表面迅速形成骨架，利用有机缓蚀剂在骨架表面和缝隙中形成保护膜，再利用纳米成膜剂在上述表面进行填充，构筑致密牢固的保护膜层。由于纳米成膜剂为纳米胶囊，其内包含有机缓蚀剂，一旦膜层破坏，内部有机缓蚀剂将填充到破坏的地方，实现新的保护，达到对铜或铜合金的长效抗氧化和防变色保护作用。