一種變形鋁合金環(huán)保鈍化工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種變形鋁合金環(huán)保鈍化工藝，該工藝采用的鈍化液的組成為：氟鈦酸8-10g/L，氟鋯酸3-5g/L，氨基三甲叉膦酸0.5-0.7g/L，2-羥基膦酸基乙酸0.2-0.4g/L，高鐵酸鉀0.3-0.7g/L，水性聚氨酯112-116g/L，硅酸鈉18-22g/L，余量為水；所述鈍化工藝為：(1)除去鋁合金表面的油脂；(2)將鋁合金表面堿洗、脫氧活化；(3)配制具有上述組分的鈍化液，與水按照1:4-6的比例稀釋，控制溫度為35-45℃，pH值為1.5-2.5，時(shí)間為60-90秒；(4)最后在120-130℃下干燥20-30分鐘。
【專利說(shuō)明】一種變形鋁合金環(huán)保鈍化工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種變形鋁合金環(huán)保鈍化工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，鋁合金表面的防護(hù)處理主要是鉻酸鹽鈍化。因鉻酸鹽毒性高，對(duì)環(huán)境污染且易使人致癌。隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，WEES和ROHS指令嚴(yán)格限制鉻酸鹽的使用。
[0003]近幾年，有使用前景且效果較好的無(wú)鉻鈍化液主要是三價(jià)鉻、鑰酸鹽、稀土鈰鹽、錯(cuò)欽系和有機(jī)娃燒體系。
[0004]三價(jià)鉻的毒性只有六價(jià)鉻的lwt%左右，鈍化液以三價(jià)鉻鹽為主。三價(jià)鉻膜層均勻、附著性好，其耐蝕性能接近低鉻酸鹽鈍化膜。但是鈍化液中三價(jià)鉻很難控制不被氧化成六價(jià)鉻，而且在使用中也很難檢測(cè)六價(jià)鉻的濃度。所以三價(jià)鉻為主體的鈍化液，最終還存在著含鉻的問(wèn)題，不能從根本上解決鉻的危害，其使用正逐漸退出市場(chǎng)。
[0005]鑰與鉻同族，且鑰酸鹽低毒，在替代鉻酸鹽處理方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。鈍化液中含鑰酸或鑰酸鹽，與其它無(wú)機(jī)酸或鹽配合使用，如磷酸或鹽、高錳酸或鹽等，鈍化膜的耐蝕性能較好。但是，鑰酸鹽鈍化膜耐蝕性不及鉻酸鹽鈍化膜。
[0006]鈰鹽鈍化膜中含鈰的氧化物和氫氧化物，具有很好的耐蝕性，并接近低鉻酸鹽鈍化膜。但是存在處理時(shí)間長(zhǎng)，處理溫度高，較為復(fù)雜等缺點(diǎn)，距實(shí)際生產(chǎn)還有一定的距離。
[0007]有機(jī)硅烷是利用S1-O-Al化學(xué)鍵和S1-O-Si網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)鋁合金起到封閉作用，阻擋和隔離侵蝕性介質(zhì)，如Cl-等，提高了抗腐蝕能力。同時(shí)，S1-OH健增強(qiáng)了膜與表面聚合物涂層(底漆)的附著能力。但是大多數(shù)硅烷需要醇作為溶劑，鈍化液存在水解不完全，穩(wěn)定性差和不能大比例稀釋等問(wèn)題。裸膜的耐鹽霧腐蝕性能較差，不及鉻酸鹽鈍化膜，涂敷表面聚合物涂層后，耐蝕性能與鉻酸鹽相當(dāng)。
[0008]鋯鈦系是研究較早，比較可靠，應(yīng)用較廣的無(wú)鉻處理液。鈍化液主要鈦鋯的酸或鹽、氟化物、磷酸或加入有機(jī)聚合物，如聚丙烯酸或脂，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮等。這種工藝可以在鋁合金表面形成一層耐蝕的鈍化膜。其防腐蝕能力同鉻酸鹽接近，已在市場(chǎng)上廣泛使用。但也存在鈍化液穩(wěn)定性差和與表面聚合物涂層(底漆)的附著力不理想等缺陷。
[0009]近些年，有機(jī)磷酸可與金屬螯和生成P-O-Me化合健(Me為金屬)并能與表面聚合物涂層(底漆)的反應(yīng)生成P-O-C共價(jià)鍵，成為了一種新的無(wú)鉻處理工藝。有機(jī)磷酸能夠?qū)⒔饘倩w和表面聚合物涂層(底漆)更緊密地結(jié)合起來(lái)，增強(qiáng)了涂層對(duì)金屬的附著力，同時(shí)磷酸鹽與有機(jī)物形成的共價(jià)鍵可起到傳統(tǒng)磷化工藝后處理的鉻酸鹽封閉作用，使得涂層具有更好的耐蝕性能。但現(xiàn)有技術(shù)報(bào)道的該種處理液還存在使用條件嚴(yán)格，操作麻煩等缺陷。
[0010]可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中的各種替代鉻的鈍化液還存在這樣那樣的缺陷。
[0011]變形鋁合金由于在組分上與鑄造鋁合金存在差異，因此，適于鑄造鋁合金的鈍化液用于變形鋁合金效果不好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于提出一種變形鋁合金環(huán)保鈍化工藝，該工藝采用的鈍化液專門針對(duì)變形鋁合金設(shè)計(jì)，并且鈍化液中不含鉻，且可克服現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)鉻鈍化液的缺陷。
[0013]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0014]一種變形鋁合金環(huán)保鈍化工藝，該工藝采用的鈍化液的組成為:氟鈦酸8-10g/L，氟鋯酸3-5g/L，氨基三甲叉膦酸0.5-0.7g/L，2-羥基膦酸基乙酸0.2-0.4g/L，高鐵酸鉀
0.3-0.7g/L，水性聚氨酯112-116g/L，硅酸鈉18_22g/L，余量為水；所述鈍化工藝為
[0015](I)除去鋁合金表面的油脂；
[0016](2)將鋁合金表面堿洗、脫氧活化；
[0017](3)配制具有上述組分的鈍化液，與水按照1:4-6的比例稀釋，控制溫度為35-45°C，pH 值為 1.5-2.5，時(shí)間為 60-90 秒；
[0018](4)最后在120_130°C下干燥20-30分鐘。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:
[0020]本發(fā)明鈍化液專門為變形鋁合金設(shè)計(jì)，而且適用于6系、7系等高性能鋁合金。由于不含鉻酸鹽，不僅大大減輕了環(huán)境污染，滿足WEES和ROHS指令的要求。本發(fā)明鈍化液是直接將有機(jī)膦酸加入到鈦鋯體系，并添加有機(jī)樹(shù)脂。有機(jī)膦酸先與Zr4+反應(yīng)形成膦酸鋯復(fù)合結(jié)構(gòu)，利用生成P-O-Me化合鍵與基體結(jié)合，最后在鋁合金表面形成Al-P-Zr-P結(jié)構(gòu)、Al2O3-T12和有機(jī)樹(shù)脂的的復(fù)合膜。高鐵酸鉀可以提高鈍化膜的耐腐蝕性能，因此，由本發(fā)明鈍化液形成的鈍化膜耐蝕性能優(yōu)良，與表面聚合物涂層附著力好。

【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例一
[0022]一種變形鋁合金環(huán)保鈍化工藝，該工藝采用的鈍化液的組成為:氟鈦酸8g/L，氟鋯酸5g/L，氨基三甲叉膦酸0.5g/L，2-羥基膦酸基乙酸0.4g/L，高鐵酸鉀0.3g/L，水性聚氨酯116g/L，硅酸鈉18g/L，余量為水；所述鈍化工藝為
[0023](I)除去鋁合金表面的油脂；
[0024](2)將鋁合金表面堿洗、脫氧活化；
[0025](3)配制具有上述組分的鈍化液，與水按照1:4的比例稀釋，控制溫度為45°C，pH值為1.5，時(shí)間為90秒；
[0026](4)最后在120°C下干燥30分鐘。
[0027]實(shí)施例二
[0028]一種變形鋁合金環(huán)保鈍化工藝，該工藝采用的鈍化液的組成為:氟鈦酸10g/L，氟鋯酸3g/L，氨基三甲叉膦酸0.7g/L，2-羥基膦酸基乙酸0.2g/L，高鐵酸鉀0.7g/L，水性聚氨酯112g/L，硅酸鈉22g/L，余量為水；所述鈍化工藝為
[0029](I)除去鋁合金表面的油脂；
[0030](2)將鋁合金表面堿洗、脫氧活化；
[0031](3)配制具有上述組分的鈍化液，與水按照1:6的比例稀釋，控制溫度為35°C，pH值為2.5，時(shí)間為60秒；
[0032](4)最后在130°C下干燥20分鐘。
[0033]實(shí)施例三
[0034]—種變形鋁合金環(huán)保鈍化工藝,該工藝采用的鈍化液的組成為:氟鈦酸9g/L，氟鋯酸4g/L，氨基三甲叉膦酸0.6g/L，2-羥基膦酸基乙酸0.3g/L，高鐵酸鉀0.5g/L，水性聚氨酯114g/L，硅酸鈉20g/L，余量為水；所述鈍化工藝為
[0035](I)除去鋁合金表面的油脂；
[0036](2)將鋁合金表面堿洗、脫氧活化；
[0037](3)配制具有上述組分的鈍化液，與水按照1:5的比例稀釋，控制溫度為40°C，pH值為2.0，時(shí)間為75秒；
[0038](4)最后在125 °C下干燥25分鐘。
【權(quán)利要求】
1.一種變形鋁合金環(huán)保鈍化工藝，其特征在于，該工藝采用的鈍化液的組成為:氟鈦酸8-10g/L，氟鋯酸3-5g/L，氨基三甲叉膦酸0.5-0.7g/L，2-羥基膦酸基乙酸0.2-0.4g/L，高鐵酸鉀0.3-0.7g/L，水性聚氨酯112-116g/L，硅酸鈉18_22g/L，余量為水；所述鈍化工藝為 (1)除去鋁合金表面的油脂； (2)將鋁合金表面堿洗、脫氧活化； (3)配制具有上述組分的鈍化液，與水按照1:4-6的比例稀釋，控制溫度為35-45°C，pH值為1.5-2.5，時(shí)間為60-90秒； (4)最后在120-130°C下干燥20-30分鐘。
【文檔編號(hào)】C23C22/34GK104294248SQ201310305986
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】石明 申請(qǐng)人:無(wú)錫永發(fā)電鍍有限公司