一種鋁合金用前處理液及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及侶合金的表面處理工藝領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種侶合金用前處理液及其使 用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 侶合金由于其活性較大，容易腐蝕，需要對(duì)表面進(jìn)行防腐蝕處理。常用的方法是在 侶合金表面生成一層完整、致密、均勻的純化層后再噴涂的方法。傳統(tǒng)的銘酸鹽純化技術(shù)因 所獲轉(zhuǎn)化膜耐蝕性能優(yōu)良和操作方便而得到了廣泛的應(yīng)用。但六價(jià)銘毒性高，易致癌，嚴(yán)重 危害環(huán)境。歐盟頒布R0服、ELV和肥邸法規(guī)禁止含六價(jià)銘的電子及電器設(shè)備投放市場(chǎng)，銘 酸鹽純化技術(shù)已受到嚴(yán)格的限制，開發(fā)一種無毒、環(huán)保、高耐蝕性能的綠色純化技術(shù)已成共 識(shí)。銘酸鹽轉(zhuǎn)化處理的替代技術(shù)研究開始受到廣泛關(guān)注，許多無銘化技術(shù)相繼出現(xiàn)，目前研 究較多的有機(jī)類如硅烷、娃溶膠、植酸、單寧酸等，無機(jī)鹽類如鋼酸鹽、娃酸鹽、稀上鹽、基于 鐵錯(cuò)與氣的絡(luò)合物處理工藝（CARBD0B0ND)、Envirox系列處理技術(shù)等。該些處理技術(shù)都存 在一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)為；（1)鐵錯(cuò)純化膜絕大多數(shù)為無色，肉眼難W區(qū)分，不利于生產(chǎn)的 在線判斷；（2)處理工藝復(fù)雜，處理工藝繁復(fù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的難度較大；（3)成膜時(shí)間較長， 降低了生產(chǎn)效率；(4)處理過程中，產(chǎn)生的含氣和含氨的廢水較多，給環(huán)保帶來很大壓力， 不利于可持續(xù)發(fā)展。
[0003]因此需要一種在侶合金表面制備轉(zhuǎn)化膜的前處理液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在解決上面描述的問題。本發(fā)明的目的是提供一種能夠解決任何一個(gè)W 上問題的一種用于在侶合金表面制備轉(zhuǎn)化膜的前處理液及其使用方法。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種侶合金用前處理液，該前處理液具體包括一 種或者多種錦的化合物、一種或者多種鐵的化合物、一種或者多種錯(cuò)的化合物、媒染劑、多 哲基化合物和表面活性劑；
[0006] 其中，各組分的含量為：
[0007] 一種或者多種卸的化合物 4~20g/L， 一種或者多種欽的化合物 25~60g/L， 一種或者多種鉛的化合物 15 ~ 42g/L， 媒染劑 5 ~ 20g/L, 多怒基化合物 12~23g/L， 表面活性劑 1 ~lOg化。
[0008] 其中各組分的含量為：
[0009] 一種或者多種錦的化合物 8 ~ 15g/L, 一種或者多種化的化合物 30 ~ 50g/L, 一種或者多種倍的化合物 20~35g/L, 媒染劑 10~ 15g/L, 多楚基化合物 15~20g/L， 表面活性劑 4~7g/L。
[0010] 其中，錦的化合物為硝酸錦、硫酸錦、氯化錦、醋酸錦或納米氧化錦。
[0011] 其中，鐵的化合物為氣鐵酸、氣鐵酸鐘、醋酸鐵、硫酸鐵、硫酸鐵錠、己酷丙酬鐵、鐵 酸四了醋、有機(jī)鐵交聯(lián)劑或納米氧化鐵。
[0012] 其中，錯(cuò)的化合物為氣錯(cuò)酸、氣錯(cuò)酸鐘、醋酸錯(cuò)、硝酸錯(cuò)、異丙醇錯(cuò)、硫酸錯(cuò)、有機(jī)錯(cuò) 交聯(lián)劑或納米氧化錯(cuò)。
[0013] 其中，媒染劑為饑酸錠、單寧酸、多饑酸錠、偏饑酸鐘、納米氧化饑、硫酸鉆、硝酸 鉆、醋酸鉆、有機(jī)酸鉆鹽和脂酸鉆中的一種或兩種W上的混合物。
[0014] 其中，多哲基化合物是殼聚糖、葡萄糖、巧樣酸、酒石酸、沒食子酸、植酸、果糖和抗 壞血酸中的一種或兩種W上的混合物；所述表面活性劑為陽離子表面活性劑或非離子型表 面活性劑。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了該前處理液的使用方法，具體包括W下步驟：
[0016] 將經(jīng)過預(yù)處理后的侶合金在所述前處理液中噴淋或浸泡1~5分鐘；
[0017] 用去離子水清洗經(jīng)所述前處理液處理過的侶合金1~3分鐘。
[0018] 其中，在W上兩個(gè)步驟后還包括下述步驟：
[0019] 重復(fù)W上兩個(gè)步驟1~3次。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的第=方面，提供了W上任一項(xiàng)中的前處理液在侶合金表面制備轉(zhuǎn)化 膜中的用途。
[0021] 本發(fā)明提供的侶合金表面制備轉(zhuǎn)化膜的前處理液及其使用方法，可W獲得膜層均 勻、致密、耐蝕性強(qiáng)、附著力好的有色復(fù)合純化膜。
[0022] 其中，前處理液中的一種或者多種錦的化合物、一種或者多種鐵的化合物和一種 或者多種錯(cuò)的化合物，為生成錦鐵錯(cuò)有機(jī)復(fù)合轉(zhuǎn)化膜提供相應(yīng)的金屬離子。
[0023] 前處理液中的納米物質(zhì)在氧化膜孔隙上部沉積，可W延長水、氯離子等腐蝕性介 質(zhì)擴(kuò)散到達(dá)金屬基體表面的路徑，還能夠增強(qiáng)錦鐵錯(cuò)有機(jī)轉(zhuǎn)化膜的機(jī)械性能，從而增加錦 鐵錯(cuò)有機(jī)復(fù)合轉(zhuǎn)化膜的防護(hù)能力。
[0024] 多哲基化合物和媒染劑可W在侶合金表面發(fā)生化學(xué)吸附，使轉(zhuǎn)化膜牢固的吸附在 侶合金表面，并且，處理液中含有的有機(jī)物質(zhì)中的氧原子或者氮原子可W和處理液中的金 屬離子發(fā)生配位反應(yīng)，生成性質(zhì)穩(wěn)定的金屬配位合物，從而顯著提高侶合金表面的抗腐蝕 能力，同時(shí)生成有色的轉(zhuǎn)化膜。
[00巧]適當(dāng)添加媒染劑可w使最終的成膜顯色，方便各種生產(chǎn)的在線判斷。
[0026] 同時(shí)表面活性劑可W提高涂料或者油漆與侶合金表面的結(jié)合力，使侶合金表面適 用于各種粉體和油漆。
[0027] 本發(fā)明的用于在侶合金表面制備轉(zhuǎn)化膜的前處理液及其使用方法，其中前處理液 中兼有有機(jī)成分和無機(jī)成分，可W在侶合金表面形成較強(qiáng)的錦鐵錯(cuò)有機(jī)復(fù)合轉(zhuǎn)化膜，有效 地避免了單純有機(jī)或者無機(jī)處理劑的缺點(diǎn)，同時(shí)有機(jī)復(fù)合轉(zhuǎn)化膜可W在侶合金表面形成立 體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，阻止水和氧在涂層和基體之間的轉(zhuǎn)遞，使侶合金表面具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力。
[0028] 前處理液中各組分含量分別處于W上區(qū)間范圍時(shí)，可在侶合金表面形成薄厚適中 的錦錯(cuò)鐵有機(jī)復(fù)合轉(zhuǎn)化膜，此時(shí)成膜的厚度在0. 1~10微米間，并且膜層在抗沖擊、抗折 彎、抗劃痕、抗腐蝕、顯色等方面具備最卓越的綜合性能。
[0029] 參照附圖來閱讀對(duì)于示例性實(shí)施例的W下描述，本發(fā)明的其他特性特征和優(yōu)點(diǎn)將 變得清晰。
【附圖說明】
[0030] 并入到說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與 描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在該些附圖中，類似的附圖標(biāo)記用于表示類似的要素。下 面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來 講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，可W根據(jù)該些附圖獲得其他的附圖。
[0031] 圖1是實(shí)施例2的制備方法1的侶合金樣品表面的劃痕實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
[0032] 圖2是實(shí)施例2的制備方法1的侶合金樣品表面的沖擊實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
[0033] 圖3是實(shí)施例2的制備方法1的侶合金樣品表面的彎曲實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
[0034] 圖4是實(shí)施例2的制備方法1的侶合金樣品表面的杯突實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
[0035] 圖5是實(shí)施例2的制備方法1的侶合金樣品表面的沸水實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要 說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可W相互任意組合。
[0037] 本發(fā)明前處理液的制備
[0038] 本發(fā)明的前處理液用于在侶合金表面制備轉(zhuǎn)化膜之前對(duì)侶合金表面進(jìn)行前處理。 該前處理液包括一種或多種錦的化合物、一種或多種鐵的化合物、一種或多種錯(cuò)的化合物、 媒染劑、多哲基化合物和表面活性劑；其中，各組分的含量為：
[0039] 一種或者多種錦的化合物 4~20g/L, 一種或者多種欽的化合物 25 ~ 60g化， 一種或者多種錯(cuò)的化合物 15 ~ 42gZL， 媒染劑 5 ~ 20g/L, 多怒基化合物 12 ~ 23g/L,
[0040] 表面活牲劑 1 ~lOg/L。
[0041] 為了得到薄厚適中的侶合金表面轉(zhuǎn)化膜，進(jìn)一步地，各組分的含量為：
[0042] 一種或者多種飾的化合物 8~15g/L, 一種或者多種欽的化合物 30~50g/L, 一種或者多種錯(cuò)的化合物 20~35g/L, 媒染劑 10~ 15g/L, 多楚基化合物 15~20g/L, 表面活性劑 4~7g化。
[0043] 其中，錦的化合物為硝酸錦、硫酸錦、氯化錦、醋酸錦或納米氧化錦；鐵的化合物為 氣鐵酸、氣鐵酸鐘、醋酸鐵、硫酸鐵、硫酸鐵錠、己酷丙酬鐵、鐵酸四了醋、有機(jī)鐵交聯(lián)劑或納 米氧化鐵；錯(cuò)的化合物為氣錯(cuò)酸、氣錯(cuò)酸鐘、醋酸錯(cuò)、硝酸錯(cuò)、異丙醇錯(cuò)、硫酸錯(cuò)、有機(jī)錯(cuò)交聯(lián) 劑或納米氧化錯(cuò)；媒染劑為饑酸錠、單寧酸、多饑酸錠、偏饑酸鐘、納米氧化饑、硫酸鉆、硝酸 鉆、醋酸鉆、有機(jī)酸鉆鹽和脂酸鉆中的一種或兩種W上的混合物；多哲基化合物是殼聚糖、 葡萄糖、巧樣酸、酒石酸、沒食子酸、植酸、果糖和抗壞血酸中的一種或兩種W上的混合物。
[0044] 表面活性劑為陽離子表面活性劑或非離子型表面活性劑，其中陽離子表面活性劑 可W為十二烷基二甲基芐基氯化錠、雙十八烷基胺鹽酸鹽或硬脂胺；非離子型表面活性劑 可W為脂肪酸山梨坦、失水山梨醇醋或壬基酪聚氧己締離等。
[0045] 為進(jìn)一步理解本發(fā)明的工藝特點(diǎn)，下面對(duì)侶合金在本發(fā)明所公開的轉(zhuǎn)化液中的成 膜機(jī)制闡述如下：
[0046] 本發(fā)明處理液使用前，需在空氣中充分?jǐn)埌柚辆鶆?。轉(zhuǎn)化處理時(shí)，根據(jù)陰極成膜理 論，由于侶合金表面存在不同電位相及雜質(zhì)原子，導(dǎo)致在表面微區(qū)形成無數(shù)原電池而發(fā)生 電化學(xué)反應(yīng)；微陽極區(qū)發(fā)生金屬溶解：
[0047] M-ne_ -Mn+
[0048] (M代表侶合金中的金屬元素），微陰極區(qū)發(fā)生馬析出：
[0049] 2H++2e-一H2個(gè)
[0050] 或〇2還原；
[0051] 〇2巧H2〇+4e-一 40H-
[0052]從而使微陰極區(qū)地-離子濃度增大，抑值升高，為Ce(OH)3或Ce(OH)4的沉積創(chuàng)造 有利條件。會(huì)有如下反應(yīng)：
[0053] Ce3++30H--Ce(0H) 3i
[0054] Ce4++40H--Ce(OH) 4i
[00巧]其中Ce(OH)4是通過如下反應(yīng)過程獲得：
[0056] 2Ce3+巧&0巧〇2巧e_一 2Ce(0H)2'+
[0057] Ce(OH) 22++20H--Ce