一種氟改性鋁型材稀土硅烷處理液及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無鉻金屬表面處理劑技術領域，尤其涉及一種氟改性鋁型材稀土硅烷處理液及其制備方法。
【背景技術】
[0002]鋁表面稀土轉化膜和硅烷轉化膜作為新一代金屬表面處理技術已被廣泛關注，并且有望替代鉻酸鹽轉化膜。稀土轉化膜作為緩蝕劑具有較高的結合強度，耐持久性好，但易脫水產(chǎn)生裂紋，嚴重影響耐蝕性能。而硅烷轉化膜具有超疏水性質，均勻致密，能夠有效阻止介質入侵對基體產(chǎn)生腐蝕，但此膜層耐久性差，一經(jīng)破壞則耐蝕性能迅速失效。通過使用稀土硅烷復合膜層實現(xiàn)了上述兩種膜層的優(yōu)勢互補，能夠為鋁基體提供有效、環(huán)保的腐蝕防護。通過正交試驗確定了稀土硅烷復合膜的最佳工藝參數(shù):CeC137H20濃度為40g/L，硅烷濃度為:3g/L，H202濃度為:60ml/L，pH為:4.0，溫度為:35°C，成膜時間為1min0運用掃描電鏡、EDS、極化曲線、CA測試儀等分析手段，對最佳工藝條件下的稀土硅烷復合膜的表面形貌、化學組成、元素分布、電化學性能以及疏水性進行了研究，并與單純的鈰轉化膜進行了相應的比較。研究得出，復合膜層較之單純的鈰轉化膜更加均勻致密，表面幾乎沒有明顯裂紋，彌補了鈰轉化膜易脫水發(fā)生皸裂的不足，提高了膜層整體性能。
[0003]但是該稀土硅烷復合膜的強度、耐磨性、致密性、耐腐蝕性還不夠，沒有達到鉻酸鹽轉化膜的性能，需要改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種氟改性鋁型材稀土硅烷處理液及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種氟改性鋁型材稀土硅烷處理液，由下列重量份的原料制成:CeCl37H20120-130、H202180-190、氰尿酸鋅0.6-0.8、茶皂素0.4-0.5、酒石酸鉀鈉0.4-0.6、氟硅酸鈉1.1-1.3、去離子水適量、正硅酸乙酯1-1.2、甲基三乙氧基硅烷5-5.2、乙醇50-53、氨水10-11、含氟硅聚丙烯酸酯乳液15-15.6、納米二氧化鋯2-2.5。
[0006]所述的氟改性鋁型材稀土硅烷處理液的制備方法，包括以下步驟:
(1)將含氟硅聚丙烯酸酯乳液、正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、乙醇、納米二氧化鋯混合，在常溫、250-300r/min條件下攪拌1_1.4h，然后將氨水緩慢滴加人上述混合物中，攪拌反應6-6.5h后得到乳液；
(2)將CeCl37H20配制成濃度為40g/L的溶液，再按60ml/L加入H2O2,再加入3-3.2wt%第(I)步得到的乳液以及其他剩余成分，攪拌均勻，調節(jié)pH=4.0，在超聲波細胞粉碎機下超聲處理3-4min，即得。
[0007]使用時先將鋁型材進行預處理，再將鋁型材浸泡在處理液中進行鈍化處理，溫度為30°C，處理1min，取出，用水沖洗，烘干，即可。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明處理液通過使用含氟硅聚丙烯酸酯乳液、納米二氧化鋯等原料制成乳液，使得處理液成膜性好，膜表面的微孔和裂紋都明顯減少，致密性得到很大提高，而且具有一定的疏水性能，減緩腐蝕速度，提高涂裝性能；通過使用氰尿酸鋅、茶皂素、酒石酸鉀鈉、氟硅酸鈉，與硅烷與稀土轉化膜發(fā)生了協(xié)同作用，增強了復合膜的致密性、韌性、抗菌性和耐腐蝕性。
【具體實施方式】
[0009]—種氟改性鋁型材稀土硅烷處理液，由下列重量份(公斤)的原料制成:CeCl37H20120、H202180、氰尿酸鋅0.6、茶皂素0.4、酒石酸鉀鈉0.4、氟硅酸鈉1.1、去離子水適量、正硅酸乙酯1、甲基三乙氧基硅烷5、乙醇50、氨水10、含氟硅聚丙烯酸酯乳液15、納米二氧化錯2。
[0010]所述的氟改性鋁型材稀土硅烷處理液的制備方法，包括以下步驟:
(1)將含氟硅聚丙烯酸酯乳液、正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、乙醇、納米二氧化鋯混合，在常溫、250r/min條件下攪拌lh，然后將氨水緩慢滴加人上述混合物中，攪拌反應6h后得到乳液；
(2)將CeCl37H20配制成濃度為40g/L的溶液，再按60ml/L加入H2O2,再加入3wt%第
(I)步得到的乳液以及其他剩余成分，攪拌均勻，調節(jié)PH=4.0，在超聲波細胞粉碎機下超聲處理3min，即得。
[0011]使用時先將鋁型材進行預處理，再將鋁型材浸泡在處理液中進行鈍化處理，溫度為30°C，處理1min，取出，用水沖洗，烘干，即可。
[0012]將該實施例的鋁型材用粉末涂料進行靜電噴涂，涂層厚度為ΙΟΟμπι，根據(jù)GB/Τ8013.3-2007方法，將噴涂樣品置于沸水中煮2小時，經(jīng)觀察涂層無脫落、起泡、起皺現(xiàn)象；
根據(jù)GB5237.4-2008中對靜電粉末噴涂膜的耐腐蝕性試驗:經(jīng)1000小時乙酸鹽霧試驗后，目視檢查試驗后的涂層表面，無氣泡、脫落，劃線兩側膜下單邊滲透腐蝕不超過4毫米。
【主權項】
1.一種氟改性鋁型材稀土硅烷處理液，其特征在于由下列重量份的原料制成:CeCl37H20120-130、H202180_190、氰尿酸鋅 0.6-0.8、茶皂素 0.4-0.5、酒石酸鉀鈉 0.4-0.6、氟硅酸鈉1.1-1.3、去離子水適量、正硅酸乙酯1-1.2、甲基三乙氧基硅烷5-5.2、乙醇50-53、氨水10-11、含氟硅聚丙烯酸酯乳液15-15.6、納米二氧化鋯2-2.5。2.根據(jù)權利要求1所述的氟改性鋁型材稀土硅烷處理液的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將含氟硅聚丙烯酸酯乳液、正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、乙醇、納米二氧化鋯混合，在常溫、250-300r/min條件下攪拌1_1.4h，然后將氨水緩慢滴加人上述混合物中，攪拌反應6-6.5h后得到乳液； (2)將CeCl37H20配制成濃度為40g/L的溶液，再按60ml/L加入H2O2,再加入3-3.2wt%第(I)步得到的乳液以及其他剩余成分，攪拌均勻，調節(jié)pH=4.0，在超聲波細胞粉碎機下超聲處理3-4min，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氟改性鋁型材稀土硅烷處理液，由下列重量份的原料制成：CeCl37H2O120-130、H2O2180-190、氰尿酸鋅0.6-0.8、茶皂素0.4-0.5、酒石酸鉀鈉0.4-0.6、氟硅酸鈉1.1-1.3、去離子水適量、正硅酸乙酯1-1.2、甲基三乙氧基硅烷5-5.2、乙醇50-53、氨水10-11、含氟硅聚丙烯酸酯乳液15-15.6、納米二氧化鋯2-2.5。本發(fā)明處理液形成的膜表面的微孔和裂紋都明顯減少，致密性得到很大提高，而且具有一定的疏水性能；通過使用氰尿酸鋅、茶皂素、酒石酸鉀鈉、氟硅酸鈉，與硅烷與稀土轉化膜發(fā)生了協(xié)同作用,增強了復合膜的致密性、韌性、抗菌性和耐腐蝕性。
【IPC分類】C23C22/34
【公開號】CN105177551
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】吳傳興
【申請人】馬鞍山杰創(chuàng)塑膠科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月16日