本发明专利技术属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种铝、铝合金免水洗铬化钝化剂及使用方法；具体技术方案为：一种铝及铝合金的免水洗铬化钝化剂，所用原料按照如下组分配比组合而成：包括铬化物、纳米粒子、氟化物、硫脲、羧酸基类基团有机物、羟基类基团有机物、脂肪醇聚氧乙烯醚类，具体使用方法为：步骤一、将铬化物、氟化物、纳米粒子、氟化物、硫脲、含羧酸基类基团有机物、含羟基类基团有机物、脂肪醇聚氧乙烯醚类聚合物按组分配比加入水中，钝化剂与水的比例为1：10-1：60，混合均匀，调节钝化剂pH值，即可得到免水洗铬化钝化剂，通过浸泡、喷淋、涂抹中的任一方式涂覆于待处理材料的表面，并对待处理材料进行烘干或自然晾干。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属表面处理
，具体涉及一种铝、铝合金免水洗铬化钝化剂及使用方法。
技术介绍
铝合金材料是工业中的使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料。由于铝的标准电极电位较负，在使用过程中容易发生腐蚀，铝合金在使用前往往需要经过相应的表面处理以满足其对环境的适应性和安全性，铝及其合金表面经过铬酸盐钝化处理后耐腐蚀性能显著提高，同时对涂层具有优异的附着力。目前铬酸盐化处理过程中产生大量含六价铬废水排放，产生污染。鉴于环境保护的压力，目前无铬环保处理液的使用越来越多，各国研究者都在努力开发更加有效、环保的金属表面处理液，以减少六价铬排放和减轻环境污染影响。已有专利成果显示，工业应用的无铬化钝化膜体系大都为钛系、锆系、硅烷体系或者稀土体系方向，但目前各方向的研究均没有获得令人满意的研究成果，各方向产品对金属的防腐蚀保护性能以及与涂层的附着力性能均无法与铬化钝化膜相媲美。
技术实现思路
为解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种铝、合金免水洗铬化钝化剂，该钝化剂形成以铬为成膜主盐的无机钝化膜，配合含硅纳米粒子、氟化物、硫脲、羧酸基羟基有机物、脂肪醇聚氧乙烯醚形成有机钝化膜，可在铝及其合金表面形成铬化钝化膜，免于水洗，同时不会造成成膜粉化影响钝化膜性能，该钝化膜具有优异的裸膜防腐蚀性能，同时与粉末或油漆有极好的附着性能。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种铝及铝合金的免水洗铬化钝化剂，所用原料按照如下组分配比组合而成：铬化物0.1-3mol/L纳米粒子0.1-1mol/L氟化物10-5000ppm硫脲0.1-1mol/L羧酸基类基团有机物10-1000ppm羟基类基团有机物10-1000ppm脂肪醇聚氧乙烯醚类10-1000ppm。其中，铬化物为三氧化铬、三氧化二铬、硫酸铬、硝酸铬、磷酸铬、氟化铬、氯化铬、碳酸铬、硅酸铬中的一种或多种的组合。其中，纳米粒子为纳米二氧化锆、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米二氧化锌、纳米氧化铝、纳米氧化铜中的一种或多种的组合。其中，氟化物为氟化氢铵、氟化铵、氢氟酸、氟化钠、氟化钾、氟化氢钠中的一种或多种的组合。其中，羧酸基类基团有机物为通式R-COOH、R-(COOH)n或R-(COO)n-R’（其中R,R’为含碳的有机官能团，n=或>1）的有机物及其聚合物、改性分子结构。其中，羟基类基团有机物为通式R-OH或R-(OH)n（其中R为含碳的有机官能团，n=或>1）的有机物及其聚合物、改性分子结构。其中，脂肪醇聚氧乙烯醚类为C2至C20的脂肪醇聚氧乙烯醚类有机物及其聚合物、改性分子结构。一种铝及铝合金的免水洗铬化钝化剂的使用方法，具体按照以下步骤进行使用：步骤一、将铬化物、氟化物、纳米粒子、氟化物、硫脲、含羧酸基类基团有机物、含羟基类基团有机物、脂肪醇聚氧乙烯醚类聚合物按组分配比加入水中，钝化剂与水的比例为1：10-1：60，混合均匀，调节钝化剂pH值，即可得到免水洗铬化钝化剂。调节钝化剂PH用酸碱度调节剂，酸碱度调节剂为硝酸、醋酸、硫酸、盐酸、氢氟酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸氢铵中的一种或多种的组合。作为一种优选的处理方式，将待处理材料经过除油清洗之后浸泡于上述钝化剂中，取出、烘干或自然晾干即得到表面有免水洗铬化钝化膜的材料，浸泡处理时间可根据实际生产中需要调节，优选浸泡时间1-10分钟。作为另一种优选的处理方式，将上述钝化剂喷淋于待处理材料表面，将待处理材料烘干或自然晾干即得到表面有免水洗铬化钝化膜的材料。喷淋处理压力和时间可根据实际生产中需要调节，优选喷淋压力0.5-1.5bar，喷淋时间为30-180秒。其中，将上述钝化剂涂覆在待处理材料表面，烘干即得到表面有免水洗铬化钝化膜的材料，涂覆方式为本领域常用的涂覆方式，例如滚涂、刮涂、浸涂等，涂覆时间可根据实际生产的需要调节，优选涂覆时间为10-60秒。其中，用于稀释钝化剂的水可为纯水或自来水。其中，烘干的温度小于120℃。待处理材料可为金属材料，钢铁、锌、铝、铜、镁及其合金，优选铝及铝合金。本专利技术提供一种铝及铝合金免水洗铬化钝化剂及使用方法，具备传统铬化水洗工艺优异的对金属的防腐蚀保护性能以及涂层的附着力性能，同时解决了无铬产品对金属的防腐蚀保护性能以及与涂层的附着力性能不能达到铬化产品效果的问题。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一一种铝及铝合金的免水洗铬化钝化剂，所用原料按照如下组分配比组合而成：铬化物0.1mol/L纳米粒子0.1mol/L氟化物10ppm硫脲0.1mol/L羧酸基类基团有机物10ppm羟基类基团有机物10ppm脂肪醇聚氧乙烯醚类10ppm。铬化物为三氧化铬和三氧化二铬的组合。纳米粒子为纳米二氧化锆和纳米二氧化钛的组合。氟化物为氟化氢铵和氟化铵的组合。羧酸基类基团有机物为通式R-COOH。羟基类基团有机物为通式R-OH。脂肪醇聚氧乙烯醚类为C2。一种铝及铝合金的免水洗铬化钝化剂的使用方法，具体按照以下步骤进行使用：步骤一、将铬化物、氟化物、纳米粒子、氟化物、硫脲、含羧酸基类基团有机物、含羟基类基团有机物、脂肪醇聚氧乙烯醚类聚合物按组分配比加入水中，钝化剂与纯水的比例为1：10，混合均匀，调节钝化剂pH值，即可得到免水洗铬化钝化剂。调节钝化剂PH用酸碱度调节剂，酸碱度调节剂为硝酸和醋酸的组合。将待处理材料经过除油清洗之后浸泡于上述钝化剂中，将待处理材料取出、烘干或自然晾干，即得到表面有免水洗铬化钝化膜的材料，浸泡处理时间可根据实际生产中需要调节，优选浸泡时间2分钟，烘干的温度小于120℃。待处理材料可为铝。本专利技术提供一种铝、铝合金免水洗铬化钝化剂及使用方法，具备传统铬化水洗工艺优异的对金属的防腐蚀保护性能以及涂层的附着力性能，同时解决了无铬产品对金属的防腐蚀保护性能以及与涂层的附着力性能不能达到铬化产品效果的问题。实施例二一种铝及铝合金的免水洗铬化钝化剂，所用原料按照如下组分配比组合而成：铬化物3mol/L纳米粒子1mol/L氟化物5000ppm硫脲1mol/L羧酸基类基团有机物1000ppm羟基类基团有机物1000ppm脂肪醇聚氧乙烯醚类1000ppm。铬化物为三氧化铬、三氧化二铬、硫酸铬、硝酸铬、磷酸铬、氟化铬、氯化铬、碳酸铬、硅酸铬中的组合。纳米粒子为纳米二氧化锆、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米二氧化锌、纳米氧化铝、纳米氧化铜的组合。氟化物为氟化氢铵、氟化铵、氢氟酸、氟化钠、氟化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝及铝合金的免水洗铬化钝化剂，其特征在于，所用原料按照如下组分配比组合而成：铬化物 0.1‑3 mol/L纳米粒子 0.1‑1 mol/L氟化物 10‑5000 ppm硫脲 0.1‑1 mol/L羧酸基类基团有机物 10‑1000 ppm羟基类基团有机物 10‑1000 ppm脂肪醇聚氧乙烯醚类 10‑1000 ppm。
【技术特征摘要】
1.一种铝及铝合金的免水洗铬化钝化剂，其特征在于，所用原料按照如下组分配比组合而成：
铬化物0.1-3mol/L
纳米粒子0.1-1mol/L
氟化物10-5000ppm
硫脲0.1-1mol/L
羧酸基类基团有机物10-1000ppm
羟基类基团有机物10-1000ppm
脂肪醇聚氧乙烯醚类10-1000ppm。
2.根据权利要求1所述的一种铝及铝合金的免水洗铬化钝化剂，其特征在于，所述铬化物为三氧化铬、三氧化二铬、硫酸铬、硝酸铬、磷酸铬、氟化铬、氯化铬、碳酸铬、硅酸铬中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求2所述的一种铝及铝合金的免水洗铬化钝化剂，其特征在于，所述纳米粒子为纳米二氧化锆、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米二氧化锌、纳米氧化铝、纳米氧化铜中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求3所述的一种铝及铝合金的免水洗铬化钝化剂，其特征在于，所述氟化物为氟化氢铵、氟化铵、氢氟酸、氟化钠、氟化钾、氟化氢钠中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求4所述的一种铝及铝合金的免水洗铬化钝化剂，其特征在于，所述羧酸基类基团有机物为通式R-COOH、R-(COOH)...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨善萍，
申请(专利权)人：帝业化学品上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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