一种铝制品专用钝化皮膜剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铝制品专用钝化皮膜剂及其制备方法，该种皮膜剂，按重量份数计，其原料包括，氟锆酸10‑20份、植酸盐6‑12份、高分子化合物2‑4份、水溶性树脂10‑20份、硅烷偶联剂4‑6份、二氧化钛4‑6份、螯合剂12‑14份；所述高分子化合物为2,3,5,6‑四甲基‑1,4‑二氧杂环‑2,5‑二醇、聚乙烯醇、聚乙二醇的混合物。该种皮膜剂是一种无毒无害的水基处理产品，通过喷淋或浸泡的方式可以在铝及其合金表面迅速形成一层致密的皮膜，具有良好的防氧化效果，增大涂层与基体的附着力和耐蚀性。

A special aluminum passivation agent and preparation method thereof

The invention relates to a special aluminum passivation agent and a preparation method thereof, the coating agent, by weight, the raw materials include fluozirconate, 10 20, 6 phytate 12 copies, 4 copies, 2 polymer compound water soluble resin, silane coupling 20 10 agent 4 6 copies, 6 copies, 4 TiO2 chelating agent 12 14; the mixture of polymer 2,3,5,6 four methyl 1,4 two 2,5 heterocyclic oxygen glycol, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol. The coating agent is a non-toxic water-based products, can be in the film on surface of aluminum and its alloys rapidly form a dense layer by spraying or immersion, with anti oxidation effect is good, adhesion and corrosion resistance of coating and substrate increases.

【技术实现步骤摘要】
一种铝制品专用钝化皮膜剂及其制备方法
本专利技术涉及金属表面处理
，更具体的说，它涉及一种铝制品专用钝化皮膜剂及其制备方法。
技术介绍
皮膜剂是一种金属表面处理剂，其能与金属发生反应，在清除金属表面锈蚀的同时，形成一种不溶于水、化学惰性、牢固附着在金属表面的保护膜，这种保护膜有利于防止金属氧化，也有利用于在后续的金属表面喷涂工序中，使喷涂的漆膜、塑粉与金属的结合力、附着力增强。传统的皮膜剂主要是利用铬酸盐对金属表面进行钝化处理，由于铬化具有稳定性强，不择水质，技术成熟，成本低廉等优点，因此铬化产品占据着铝材产品90％以上的市场。但是传统的铬酸盐处理过程中，处理液的毒性较大，对环境污染严重，特别是六价铬具有较强的毒性，可能导致皮肤过敏，造成遗传性基因的损害，吸入还可能致癌，是目前公认的导致肺癌的诱因。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铝制品专用钝化皮膜剂及其制备方法，该种铝制品专用钝化皮膜剂是一种无毒无害的水基处理产品，通过喷淋或浸泡的方式可以在铝及其合金表面迅速形成一层致密的皮膜，具有良好的防氧化效果，增大涂层与基体的附着力和耐蚀性。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种皮膜剂，按重量份数计，其原料包括，氟锆酸10-20份、植酸盐6-12份、高分子化合物2-4份、水溶性树脂10-20份、硅烷偶联剂4-6份、二氧化钛4-6份、螯合剂12-14份；所述高分子化合物为2,3,5,6-四甲基-1,4-二氧杂环-2,5-二醇、聚乙烯醇、聚乙二醇的混合物。优选的，所述2,3,5,6-四甲基-1,4-二氧杂环-2,5-二醇、聚乙烯醇、聚乙二醇的质量比为2:1:1。优选的，所述螯合剂为乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸钠。优选的，所述水溶性树脂为环氧树脂或丙烯酸树脂。优选的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷或3-氨基丙基三甲氧基硅。优选的，所述植酸盐为植酸钠或植酸钾。本专利技术的另一个目的在于提供上述所述铝制品专用钝化皮膜剂的制备方法。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的，一种铝制品专用钝化皮膜剂的制备方法，至少包括以下步骤：S1：取氟锆酸、硅烷偶联剂、植酸盐加入纯净水中，待固体物质完全溶解后，向混合液中缓缓加入高分子化合物，添加时间为10-20min，均匀搅拌直至固体物质完全溶解；S2：取水溶性树脂加入S1得到的混合液中，均匀搅拌20-30min直至固体物质完全溶解；S3：取二氧化钛、螯合剂加入S2得到的混合液中，均匀搅拌20-30min，直至固体物质完全溶解，制备得到铝制品专用钝化皮膜剂。优选的，所述步骤S1中，体系温度为42-46℃。优选的，所述步骤S2中，体系温度为51-59℃。优选的，所述步骤S3中，体系温度为31-37℃。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术制备得到的铝制品专用钝化皮膜剂不含铬离子，是一种无毒无害的水基处理产品，通过喷淋或浸泡的方式可以在铝及其合金表面迅速形成一层致密的皮膜，具有良好的防氧化效果，增大涂层与基体的附着力和耐蚀性。2、本专利技术制备铝制品专用钝化皮膜剂的过程中，氟锆酸为皮膜剂提供酸性，同时在一定的pH值下水解后可产生作为成膜物质的氧化锆凝胶；植酸盐具有较强的螯合性和成膜协同性；水溶性树脂用以成膜，同时可以使成膜富有弹性，用以阻止蠕变的进程；硅烷偶联剂用以提高产品的附着能力。3、本专利技术制备铝制品专用钝化皮膜剂的过程中，利用高分子化合物中的羟基以及长分子链将硅烷水解产物以及氧化锆凝胶有机结合，使其快速紧密地结合于金属表面，增加皮膜的致密性，提高铝及其制品的防氧化效果。附图说明图1为铝制品专用钝化皮膜的结晶状态示意图。具体实施方式本专利技术实施例中所涉及的所有物质均为市售。一、制作实施例实施例1S1：取氟锆酸15kg、乙烯基三甲氧基硅烷5kg、植酸钠9kg加入纯净水200kg中，待固体物质完全溶解后，向混合液中缓缓加入2,3,5,6-四甲基-1,4-二氧杂环-2,5-二醇1.5kg、聚乙烯醇0.75kg、聚乙二醇0.75kg，添加时间为15min，均匀搅拌直至固体物质完全溶解，其中，体系温度为44℃；S2：取环氧树脂15kg加入S1得到的混合液中，均匀搅拌25min直至固体物质完全溶解，其中，体系温度为55℃；S3：取二氧化钛5kg、乙二胺四乙酸13kg加入S2得到的混合液中，均匀搅拌25min，直至固体物质完全溶解，制备得到铝制品专用钝化皮膜剂，其中，体系温度为34℃。实施例2S1：取氟锆酸10kg、3-氨基丙基三甲氧基硅4kg、植酸钾6kg加入纯净水200kg中，待固体物质完全溶解后，向混合液中缓缓加入2,3,5,6-四甲基-1,4-二氧杂环-2,5-二醇2kg、聚乙烯醇1kg、聚乙二醇0.5kg，添加时间为15min，均匀搅拌直至固体物质完全溶解，其中，体系温度为46℃；S2：取丙烯酸树脂10kg加入S1得到的混合液中，均匀搅拌20min直至固体物质完全溶解，其中，体系温度为51℃；S3：取二氧化钛4kg、乙二胺四乙酸钠14kg加入S2得到的混合液中，均匀搅拌30min，直至固体物质完全溶解，制备得到铝制品专用钝化皮膜剂，其中，体系温度为31℃。实施例3S1：取氟锆酸20kg、乙烯基三甲氧基硅烷4kg、植酸钾6kg加入纯净水200kg中，待固体物质完全溶解后，向混合液中缓缓加入2,3,5,6-四甲基-1,4-二氧杂环-2,5-二醇2kg、聚乙烯醇0.5kg、聚乙二醇1kg，添加时间为20min，均匀搅拌直至固体物质完全溶解，其中，体系温度为46℃；S2：取环氧树脂10kg加入S1得到的混合液中，均匀搅拌30min直至固体物质完全溶解，其中，体系温度为51℃；S3：取二氧化钛4kg、乙二胺四乙酸钠14kg加入S2得到的混合液中，均匀搅拌20min，直至固体物质完全溶解，制备得到铝制品专用钝化皮膜剂，其中，体系温度为37℃。实施例4S1：取氟锆酸10kg、3-氨基丙基三甲氧基硅4kg、植酸钠12kg加入纯净水200kg中，待固体物质完全溶解后，向混合液中缓缓加入2,3,5,6-四甲基-1,4-二氧杂环-2,5-二醇1kg、聚乙烯醇0.75kg、聚乙二醇1kg，添加时间为10min，均匀搅拌直至固体物质完全溶解，其中，体系温度为44℃；S2：取丙烯酸树脂20kg加入S1得到的混合液中，均匀搅拌20min直至固体物质完全溶解，其中，体系温度为51℃；S3：取二氧化钛6kg、乙二胺四乙酸钠12kg加入S2得到的混合液中，均匀搅拌30min，直至固体物质完全溶解，制备得到铝制品专用钝化皮膜剂，其中，体系温度为34℃。实施例5S1：取氟锆酸20kg、乙烯基三甲氧基硅烷6kg、植酸钾12kg加入纯净水200kg中，待固体物质完全溶解后，向混合液中缓缓加入2,3,5,6-四甲基-1,4-二氧杂环-2,5-二醇1kg、聚乙烯醇0.5kg、聚乙二醇0.5kg，添加时间为15min，均匀搅拌直至固体物质完全溶解，其中，体系温度为44℃；S2：取丙烯酸树脂20kg加入S1得到的混合液中，均匀搅拌30min直至固体物质完全溶解，其中，体系温度为59℃；S3：取二氧化钛6kg、乙二胺四乙酸12kg加入S2得到的混合液中，均匀搅拌20min，直至固体物质完全溶解，制备得到铝制品专本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝制品专用钝化皮膜剂，其特征是，按重量份数计，其原料包括，氟锆酸10‑20份、植酸盐6‑12份、高分子化合物2‑4份、水溶性树脂10‑20份、硅烷偶联剂4‑6份、二氧化钛4‑6份、螯合剂12‑14份；所述高分子化合物为2,3,5,6‑四甲基‑1,4‑二氧杂环‑2,5‑二醇、聚乙烯醇、聚乙二醇的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种铝制品专用钝化皮膜剂，其特征是，按重量份数计，其原料包括，氟锆酸10-20份、植酸盐6-12份、高分子化合物2-4份、水溶性树脂10-20份、硅烷偶联剂4-6份、二氧化钛4-6份、螯合剂12-14份；所述高分子化合物为2,3,5,6-四甲基-1,4-二氧杂环-2,5-二醇、聚乙烯醇、聚乙二醇的混合物。2.根据权利要求1所述的一种铝制品专用钝化皮膜剂，其特征是，所述2,3,5,6-四甲基-1,4-二氧杂环-2,5-二醇、聚乙烯醇、聚乙二醇的质量比为2:1:1。3.根据权利要求1所述的一种铝制品专用钝化皮膜剂，其特征是，所述螯合剂为乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸钠。4.根据权利要求1所述的一种铝制品专用钝化皮膜剂，其特征是，所述水溶性树脂为环氧树脂或丙烯酸树脂。5.根据权利要求1所述的一种铝制品专用钝化皮膜剂，其特征是，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷或3-氨基丙基三甲氧基硅。6.根据权利要求1所述的一种铝制品专用...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海山，
申请(专利权)人：北京安邦之星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11