本发明专利技术涉及一种在镁和镁合金表面上形成可视性好的非铬酸盐转化型涂层的方法、用于该方法的组合物以及具有采用该方法涂布镁或任何镁合金表面的制品的使用方法。所述组合物为包含氟硅酸的溶液或分散体。优选所述组合物为ｐＨ为０．５－５的水溶液，且通常包含至少一种ｐＨ调节剂。这样形成的涂层用于提高耐腐蚀性以及镁／镁合金与油漆涂层、粉末涂层、电泳漆、含氟聚合物涂层、自动润滑剂层和粘合剂粘合层的粘合性。可有利地使用含氟聚合物涂层、硅烷基密封料或二者涂布所述转化型涂层。这样形成的涂层通常呈灰色无光泽的非金属外观。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及一种在镁和镁合金表面上形成可视性好(well visible)的非^-酸盐转化型涂层的方法、用于该方法的组合物以及具 有采用该方法涂布镁或任何镁合金表面的制品的使用方法。更概括 地讲，本专利技术涉及金属表面保护、特别是表面处理领域，以提高镁 和镁合金表面的耐腐蚀性和油漆粘合性。专利技术背景镁和镁合金由于其重量轻和强度高，特别用于制造用于 苛刻应用的许多轻质零件和许多关键零件，例如用于制造飞机的辅 助结构元件以及车辆和电子设备的零件。镁和镁合金的一个显著的缺点在于其对腐蚀敏感。暴露 于有害化学条件下引起富镁表面快速腐蚀。腐蚀不美观且降低强度。 —种通常用于改进金属表面的耐腐蚀性的方法为刷漆。 用厚油漆层保护金属表面以免与腐蚀剂接触来防止腐蚀。但是，许 多类型的油漆与镁和镁合金表面粘合不好。基于使用铬酸盐溶液使金属外表面发生化学转化的方法 为本领域/>知，该方法用于处理镁和镁合金表面以-提高耐腐蚀性和 油漆粘合性，例如参见美国专利2,035,380或美国专利3，457,124。 包含铬酸盐的涂层大部分是有色的且可视性优异。但是，经过处理 的富镁表面的耐腐蚀性通常非常低，这点与带有铬酸盐涂层的其他 金属底材有很大的不同，且对环境的不友好性以及铬酸盐溶液对生 物的危险性是这些方法明显的缺点。已公开了几种使用非铬酸盐转化型涂料处理金属表面的方法，例如参见美国专利5,292,549、美国专利5,750,197、美国专利 5，759,629和美国专利6,106,901。硅烷溶液对环境友好且使经过处理 的金属表面耐腐蚀性优异。得自溶液的硅烷与经过处理的金属表面 粘合，形成层，在该层上可再次涂覆通常使用的聚合物，例如油漆 或粘合剂，参见美国专利5,750,197。美国专利6,777,094教导了用硅烷预处理镁和镁合金。透明的，且需要特殊的在线控制方法。许多现有的非铬酸盐处理技术基于化学元素周期表的IV 族金属(例如钛、锆或铪)、氟离子源和用于调节pH的无机酸。例如 美国专利3,964,936公开了使用锆、氟化物、硝酸和硼来制备用于铝 的均匀、无色和透明的转化型涂层。美国专利4,148,670教导了包含 锆、氟化物和磷酸盐的透明的转化型涂层。美国专利4,273,592涉及 一种包含锆、氟化物和Cl7多幾基化合物的涂层，其中该组合物基 本不含磷酸盐和硼。美国专利6,083,309涉及一种包含IV族金属(例如4告)以及一种或多种非氟阴离子的涂层，而该方法和组合物所用的 氟化物不超过某一水平。由于涂层均为透明和无色的或主要为无色 的，因此这些转化型涂层主要的缺点在于无颜色和可视性。除了化学元素周期表的IV族金属和氟化物以外，近来 公开的可视性好的非铬酸盐转化型涂层还包含任何特定的提供颜色 的組分，例如美国专利6,464,800中的茜素染料和例如美国专利 6,485,580中的高锰酸及其水溶性盐。由于高锰酸的着色效果太强以及其杂质难以避免和除 去，因此不优选高锰酸。包含高锰酸或其任一种盐的组合物的主要 缺点是与富镁表面接触时稳定性低，因此需要加入至少 一种螯合剂 和补充使用化学 品。向加工溶液中加入有机染料通常导致涂层成本较高、组成变复杂和难以通过光学方法如光度滴定法来控制加工溶液。此外，基于化学元素周期表的IV族金属的非铬酸盐转 化型涂层的一个关键的缺点在于形成的转化型涂层与含氟聚合物涂 层的粘合性非常差。通常在施用PTFE涂层前对富镁表面进行阳极 化或磷酸盐预处理。在金属滑动零件上和在成型技术如深拉或锻造中，在涂 覆自动润滑剂涂层如MoS2或包含石墨的涂层之前，还使用阳极化涂 层或磷酸盐涂层作为预处理涂层。阳极化涂层以及大多数磷酸盐涂层在富镁表面上可视性 好。但是，如本领域技术人员所公知，厚晶体磷酸盐转化型涂层通 常不能在镁表面上形成具有足够耐腐蚀性和油漆粘合性的层。使富 镁表面阳极化的技术需要复杂和昂贵的设备。使用可形成可视性好的涂层的不复杂且稳定的组合物来 处理镁和镁合金的方法是非常有利的，与本领域通常用于富镁表面 的转化型涂层和粘合剂层相比，所述涂层具有至少相同的耐腐蚀性， 且所述转化型涂层对油漆涂层、粉末涂层、电泳漆、包含含氟聚合 物的涂层、自动润滑剂层(如包含MoS2或石墨的涂层)具有至少相同 的粘合性。现已发现包含氟硅酸和任选的pH调节剂的含水组合物 在铝、铝合金、钢和锌表面上形成可^L透明的和大部分甚至无色的 涂层或不形成涂层，但是相同的组合物或改性的组合物在镁或镁或 镁合金表面上形成具有无光泽的非金属外观的可视性好的灰色或黑 色无裂缝涂层。专利技术概述本专利技术涉及一种在镁或镁或镁合金表面上形成可视性好 的非铬酸盐转化型涂层的方法，所述方法包括以下步骤a) 提供清洁的镁或镁合金表面，b) 将所述表面与加工溶液接触，c) 其中所述加工溶液为pH为0.5-5且包含以下物质的水溶液或 含水分散体i. 至少一种氟义圭酸，ii. 任选的至少一种水溶性pH调节剂，iii. 任选的至少一种表面活性剂，和iv. 任选的以阳离子或至少 一种化合物或其任何组合形式的铝，d) 其中用所述加工溶液形成可视性好的涂层，和 其中任选在步骤e)或在步骤e)、 f)和任选的任何其他步骤中，可各自涂覆至少一种进一步的涂层。接着，甚至还可涂覆任何进一步的涂层g)、 h)或甚至i) 或这些涂层的任何组合(如果需要)，特别是如果涂覆2-5层油漆层(大 多数为3或4层油漆层)的油漆体系。本专利技术还涉及一种通过本专利技术的方法制备的可视性好的 非铬酸盐转化型涂层。最后，本专利技术涉及一种在其金属表面的至少一部分上具 有镁或任何镁合金表面的制品的使用方法，所述镁或任何镁合金表 面涂有至少一层本专利技术的涂层，所述制品应用在飞机、航天、导弹、 车辆、火车、电子设备、仪器、建筑、军用设备或运动设备中。该 方法很好地覆盖了特别是管和支架(如自行车支架)的金属内表面，从 而易通过油漆体系保护金属外表面。比起阳极化方法，本专利技术的厚 涂层更易涂覆。更优选所述至少一种pH调节剂为至少一种选自金属氢 氧化物、氢氧化铵和碱性硅烷、硅醇、硅氧烷、聚硅氧烷的物质。 所述组合物可任选包含铝源(如氟化铝)或至少一种具有至少一条中链 或长链的表面活性剂或其任何组合。根据本专利技术的教导，提供了一种用于提高耐腐蚀性以及 镁/镁合金与油漆涂层、粉末涂层、含有导电油漆层的电泳漆、含氟 聚合物涂层、含自动润滑剂的层和粘合剂粘合层的粘合性的组合物。专利技术详述待涂布的表面为镁、任何镁合金或其任何組合的至少部 分表面。优选这些富镁表面不进行阳极化，原因是这种表面在蚀刻 剂中通常不释放足够的镁阳离子。根据本专利技术的教导，提供了用于镁和镁合金的非铬酸盐 转化型涂层的含水组合物，特别是水溶液。所述组合物形成可视性 好的涂层。所述含水组合物可为溶液或分散体，但通常为溶液。所 述含水组合物包含氟硅酸，如四氟石圭酸或六氟硅酸或二者，且pH为 0.5-5。所述含水组合物通常包含至少一种pH调节剂。优选加至或 包含在加工溶液中的酸为或主要为六氟硅酸。但是作为另 一种选择， 所述加工溶液可包含少量或大量(很少见)的四氟硅酸，或者仅在i.中 提及的化合物。 一定含量的任何氟硅酸为本专利技术的加工溶液的必需 成分，优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在镁或镁合金表面上形成可视性好的非铬酸盐转化型涂层的方法，所述方法包括以下步骤： ａ）提供清洁的镁或镁合金表面， ｂ）将所述表面与加工溶液接触， ｃ）其中所述加工溶液为ｐＨ为０．５－５且包含以下物质的水溶液或含水分散体： ｉ．至少一种氟硅酸， ｉｉ．任选的至少一种水溶性ｐＨ调节剂， ｉｉｉ．任选的至少一种表面活性剂，和 ｉｖ．任选的以阳离子或至少一种化合物或其任何组合形式的铝， ｄ）其中用所述加工溶液形成可视性好的涂层，和其中任选在步骤ｅ）或在步骤ｅ）、ｆ）和任选的任何其他步骤中，可各自涂覆至少一种进一步的涂层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：I奥斯特罗夫斯基，
申请(专利权)人：凯密特尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。