作为腐蚀抑制剂的金属络合物制造技术

一种施用于金属基材的组合物，其包括金属阳离子、金属络合剂和水性载体。该基材或制品包括施用于金属基材的组合物以及在组合物上的涂层。一种制造基材的方法，其包括将组合物施用于基材，允许组合物干燥以形成转化涂层，并且在转化涂层上使用涂层。

【技术实现步骤摘要】
作为腐蚀抑制剂的金属络合物相关申请的交叉引用本申请是中国专利申请201480022781.2的分案申请。本申请要求了2013年03月16日向美国专利和商标局提交的U.S.在先申请系列No.61/802,615的优先权并有益于该在先申请系列，其全部内容通过参考文献并入本专利技术。专利技术背景用于航天、商业和私营工业的金属氧化和降解是严重且昂贵的问题。为了防止用于这些应用中的金属的氧化和降解，可以在金属表面上施用保护性涂料。这种保护性涂料可以仅涂布施用于金属，或者可以施用其他涂料以便进一步保护金属表面。当涂布金属表面防止腐蚀时，制造者面对的一个问题在于表面上的其他金属与转化涂料溶液相互作用并且阻止包含在转化涂料中的腐蚀抑制物质在金属表面上的适当沉积。耐腐蚀涂料在金属表面精整的现有技术中是已知的，并且更早的技术包括铬基涂料，其在防止金属表面腐蚀方面是有效的，但是其具有不期望的环境影响。其他耐腐蚀剂也是已知的，包括一些可以防止或减少金属氧化和降解以及帮助耐腐蚀的不含铬的涂料和/或预处理涂料。对于将铜和/或铁的去除物质添加到金属脱氧剂或去污剂中进行了许多尝试，因为已经发现表面上的铜和/或铁会增加金属腐蚀的倾向。然而，还发现这些组分并不能促进后面转化涂料沉积。因此，能够除去铜和/或铁并且还能够促进后面转化涂料沉积的组合物应当是令人期望的。专利技术概述一种施用于金属基材的组合物包括金属络合剂、金属阳离子和水性载体。本申请还涉及如下实施方案：1.一种施用于金属基材的组合物，该组合物包括：金属络合剂；金属阳离子；以及水性载体。2.根据实施方案1的组合物，其中该金属阳离子包括稀土元素阳离子，碱金属阳离子，碱土金属阳离子和/或过渡金属阳离子。3.根据实施方案1的组合物，其中该组合物进一步包括能够与金属阳离子形成盐的阴离子。4.根据实施方案3的组合物，其中该阴离子包括碳酸根离子、硅酸根离子、硝酸根离子、卤素离子、磷酸根离子、硫酸根离子和/或氢氧根离子。5.根据实施方案1的组合物，其中该金属阳离子包括Ce、Y、Pr、Nd、Li、Na、K、Cr、Mg、Zr和/或Zn。6.根据实施方案1的组合物，其中该金属络合剂包括能够从金属表面结合和/或除去铜和/或铁的化合物。7.根据实施方案1的组合物，其中该金属络合剂包括唑类、胺、有机硫化合物、蛋白质、多糖、聚核酸、氨基酸、有机多元酸、有机酸和/或多肽。8.根据实施方案1的组合物，其中该金属络合剂包括乙二胺四乙酸(EDTA)，甲基胺，脲，硫脲，通过(R1R2N)(R3R4N)C＝S表示的有机硫化合物，其中R1、R2、R3和R4各自独立的包括烃取代基，通过RC(S)NR2表示的硫酰胺，其中R包括烃取代基，谷氨酸，组氨酸，苹果酸盐，甘氨酸盐，柠檬酸盐，抗坏血酸和/或植物螯合肽。9.一种制品，其包括：基材；以及在基材的至少一部分上的实施方案1的组合物。10.根据实施方案9的制品，其中该基材包括铝。11.根据实施方案9的制品，其进一步包括在组合物的至少一部分上的涂层。12.实施方案11的制品，其中该涂层包括底漆和/或面漆。13.一种制造涂覆制品的方法，该方法包括：将实施方案1的组合物施用于至少一部分的基材上；并且允许组合物干燥以形成转化涂层。14.实施方案13的方法，其进一步包括在施用组合物之前对基材进行预处理。15.实施方案13的方法，其进一步包括在至少一部分转化涂层上施用涂层。16.实施方案15的方法，其中该涂层包括底漆和/或面漆。17.实施方案13的方法，其进一步包括使组合物干燥。专利技术详述根据本专利技术的实施方案，施用于金属基材的组合物包括水性载体、能够从金属表面(例如铝或铝合金表面)中结合和/或除去铜和/或铁中的一种或二者的金属络合剂，以及包括金属阳离子的腐蚀抑制剂。在一些实施方案中，金属阳离子包括稀土物质(例如Ce(铈)和/或Y(钇)阳离子)，Zr(锆)，第IA族金属阳离子(例如Li(锂))，和/或Zn(锌)。在一些实施方案中，金属阳离子可以包括Cr(铬)。然而，在其他实施方案中，组合物实质上不含铬。正如本专利技术中施用的，术语“实质上”用作大约用作估计的术语，且并不用作程度的术语。此外，术语“实质上不含铬”用作估计的术语以表示组合物中铬的量可以忽略不计，以至于如果组合物中多少存在铬的话，则其可以作为附带的杂质。根据一些实施方案，在组合物中以盐的形式提供金属阳离子，并且该盐可以包括硝酸钇，硝酸铈，氯化铈，氟化锌，六氟锆酸盐和/或碳酸锂。金属络合剂可以包括能够与金属基材表面(例如铝合金基材)的铜和/或铁中的一种或与二者结合的化合物。正如本专利技术中施用的，术语“金属络合剂”指的是在多配位配体和单个的中心原子之间具有两个或多个配位键的金属螯合化合物。在一些实施方案中，金属络合剂可以包括有机化合物，并且在本专利技术中还可以指的是螯合掩蔽剂、螯合剂、螯合试剂、螯合化合物或多价螯合剂。根据本专利技术的实施方案，金属络合剂可以混合到施用于金属基材的组合物中(例如转化涂料溶液)。因为金属基材首先与组合物接触，该表面上存在的铜和/或铁将释放出H2，由此将局部pH值改变为富含OH的区域。这中局部pH值的变化允许沉积更多的腐蚀抑制物质(例如稀土离子，Zr、Cr或Zn)。随着组合物和腐蚀抑制物质沉积在金属基材的表面，金属络合剂从金属表面除去了铜和/或铁。金属表面上没有铜和/或铁，该金属就不至于总是腐蚀，并且沉积的腐蚀抑制物质可以更有效的保护或钝化金属表面。因此，根据本专利技术实施方案的组合物包括能够从金属基材的表面(例如铝合金)捕捉金属(例如Cu和/或Fe)以便有助于组合物沉积和耐腐蚀性的金属络合剂。正如本专利技术中使用的，以下术语具有以下含义。正如本专利技术中使用的，术语“盐”指的离子性结合的无机化合物和/或溶液中离子化的一种或多种无机化合物阴离子和阳离子。正如本专利技术中使用的，术语“基材”指的是具有表面的材料。与施用转化涂料相关，术语“基材”指的是金属基材，例如铝、铁、铜、锌、镍、镁和/或任何这些金属的合金，包括但不限于钢。一些示例性的基材包括铝和铝合金。其他示例性的基材包括高铜铝基材(即包括含有铝和铜的合金的基材，其中合金中铜的含量较高，例如合金中3到4％的铜含量)。术语“转化涂布”在本专利技术中还指的是“转化处理”或“预处理”，其指的是对金属基材进行的导致金属表面的化学转化为不同表面化学的处理。术语“转化处理”和“转化涂布”还指的是对金属表面进行的施用或处理，其中金属基材与具有不同元素的金属而不是基材中包含的金属的水溶液接触。此外，术语“转化涂布”和“转化处理”指的是具有金属元素的水溶液与不同元素的金属基材接触，其中基材的表面部分地溶解于水溶液中，这导致涂料在金属基材上沉淀(任选施加外部驱动力以便使涂料在金属基材上沉积)。正如本专利技术中使用的，术语“稀土元素”指的是元素周期表中第IIIB族元素(或镧系)或钇。已知作为稀土元素的元素族群例如包括第57-71号元素(即La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu)和钇。然而在一些实施方案中，正如以下注释的，术语稀土元素可以指的是La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和Y。正如本专利技术中使用的，术语“第IA族金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种施用于金属基材的组合物，该组合物包括：金属络合剂；金属阳离子；以及水性载体。

【技术特征摘要】
2013.03.16 US 61/802,6151.一种施用于金属基材的组合物，该组合物包括：金属络合剂；金属阳离子；以及水性载体。2.根据权利要求1的组合物，其中该金属阳离子包括稀土元素阳离子，碱金属阳离子，碱土金属阳离子和/或过渡金属阳离子。3.根据权利要求1的组合物，其中该组合物进一步包括能够与金属阳离子形成盐的阴离子。4.根据权利要求3的组合物，其中该阴离子包括碳酸根离子、硅酸根离子、硝酸根离子、卤素离子、磷酸根离子、硫酸根离子和/或氢氧根离子。5.根据权利要求1的组合物，其中该金属阳离子包括Ce、Y、Pr、Nd、Li、Na、K、Cr、Mg、Zr和/或Zn。6.根据权利要求1的组合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·L·莫里斯，
申请(专利权)人：PRC迪索托国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US