一种用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺，涉及陶化工艺技术领域。本发明专利技术纳米锆酸盐转化膜工艺的操作流程依次包括脱脂处理、除锈处理、退膜处理和陶化处理；除锈处理：将脱脂后的锈蚀板材浸入除锈剂中，在锈蚀板材的无锈区域的表面形成缓蚀膜，在锈蚀板材的有锈区域，除锈剂将铁锈溶解后，在有锈区域的表面形成缓蚀膜；除锈剂的原料包括酸和有机硅改性聚氨酯树脂，陶化处理：将退膜干净的锈蚀板材浸泡在陶化液中，在板材的表面形成陶化膜；陶化液由陶化剂和水组成，陶化剂的原料包括氟锆酸、二氧化锆溶胶和有机硅树脂。本发明专利技术用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺，能够在锈蚀板材的表面生成陶化膜，成功将陶化工艺应用于锈蚀板材。应用于锈蚀板材。应用于锈蚀板材。

【技术实现步骤摘要】
一种用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺


[0001]本专利技术涉及陶化工艺
，尤其涉及一种用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺。

技术介绍

[0002]在五金涂装行业中，对金属表面喷涂涂料前，一般需要进行金属涂装前处理，以提高金属材料表面涂膜的附着力和耐蚀性能，目前，对于金属板材的涂装前处理工艺主要是采用磷化工艺和陶化工艺(也称之为纳米锆酸盐转化膜工艺)，磷化工艺的成本较低，但是磷化过程中会产生大量的磷化渣、废酸、氮氧化合物和重金属离子，对人体和环境均会造成严重的影响；陶化工艺虽然生产成本相对磷化工艺高，但是陶化工艺中使用的陶化剂不含重金属、磷酸盐和任何有机挥发组分，成膜反应过程中几乎不产生沉渣，对环境友好且不会危害人体，因此，现在陶化工艺逐渐替代磷化工艺。
[0003]虽然，陶化工艺对环境友好且不会危害人体，但是陶化工艺在冷轧板应用中存在困难，特别是在铁材质的锈蚀板材(指冷轧板)中难以实现陶化，由于锈蚀板件在施行工艺前，需先行除锈，除锈后会将锈蚀板材表面的铁质溶解，杂质在表面富集，而杂质一般为碳、硅、锰、铜等其他元素，这些元素在陶化最佳成膜pH值范围内(pH为5左右)不溶解，无法在杂质富集的微观区域造成pH值升高，导致氟锆酸无法水解形成二氧化锆沉积在板材上，进而不能形成致密的二氧化锆膜(即转化膜)，因此，现有的普通陶化工艺不能应用于锈蚀板材，目前对于锈蚀板材的前处理，主要还是采用磷化工艺。

技术实现思路

[0004]针对
技术介绍
提出的问题，本专利技术的目的在于提出一种用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺，能够在锈蚀板材的表面生成陶化膜，成功将陶化工艺应用于锈蚀板材，解决了现有陶化工艺难以在锈蚀板件形成二氧化锆膜的问题。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺，所述纳米锆酸盐转化膜工艺的操作流程依次包括脱脂处理、除锈处理、退膜处理和陶化处理；
[0007]所述除锈处理的操作方法为将脱脂后的锈蚀板材浸入除锈剂中，在锈蚀板材的无锈区域的表面形成缓蚀膜，在锈蚀板材的有锈区域，除锈剂将铁锈溶解后，在有锈区域的表面形成缓蚀膜；
[0008]所述除锈剂的原料包括酸和有机硅改性聚氨酯树脂，所述酸为盐酸、氢氟酸、柠檬酸中的任意一种或多种的组合；
[0009]所述陶化处理的操作方法为将退膜干净的锈蚀板材浸泡在陶化液中，在板材的表面形成陶化膜；所述陶化液由陶化剂和水组成，所述陶化剂的原料包括氟锆酸、二氧化锆溶胶和有机硅树脂。
[0010]进一步的，按质量百分比，所述陶化剂的原料由0.5～1.5％的氟锆酸、1～2％的二
氧化锆溶胶和5～7％的有机硅树脂和余量的水组成；
[0011]所述氟锆酸的质量浓度为45％。
[0012]进一步的，所述陶化剂的制备方法如下：按配方，在水中加入氟锆酸，搅拌均匀后加入二氧化锆溶胶，反应5～30分钟后，在搅拌状态下加入有机硅树脂，反应10～30分钟，补齐余量的水，得到陶化剂。
[0013]进一步的，在所述陶化液中，所述陶化剂的质量浓度为2％。
[0014]进一步的，按质量百分数，所述除锈剂的原料由0.3％～20％的酸、0.5％～1％的有机硅改性聚氨酯树脂和余量的水组成。
[0015]进一步的，所述退膜处理的操作方法为将除锈后的锈蚀板材浸泡在退膜剂中，或者向除锈后的锈蚀板材的表面喷淋退膜剂。
[0016]进一步的，按质量百分数，所述退膜剂的原料由5～10％的强碱、1～5％的表面活性剂、0.5～2％的渗透剂、0.5～2％的润湿剂、2～5％的分散剂和余量的水组成。
[0017]进一步的，所述强碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的任意一种或两种的组合；
[0018]所述表面活性剂选自深圳市恒纬祥科技有限公司型号为S603G的表面活性剂；
[0019]所述渗透剂为渗透剂OEP
‑
98、所述润湿剂为渗透剂Q
‑
12；
[0020]所述分散剂选自深圳市恒纬祥科技有限公司型号为FS
‑
01的分散剂。
[0021]进一步的，在所述脱脂处理、所述除锈处理、所述退膜处理和所述陶化处理完成后，分别需要进行多次水洗。
[0022]以上技术方案具有以下的有益效果：
[0023]1、本技术方案用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺，通过该在除锈处理时，利用有机硅改性聚氨酯树脂保护好无锈区域，防止铁质过度溶解造成杂质富集，同时，在陶化处理中，利用陶化剂中的有机硅树脂具有极易吸附成膜的特性保护锈蚀部位，从而在锈蚀板材的表面生成陶化膜，且本技术方案的陶化膜为无机
‑
有机杂化膜，具有比普通的陶化膜更好的裸膜耐蚀性，从而保证锈蚀板材在喷涂涂料前不出现返锈状况，因此，本技术方案成功将陶化工艺应用于锈蚀板材，解决了现有陶化工艺难以在锈蚀板件形成二氧化锆膜的问题。
[0024]2、本技术方案的陶化剂的原料包括氟锆酸、二氧化锆溶胶和有机硅树脂，在陶化处理过程中，氟锆酸解形成二氧化锆沉积在锈蚀板材的表面，同时通过供二氧化锆胶体能够提升陶化剂中有效锆元素，强化成膜的致密度；另通过加入有机硅树脂，能够填充在二氧化锆沉积颗粒之间的缝隙、且有机硅树脂可以直接吸附在因为锈蚀而无法形成二氧化锆沉积膜的基材区域，强化整体膜层的裸膜耐蚀性，防止喷涂前返锈，进而完成锈蚀铁件的陶化处理。
附图说明
[0025]图1是实施例1用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺进行脱脂处理的效果图；
[0026]图2是实施例1的纳米锆酸盐转化膜工艺进行除锈处理的效果图；
[0027]图3是实施例1的纳米锆酸盐转化膜工艺进行退膜处理后的效果图；
[0028]图4是实施例1的纳米锆酸盐转化膜工艺进行陶化处理的效果图；
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施方式进一步说明本专利技术的技术方案。
[0030]一种用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺，所述纳米锆酸盐转化膜工艺的操作流程依次包括脱脂处理、除锈处理、退膜处理和陶化处理；
[0031]所述除锈处理的操作方法为将脱脂后的锈蚀板材浸入除锈剂中，在锈蚀板材的无锈区域的表面形成缓蚀膜，在锈蚀板材的有锈区域，除锈剂将铁锈溶解后，在有锈区域的表面形成缓蚀膜；
[0032]所述除锈剂的原料包括酸和有机硅改性聚氨酯树脂，所述酸为盐酸、氢氟酸、柠檬酸中的任意一种或多种的组合；
[0033]所述陶化处理的操作方法为将退膜干净的锈蚀板材浸泡在陶化液中，在板材的表面形成陶化膜；所述陶化液由陶化剂和水组成，所述陶化剂的原料包括氟锆酸、二氧化锆溶胶和有机硅树脂。
[0034]现有的普通陶化工艺不能应用于锈蚀板材，目前对于锈蚀板材的前处理，主要还是采用磷化工艺。
[0035]值得说明的是，本技术方案用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺，通过该在除锈处理时，利用有机硅改性聚氨酯树脂保护好无锈区域，防止铁质过度溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺，其特征在于，所述纳米锆酸盐转化膜工艺的操作流程依次包括脱脂处理、除锈处理、退膜处理和陶化处理；所述除锈处理的操作方法为将脱脂后的锈蚀板材浸入除锈剂中，在锈蚀板材的无锈区域的表面形成缓蚀膜，在锈蚀板材的有锈区域，除锈剂将铁锈溶解后，在有锈区域的表面形成缓蚀膜；所述除锈剂的原料包括酸和有机硅改性聚氨酯树脂，所述酸为盐酸、氢氟酸、柠檬酸中的任意一种或多种的组合；所述陶化处理的操作方法为将退膜干净的锈蚀板材浸泡在陶化液中，在板材的表面形成陶化膜；所述陶化液由陶化剂和水组成，所述陶化剂的原料包括氟锆酸、二氧化锆溶胶和有机硅树脂。2.根据权利要求1所述的用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺，其特征在于，按质量百分比，所述陶化剂的原料由0.5～1.5％的氟锆酸、1～2％的二氧化锆溶胶和5～7％的有机硅树脂和余量的水组成；所述氟锆酸的质量浓度为45％。3.根据权利要求2所述的用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺，其特征在于，所述陶化剂的制备方法如下：按配方，在水中加入氟锆酸，搅拌均匀后加入二氧化锆溶胶，反应5～30分钟后，在搅拌状态下加入有机硅树脂，反应10～30分钟，补齐余量的水，得到陶化剂。4.根据权利要求3所述的用于锈蚀板材的纳米锆酸盐转化膜工艺，其特征在于，在所述陶化液中，所述陶化剂的质量浓度为2％...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兵，钟炳锋，潘展扬，黎钰泳，
申请(专利权)人：佛山市海明威生态科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：