[发明专利]钝化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及对铝材工件进行钝化的钝化剂，还涉及此种钝化剂的制备方法。

背景技术

铝材工件在市场上应用得非常广泛，一般情况下，铝材工件的表面会裸露在空气中，与酸性物质、碱性物质容易发生化学反应，如果不对铝材工件的表面进行钝化处理，铝材工件的表面很快就会发生化学变色、损坏和腐蚀现象。目前，工业上较多的是使用含六价铬化合物的钝化剂对铝材工件的表面进行钝化处理，在铝材工件表面形成一层含六价的钝化膜。这种含六价铬的钝化剂，对铝材工件的表面进行钝化处理的效果很好，但是，处理的过程中产生的废水也含有六价铬，六价铬具有高毒性和致癌性，会危害人们的生命安全，且会对周边环境造成污染。

为了克服上述缺陷，也有人将三价铬化物直接运用在钝化剂中，但是由于三价铬化物价格昂贵，一直未能大范围的应用在工业生产中。

发明内容

本发明的目的是提供一种钝化剂，可以解决上述现有技术问题中的至少一个。

本发明的第二个目的是提供一种钝化剂的制备方法，可以解决上述现有技术问题中的至少一个。

根据本发明的一个方面，提供了一种钝化剂，主要由以下质量份数的物质组成：酸10～30份、六价铬化物10～13份和还原剂2～6份。

上述的酸是磷酸、氢氟酸、氟硅酸、柠檬酸和硝酸中的一种或两种以上。

上述的六价铬化物是铬酸酐或/和重铬酸钾，

上述的还原剂是抗血坏酸、甲醛和甲醇中的一种或两种以上。

本发明的钝化剂是以酸、六价铬化物、还原剂为原料进行反应，将六价铬化物还原成三价铬化物所得到的。本发明的钝化剂，成本较低，适合工业生产。选用本发明的钝化剂对铝材工件进行钝化处理，可以减小钝化处理过程中产生的废水对人体健康的危害和对环境的污染。

在一些实施方式中，本发明的钝化剂还可以包括树脂，其质量份数为2～12份。该树脂可以是水溶性丙烯酸树脂或水溶性聚氨脂树脂。由此，添加适当改性树脂，使用本发明的钝化剂对铝材的表面进行钝化处理后，会形成一层紧密覆盖在铝材表面上的钝化膜，对铝材上漆，可以增加漆层基底的稳定性。

在一些实施方式中，本发明的钝化剂还可以包括纳米二氧化硅-水乳液，其质量份数为3～5份。纳米二氧化硅-水乳液中纳米二氧化硅的质量浓度为10～30％。纳米二样化硅与树脂形成酸性有机硅烷后与铬化物结合，通过配位化合物作用附在金属表面，在金属表面形成了一层钝化膜，提高了钝化膜的保护效果。

根据本发明的另一个方面，还提供了钝化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按权利要求1～4中任一项中的比例取各物质进行混合；

(2)加入质量份数为70～80份的水，密封(一般采用PE塑料桶进行密封)；

(3)搅拌下反应1～2小时(一般以80-120转/分钟速度进行搅拌)。本发明中钝化剂的制备方法，操作简单，工艺要求简单，适合大范围推广。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

按表1的要求取各物质，混合。

加入质量份数为70～80份的水，采用PE塑料桶进行密封。

以80-120转/分钟速度进行搅拌，反应1～2小时，本发明的钝化剂。

表1(单位：质量份数)

本发明的钝化剂为酸性液体，能对铝材进行轻微的腐蚀，在腐蚀过程中，铝材的表面PH值上升，导致磷酸盐和/或氟化物(或其他盐)析出并与树脂结合，形成一层紧密覆盖在铝材表面上的三价铬钝化膜。

将上述实施例中配制得到的钝化剂按下列工艺分别对四组铝材工件进行处理，分别得到第一组工件A1-A22、第二组工件C1-C22、第三组工件E1-CE22、第四组工件G1-G22：

(1)使用酸或碱对铝材工件进行清洗。

(2)然后使纯净水对铝材工件进行清洗。

(3)对清洗过后的铝材工件进行研磨和抛光，然后使纯净水对铝材工件进行清洗。

(4)将铝材工件浸泡在上述实施例中配制得到的钝化剂中进行钝化处理。

(5)将钝化处理后的铝材工件用纯水进行清洗，然后烘干。