[发明专利]一种具有防腐及固色作用的铝合金表面处理剂

说明书

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，尤其涉及一种具有防腐及固色作用的铝合金表面处理剂。

背景技术

铝是使用量大、应用范围最广的有色金属之一。它具有质轻、机械性能高、导热导电性能好、在大气中耐蚀等特点，广泛用于石油、航空以及轻工等领域。由于铝的性质比较活泼，在成型过程中外加高温使其表面形成一层致密的氧化铝膜，同时铝合金型材在运输和保存过程中会沾染很多油污、灰尘等污染物，然而氧化膜和油污的存在会阻碍融化金属之间良好的结合，形成夹杂，同时吸收空气中的水分破坏金属的连续性和均匀性，从而在焊接处产生气孔，影响换热设备的气密性，传统的碱性清洗在去除表面氧化铝膜的同时，在样品表面形成“挂灰”，最后需要在酸液中“出光”处理，工业过程复杂且成本高，不适用现代工业化生产。硅烷偶联剂既含有能水解的硅氧烷又含有能与其他材料结合的有机官能团，具有独特的结构特征，最初被用作粘结剂、密封剂和表面处理剂。从20世纪90年代起，就有人把它用在金属表面防护方面，发现硅烷偶联剂有较好的金属防护作用，但是硅烷超疏水膜均匀致密，可以有效的阻止腐蚀介质的入侵，但是此类膜层耐久性较差，一旦遭到破坏整个膜层会迅速失效，稀土转化膜作为阴极缓蚀剂具有结合强度高，耐持久性好等优点，但是容易产生裂纹，影响耐蚀性能，本发明采用稀土和硅氧烷复合膜实现优势的互补，为铝的腐蚀防护提供切实有效而又高效环保的工艺方法。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种具有防腐及固色作用的铝合金表面处理剂。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有防腐及固色作用的铝合金表面处理剂，由以下重量份的原料制备制成：苯并三氮唑0.5-1、硝酸亚铈5-6、氟化钠1-2、过氧化氢1.5-2、乙烯基三乙氧硅烷20-24、聚乙烯醇1-2、纳米二氧化钛1-2、纳米二氧化锆2-3、水性聚氨酯5-6、硅酸铝镁0.5-0.6、硅丙乳液4-5、铝酸钠0.6-0.7、海泡石粉0.3-0.5、氮化硅0.5-0.6、N-月桂酰肌氨酸钠0.4-0.7、去离子水100-130。

所述一种具有防腐及固色作用的铝合金表面处理剂，由下列具体步骤制备制成：

（1）将乙烯基三乙氧硅烷、去离子水和无水乙醇按照体积比5:5:90混合均匀，再滴入乙酸调节PH值至6.5，在室温下搅拌水解48h备用；

（2）将聚乙烯醇用5倍量去离子水溶解后加入纳米二氧化钛和纳米二氧化锆超声分散15-20min，之后加到乙烯基三乙氧硅烷水解液中，在室温下不断搅拌备用；

（3）将硅丙乳液用5倍量的去离子水稀释，然后加入海泡石粉和氮化硅超声分散10-15min，之后于100°C下水热处理0.6-1h，过滤烘干研碎后加到水性聚氨酯（固含量为15%）中快速搅拌0.5-1h；

（4）将苯并三氮唑、硝酸亚铈和氟化钠用剩余的去离子水溶解，再加入过氧化氢后搅拌均匀，再加入步骤（2）、步骤（3）制备的产物及其余剩余物质，搅拌混合后即可得到。

本发明的优点是：本发明采用硅烷水解反应生成硅醇，其端机官能团和稀土硝酸亚铈连接，形成网状结构膜层，该膜层具有较好的剥离强度，致密性，结合强度高，不易产生细纹，并且加入纳米二氧化钛和纳米二氧化锆提高了膜的超疏水性、阻隔性能、耐蚀性，添加的经处理的海泡石粉和氮化硅能够延缓铝型材表面的腐蚀，避免表面变色等作用，本发明提供的铝合金表面处理剂，不仅可以除去铝表面氧化物，油脂等，而且能够在铝合金表面形成一层保护膜延缓其腐蚀、固色、光亮等方面的作用，工艺制备简单，值得推广。

具体实施方式

一种具有防腐及固色作用的铝合金表面处理剂，由以下重量份（公斤）的原料制备制成：苯并三氮唑0.5、硝酸亚铈5、氟化钠1、过氧化氢1.5、乙烯基三乙氧硅烷20、聚乙烯醇1、纳米二氧化钛1、纳米二氧化锆2、水性聚氨酯5、硅酸铝镁0.5、硅丙乳液4、铝酸钠0.6、海泡石粉0.3、氮化硅0.5、N月桂酰肌氨酸钠0.4、去离子水100。

所述一种具有防腐及固色作用的铝合金表面处理剂，由下列具体步骤制备制成：

（1）将乙烯基三乙氧硅烷、去离子水和无水乙醇按照体积比5:5:90混合均匀，再滴入乙酸调节PH值至6.5，在室温下搅拌水解48h备用；

（2）将聚乙烯醇用5倍量去离子水溶解后加入纳米二氧化钛和纳米二氧化锆超声分散15min，之后加到乙烯基三乙氧硅烷水解液中，在室温下不断搅拌备用；