[发明专利]一种用于压铸铝的无铬钝化剂及其制备、应用

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面防腐技术领域，具体是涉及用于压铸铝的无铬钝化剂及其制备、应用。

背景技术

我国是铝制品的生产使用大国，铝制散热器有着巨大的市场需求和发展前景，据不完全统计，我国铝制散热器的产量仅次于传统的灰铸铁散热器，是新型散热器中的实力派。铝制散热器具有轻质、高效、节能、环保的特点，它导热性强，散热量大，美观漂亮，装饰性好，外表耐氧化，在家电、汽车类中应用广泛。

然而铝及其合金极易受到腐蚀，特别是在硬水地区使用，连续长期使用容易发生冷却水泄漏。对铝合金而言，外界的S和Cl容易发生沿晶界的反应，而且其钻缝能力极强，一般来讲，腐蚀元素沿晶界尖端将晶界打开后，没有受到保护的基材马上发生氧化反应。目前市场上一般是先采用脱脂除油，然后在铝制散热器表面形成一种纳米级陶瓷/硅烷转化膜进行防护，然而其耐盐雾和耐湿热试验性能不佳，达不到实际应用要求。国内有三价铬技术，在耐盐雾和耐湿热试验性能上有极大提高，然而在环保要求逐渐增大的趋势下，势必会被环保产品所代替，因此在铝制散热器表面形成一种无铬钝化剂，提高其耐盐雾和耐湿热试验性能是市场上的一大需求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种压铸铝的无铬钝化剂及其制备、应用。该钝化剂的制备和应用过程简单，产品安全环保无毒，操作方便，无“三废”产生，其耐中性盐雾时间可达72小时。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于压铸铝的无铬钝化剂，其特征在于由如下重量份的原料组成：

所述的硅烷为脲丙基硅烷与氨基硅烷复配混合物，重量份比为5:5～9:1，水解后的总浓度为10％。

所述的硅烷为脲丙基硅烷与氨基硅烷复配混合物，所述的脲丙基硅烷选自脲丙基三甲氧基硅烷，脲丙基三乙氧基硅烷中的一种；所述的氨基硅烷为3-氨基丙基三乙氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，3-(2-氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷和3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种。

所述的高效润湿剂为有机氟/聚醚共改性有机硅氧烷，其结构式为：

RO(EO)_x(CH₂)₃Me₂SiO(MeBSiO)(Me₂SiO)_aSiMe₂(EO)_x(CH₂)₃OR

其中，Me为甲基，x为1-10的整数，a为1-20的整数，EO为环氧乙烷，R为—C₄F₉，B为—(CH₂)₃O(EO)p(PO)qH，PO为环氧丙烷，p为0～150的整数，优选5-20的整数；q为0～150的整数，优选0-10的整数。

所述的水溶性溶剂为乙二醇单丁醚，乙二醇甲醚，乙二醇乙醚中的一种。

所述的水性聚氨酯树脂是由聚酯二元醇、二异氰酸酯、催化剂、扩链剂、有机溶剂、有机硅、中和剂、封端剂与去离子水反应而成，有效固体含量为40％

所述的水性聚氨酯树脂中聚酯二元醇为聚己二酸聚酯二元醇或聚己内酯二元醇中的一种，所述的扩链剂为为阴离子扩链剂及非离子扩链剂，阴离子扩链剂为二羟甲基丙酸；非离子扩链剂为1，4-丁二醇或乙二醇；所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡；所述有机溶剂为丙酮、N甲基毗咯烷酮或异丙醇；所述有机硅为氨基硅油或三元嵌段硅油中的一种；所述中和剂为三乙胺；所述封端剂为乙醇。

所述的用于压铸铝的无铬钝化剂的制备方法为：先按照规定的重量份比例将脲丙基硅烷与氨基硅烷溶于水中，并搅拌促进水解，制成10％的硅烷混合溶液备用。在水性聚氨酯树脂中缓慢加入水解后的硅烷混合液，搅拌混合，并依次加入高效润湿剂、水溶性溶剂和消泡剂，搅拌均匀，可得稳定的用于压铸铝的无铬钝化剂。

所述用于压铸铝的无铬钝化剂的应用方法为：先将压铸铝样件进行脱脂除油，之后水洗，再经过在无铬钝化剂中浸泡5-10s，取出后停顿5s并在90-150℃的烘箱中烘烤5-10分钟即可。