[发明专利]金属组件的防腐和清洁预处理的方法

说明书

本发明涉及金属组件的抗腐蚀和清洁预处理的方法，所述金属组件至少部分地由选自元素铁、锌和/或铝的金属材料制成，使用除了元素Zr和/或Ti的水溶性化合物之外还含有脂族二醇和脂族饱和多羟基化合物的混合物的酸性含水组合物，所述元素Zr和/或Ti的水溶性化合物会导致金属表面的转化。还包含基于上述成分的不含铬(VI)的含水组合物，其在一个方法步骤中在工程金属表面的清洁和同时抗腐蚀转化方面具有优异的结果。

技术领域

本发明涉及一种对金属组件进行抗腐蚀和清洁预处理的方法，所述金属组件至少部分地由元素铁、锌和/或铝的金属材料制成，所述方法使用除了元素Zr和/或Ti的水溶性化合物外还含有脂族二醇和脂族饱和多羟基化合物的混合物的酸性含水组合物，所述元素Zr和/或Ti的水溶性化合物会导致金属表面的转化。还包括基于上述成分的不含铬(VI)的含水组合物，其在一个方法步骤中在工程金属表面的清洁和同时抗腐蚀转化方面提供优异的结果。

在施加保护性涂层和/或装饰性涂层，例如油漆之前，通常将转化涂层施加到金属基材上，特别是含有铁、锌和/或铝材料的金属组件。大量组件的工业涂布需要进行连续预处理，其中每个组件以预定顺序进行多个处理阶段。该连续预处理通常包括分别的清洁和预处理的方法步骤，合适的话，包括涂布，每个工艺步骤始终跟随用于从前述方法步骤中除去活性组分的清洗步骤(rinsing step)。对组件进行湿化学清洁的步骤通常是为了准备组件以基于基材和污染类型进行处理，提供了大量酸洗碱性或酸性清洁剂作为中性清洁剂以除去组件的典型杂质，例如抗腐蚀油、切削油和冷却润滑剂，并调理所述组件的金属表面以用于随后的湿化学预处理步骤。同时，转化处理通常以工业规模进行，并且旨在临时防腐并且提供合适的油漆基料为金属表面提供基于元素Zr和/或Ti的无定形无机涂层。对于所述目的，这种转化处理可以产生基于上述元素的1-100mg/m²的湿化学层沉积物，具有优于基于消耗较少活性组分的磷酸盐的常规部分结晶转化层的优点，并因此，由于较少的方法步骤且在没有磷酸盐的情况下进行配制，在工厂技术方面会节省资源且更有效。现有技术还描述了这样的转化处理方法，其中在一个步骤中进行组件的清洁和组件的金属表面的转化。

WO 2012/178003 A2描述了一种酸性含水组合物，其适用于金属表面的清洁和转化，并含有溶于水中的锆源以及阳离子与非离子表面活性剂的混合物，其中优选将烷基聚乙二醇醚、乙氧基化的脂肪胺和脂肪醇以及EO/PO嵌段共聚物用作非离子表面活性剂，并且将季铵化的烷基铵盐用作阳离子表面活性剂。

鉴于该现有技术，本发明的目的是开发一种替代的转化处理步骤，其中金属组件的清洁可以在一个步骤中与转化同时进行，该方法特别适用于含有铁材料的组件。它还可用于在尽可能低的温度下进行清洁和转化，理想情况下远低于40℃，以避免在由铁制成的表面上形成闪锈，并显著降低工艺中的总能耗。

该目的借助一种用于金属组件的清洁和抗腐蚀预处理的方法实现，所述金属组件至少部分地由主要由金属铁、锌和/或铝中的一种或多种而组成的材料组成，所述方法通过使所述组件与含有如下成分的酸性含水组合物接触而进行，

对金属组件进行清洁和抗腐蚀预处理的方法，所述金属组件至少部分地由主要由金属铁、锌和/或铝中的一种或多种组成的材料组成，所述方法通过使所述组件与含有如下成分的酸性含水组合物接触而进行：

a)至少0.003重量％的具有至少4个碳原子但不多于10个碳原子的脂族二醇；

b)至少0.01重量％的具有至少4个但不多于8个碳原子的脂族饱和多羟基化合物；

c)至少一种元素Zr和/或Ti的水溶性化合物；

d)至少一种水溶性氟离子源。

根据本发明处理的组件可以是来自制造工艺的任何形状和设计的空间结构，特别还包括半成品，例如条带、金属板、棒、管等，以及由所述半成品组装的复合结构，其中所述半成品优选借助粘合、焊接和/或法兰连接(flanging)而相互连接以形成复合结构。