[发明专利]铝合金喷涂除油槽对无铬钝化槽药剂兼容配方设计

说明书

本发明公开了铝合金粉末喷涂除油槽对无铬钝化槽药剂兼容的配方设计，彻底解决1#除油槽、4#无铬钝化槽不稳定，槽底容易产生含氟污泥，需要人工清理剧毒危废的风险。传统除油槽和无铬钝化槽槽液稳定性成分不足，自身容易分解沉淀；除油液成分通过3#水洗槽带入4#无铬钝化槽，往往不兼容。本发明通过1#除油槽成分对4#无铬钝化槽成分兼容设计，除油液不但不消耗无铬钝化槽药剂，还可补充成分，降低生产成本。本发明借助缓蚀剂、螯合剂、和磷化剂的添加，螯合阳离子，杜绝氟化物和氢氧化物的产生，确保槽液不浑浊、不沉淀，实现铝合金粉末喷涂无铬钝化预处理稳定生产。

技术领域

本发明涉及铝合金喷涂无铬钝化预处理技术领域，尤其涉及铝合金喷涂除油槽对无铬钝化槽药剂兼容配方设计。

背景技术

长期以来，人们已经认识到了含铬钝化技术从铝型材生产、使用和废弃处理全过程严重的铬污染，实现铝型材表面无铬钝化处理是铝材制造业追求的目标。为满足工业界对无铬钝化技术的需求，研究人员开展了大量的研究工作，在近三十年的铝及其合金表面无铬钝化的工艺技术研究中，产生了多种铝及铝合金无铬钝化处理的研究结果，如锆钛系无铬钝化、钼盐系无铬钝化、稀土盐系无铬钝化、有机硅烷系无铬钝化等。这些国内外已有的报道，要么仅进行了实验室研究，要么虽然进行了中试，但由于结果不理想而放弃。目前还没有一种研究结果能够实现建筑铝型材的规模化应用。

(1)锆钛系无铬钝化技术

由美国Amchem Products Inc.等在20世纪80年代初首先提出，随后德国Henkel、日本Parker等公司开展了大量研究。锆钛系无铬钝化液主要含有H₂ZrF₆和H₂TiF₆。铝合金在该处理液发生一系列的化学反应和水解作用，生成的转化膜是由三氧化二铝、锆、钛与氟的络合物等组成的混合夹杂物膜，从而增强涂层与基体的结合力，并提高耐腐蚀性能。

锆钛系处理铝合金时其化学转化膜的耐腐蚀能力同铬酸盐膜接近，能够防止铝合金的腐蚀。兵器部第五九研究所研制的锆系无铬钝化液对铝合金轮毂镀膜表明，漆膜和铝基材的结合力达一级，耐中性盐雾试验500h。郭瑞光等研究了钛酸盐溶液在铝合金表面转化膜的防腐蚀性能。经钛基钝化处理的铝合金经过336h的盐雾实验后表面无点蚀发生，表明钛酸盐化学转化膜对铝合金表面具有良好的腐蚀保护效果。

目前的研究表明，单独使用锆或钛系无机盐时，因钝化液是含氟体系，生产过程中不稳定，槽液易分解失效；作为规模化无铬钝化成膜技术处理建筑铝型材有待进一步研究。

(2)钼酸盐系无铬钝化技术

钼与铬同属VIA族，具有相近的物理化学性质。钼酸盐是一种低毒无机酸盐，利用钼酸盐替代传统铬酸盐已开展了大量研究。Hinton等将铝合金浸渍在钼酸钠溶液中，产生一种金黄色带蓝色钼酸盐转化膜，以提高铝合金的防护性能。王成等采用同样的浸渍法在LY₁₂铝合金表面获得了深黄色的钼酸盐耐蚀转化膜。在3.5wt.％NaCl溶液中腐蚀程度大大降低，21天浸泡后无点蚀发生。杨玉香等研究了铸铝合金的钼酸盐黑色转化膜。重铬酸钾点滴试验表明，膜的耐蚀性为40s。

虽然这些研究表明钼酸盐替代铬酸盐成膜具有一定耐蚀效果，但与铬酸盐转化膜技术相比，单独使用钼酸盐成膜防护性能较差，而且钼盐系无铬钝化成本很高，只能用于军用等特种材料制备，不适于规模化建筑铝型材的表面钝化处理。

(3)稀土盐无铬钝化技术