[发明专利]一种基于氟锆酸的无磷化成剂、制备方法及应用方法

说明书

本发明涉及化成剂技术领域，公开了一种基于氟锆酸的无磷化成剂，以水为溶剂，以氟锆酸为成膜剂，并添加第一耐蚀剂、第二耐蚀剂、酸度调节剂、促进剂、络合剂、防锈剂和缓蚀剂，其重量百分比为：氟锆酸0.1‑15％、第一耐蚀剂0.1‑5％、第二耐蚀剂0.1‑5％、酸度调节剂3‑20％、促进剂1‑8％、络合剂0.5‑3％、防锈剂0.1‑2％、缓蚀剂0.2‑4％和余量的水。还公开了一种基于氟锆酸的无磷化成剂的制备方法及应用方法。本发明提供的基于氟锆酸的无磷化成剂、制备方法及应用方法，具有环保，节能，低排放，工艺流程简单的优点。

技术领域

本发明涉及化成剂技术领域，具体涉及一种基于氟锆酸的无磷化成剂、制备方法及应用方法。

背景技术

金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。金属腐蚀时，在金属的界面上金属与空气、水等发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化(离子)状态，这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命。在金属表面上施用覆盖层保护是防止金属腐蚀的最常用的重要方法。覆盖层的作用在于使金属制品与周围介质隔离开来，以防止或减少腐蚀。除了防腐蚀外，覆盖层还有一定的装饰性或者功能性。但是，由于涂料涂层属于有机涂层，与金属的结合力差，需要在涂装前对金属表面进行前处理，增加一层过渡层，增强金属表面与有机涂层之间的结合力。

传统的金属表面前处理方法主要有化学转化膜法，典型的化学转化膜法有磷化处理、铬化钝化处理等，但这些传统的表面处理技术面临着巨大的环境压力。因为铬酸钝化法存在严重的铬污染，该方法已限制使用；而磷化法存在严重的磷污染，同时还带来其它重金属污染，也属于被淘汰技术。所以，急需寻求新型的环保、节能、低排放的金属涂装前处理技术。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种环保，节能，低排放，工艺流程简单的基于氟锆酸的无磷化成剂、制备方法及应用方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于氟锆酸的无磷化成剂，以水为溶剂，以氟锆酸为成膜剂，并添加第一耐蚀剂、第二耐蚀剂、酸度调节剂、促进剂、络合剂、防锈剂和缓蚀剂，其重量百分比为：氟锆酸0.1-15％、第一耐蚀剂0.1-5％、第二耐蚀剂0.1-5％、酸度调节剂3-20％、促进剂1-8％、络合剂0.5-3％、防锈剂0.1-2％、缓蚀剂0.2-4％和余量的水。

具体的，所述第一耐蚀剂为氧化锌，所述第二耐蚀剂为硝酸锰，所述酸度调节剂为硝酸、氢氟酸和酒石酸，所述促进剂为柠檬酸和硫酸羟胺，所述络合剂为EDTA或EDTA二钠或EDTA四钠，所述防锈剂为三乙醇胺，所述缓蚀剂为苯并三氮唑和六次甲基四胺。

具体的，所述硝酸重量百分比为1-10％，所述氢氟酸重量百分比为1-5％；所述酒石酸重量百分比为1-5％；所述柠檬酸重量百分比为0.5-5％；所述硫酸羟胺重量百分比为0.5-3％；所述苯并三氮唑重量百分比为0.1-2％；所述六次甲基四胺重量百分比为0.1-2％。

具体的，所述水为纯水。

本发明还公开了一种基于氟锆酸的无磷化成剂的制备方法，包括如下步骤：

S1：在纯水中加入氟锆酸并进行搅拌；

S2：继续加入氧化锌，在氧化锌溶解之后加入硝酸和硝酸锰，并进行搅拌；

S3：继续加入氢氟酸、柠檬酸和酒石酸，并进行搅拌；

S4：继续加入硫酸羟胺和EDTA或EDTA二钠或EDTA四钠，再加入六次甲基四胺，并进行搅拌。

S5：继续加入三乙醇胺和苯并三氮唑，并进行搅拌。

本发明还公开了一种基于氟锆酸的无磷化成剂的应用方法，包括如下步骤：