[发明专利]一种无铬钝化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种无铬钝化剂，用于铝合金钝化，其原料按重量份包括：成膜剂6.3‑10.5份、络合剂3‑5份、引发剂1‑3份、成膜促进剂1‑2份、氧化剂1‑2份、有机成膜剂0.5‑2份、有机成膜助剂1‑1.5份、中和剂0.5‑1份、有机酸3‑4.5份、水70‑80份。该无铬钝化剂耐腐蚀性能与三价铬钝化剂性能接近，对压铸铝合金表面与涂层的附着力强于三价铬钝化剂，且该无铬钝化剂为低浓度使用，大大减轻对环境造成的污染，其制备方法也避免了挥发性酸对工作人员造成伤害。

技术领域

本发明涉及一种无铬钝化剂，尤其涉及一种铝合金用的无铬钝化剂。

背景技术

上世纪中末期，在我国铝合金业界对铝合金的表面钝化的抗腐蚀处理一直使用六价铬酸盐钝化，六价铬酸盐钝化处理虽明显提高了铝合金的耐腐蚀性，生成的钝化膜具有自我修复作用，并且价格低廉，当时使用非常广泛，但铬酸盐钝化液中含有六价铬这种剧毒致癌物，严重影响人体健康及污染环境。目前世界各国都开始限制或禁止使用铬酸盐处理方法。进入本世纪至今，我国铝合金业界开发了相对六铬酸盐钝化而言的致癌毒性要低得多的三价铬酸盐钝化技术，现已经逐步取代六价铬酸盐钝化。虽然三价铬酸盐钝化剂的处理效果较好，但是三价铬依然具有一定的毒性，同时对三价铬离子的废水处理较为困难，且成本较高。

因此，近十年来铝合金表面处理业界开发无铬钝化剂越来越受到人们的重视。目前业界已经有铝合金无铬钝化剂主要用于铝型材及高纯铝材工件的钝化处理，但这些铝合金无铬钝化剂在应用用于压铸铝合金的表面钝化处理时，由于压铸铝合金表面的脱膜剂残留多含有机硅渗透于压铸铝合金晶间微孔中而难以除尽，至使钝化后的表面的喷涂附着力达不到相关要求，同时也降低钝化后膜层的耐腐蚀性。

因此开发一种能够同时适用于铝型材和高纯铝以及压铸铝合金环保钝化剂更有利广泛替代六价铬酸盐及三价铬酸盐钝化。这也是目前精细化工产朝着绿色环保产品发展的时不我待的尤为迫切的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种同时适用于铝合金型材和高纯铝以及压铸铝合金表面钝化处理，且对环境没有污染的钝化剂。

本发明提供的一种无铬钝化剂，用于铝合金，其原料按重量份包括：成膜剂6.3-10.5份、络合剂3-5份、引发剂1-3份、成膜促进剂1-2份、氧化剂1-2份、有机成膜剂0.5-2份、有机成膜助剂1-1.5份、中和剂0.5-1份、有机酸3-4.5份、水70-80份。

优选地，所述成膜剂包括主成膜剂和络合成膜剂，所述主成膜剂重量份为6-10份，所述络合成膜剂重量份为0.3-0.5份。

优选地，所述主成膜剂为氟锆酸钾，所述络合成膜剂为硫酸氧钛。

优选地，所述络合剂为柠檬酸钠，所述引发剂为过硫酸钠，所述成膜促进剂为氟化氢钠，所述氧化剂剂为硝酸钠。

优选地，所述有机成膜剂为有机硅氧烷。

优选地，所述有机成膜助剂为乙醇。

优选地，所述中和剂为乙二胺。

优选地，所述有机酸为丙二酸和十二碳二元羧酸，所述丙二酸重量份为2-3份，所述十二碳二元羧酸重量份为1-1.5份。

本发明还提供一种无铬钝化剂的制备方法，包括如下步骤：

S1：将氟锆酸钾、柠檬酸钠、过硫酸钠、氟化氢钠、硝酸钠、丙二酸、硫酸氧钛、乙二胺、十二碳元聚羧酸和水按第一预设重量份倒入反应釜中，在温度为10-25℃、压强为0.05-0.1Mpa搅拌器转速为25-50转/分钟的条件下搅拌15-25分钟，然后在搅拌器转速为400-550转/分钟的条件下搅拌35-50分钟，搅拌完成后将pH调至3-3.5之间；

S2：用一容器将有机硅氧烷、乙醇按第二预设重量份搅拌混均；