[发明专利]一种适用于辊筒涂覆工艺的无铬转换剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于辊筒涂覆工艺的无铬转换剂及其制备方法，其特征在于，所述转换剂按质量百分比含有：磷酸5.0‑20.0%，硝酸1.0‑5.0%，氟钛酸钠1.5‑6.0%，氟锆酸钠1.5‑6.0%，酒石酸2.5‑8.0%，碳酸锆1.0‑12.0%，成膜助剂1.0‑10.0%，增稠剂0.2‑3.5%，其余的为去离子水。本发明的转换剂为无铬绿色环保转换剂，适用于铝及其合金、黑色金属等多种材料，生成的转换涂层具有很强的结合力和抗腐蚀能力。本发明的转换剂除了可应用于常规的浸渍、喷淋等生产工艺，还特别适用于辊筒涂覆等连续生产工艺。此外，利用该转换剂的钝化时间短、成本低、效率高。

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，主要涉及一种无铬的环保型转换剂，特别适用于铝及其合金、黑色金属等材料在辊筒涂覆等连续生产工艺中获得高质量的转换涂层。

背景技术

对金属表面进行处理，形成转换涂层可以延缓金属的腐蚀，延长其使用寿命。目前，应用最广泛的依旧是铬酸盐钝化工艺。该工艺虽然简单、成熟，生成的转换涂层耐蚀性及装饰性较好，但铬酸盐毒性高，具有致癌性，对人体和环境的危害巨大。近年来，世界各国都对铬的排放进行了严格的管制。欧盟颁布了ROHS、WEEE和ELV等法规明令禁止含有六价铬的汽车及电子零部件进入市场。我国也要求废水中铬离子必须零排放。铬酸盐钝化技术已受到严格控制，因此，开发一种无毒、环保、高性能的绿色钝化技术已成成为当前的研究热点。

近来，科研工作者们开发了各种各样的无铬钝化工艺，取得了较大的进展。但目前的钝化剂普遍只适用于浸渍或喷淋工艺，例如，一种成膜剂及其在铝型材表面处理无铬钝化液中的应用（CN110629214A），需要将铝材完全浸没在钝化液中，再经过三道水洗，沥干，烘烤10-20分钟后，才可得到一层致密的钝化膜。又如，无铬钝化组合物、无铬钝化剂及其制备方法（CN107653449B），需要将铝材浸泡在钝化剂中3-5分钟，再清洗，烘烤，才能制得一层钝化膜。此外，目前的钝化剂大多只针对单一的金属种类，无法同时满足不同种类的金属表面处理需求，例如，一种成膜剂及其在铝型材表面处理无铬钝化液中的应用（CN110629214A）只适用于铝材的表面处理。又如，一种在铝及其合金表面上形成转化膜的环保型工艺（CN1614090A），也只适用于铝及其合金表面的处理。到目前为止，还没有适用于多种不同金属的、可以在辊筒涂覆等连续生产工艺中应用的、能够生成高性能转换涂层的环保型无铬钝化剂。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种适用于辊筒涂覆工艺的无铬转换剂及其制备方法，具体技术方案如下：

一种适用于辊筒涂覆工艺的无铬转换剂及其制备方法，其特征在于，所述转换剂按质量百分比含有：磷酸5.0-20.0%，硝酸1.0-5.0%，氟钛酸钠1.5-6.0%，氟锆酸钠1.5-6.0%，酒石酸2.5-8.0%，碳酸锆1.0-12.0%，成膜助剂1.0-10.0%，增稠剂0.2-3.5%，其余的为去离子水。

上述的成膜助剂包括十二碳醇酯、乙二醇丁醚、丙二醇乙醚的一种或几种。

上述的增稠剂为羧乙基纤维素、海藻酸钠、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇的一种或几种混合物。

上述转换剂所适用的材料为铝及其合金、黑色金属等多种材料。

上述转换剂的制备方法包括下述步骤：

（1）按原料的配方组成，磷酸、硝酸、氟钛酸钠、氟锆酸钠、去离子水，充分搅拌制得溶液A；

（2）按原料的配方组成，酒石酸、碳酸锆、成膜助剂、增稠剂等溶于适量去离子水中，充分搅拌待其溶解制得溶液B；

（3）将溶液B缓慢的加入溶液A中，充分搅拌制得无铬转换剂。

本发明的有益效果：

（1）本发明的转换剂为无铬的绿色环保型产品；