[发明专利]一种抗腐蚀处理

说明书

本发明涉及一种铝/锌合金表面的抗腐蚀处理。

虽然不局限于此，但本发明特别是涉及具有铝/锌合金涂层钢带的抗腐蚀处理。

锌、铝和/或铝和锌的组合体是广泛地使用于表面涂层，特别而并不排除用于钢的抗腐蚀保护。但是在实际中，当锌或铝/锌涂层暴露在大气中时，由于其与湿气反应，分别容易产生白色腐蚀(白锈)或黑色腐蚀(黑锈)。尽管这种腐蚀仍使涂层钢的整个服役寿命可能保持不变，但是其对表面外观是有害的，并且通常使涂层钢基体在市场上不可接受。再者形成的腐蚀产物通常影响涂饰操作。在这里抗这种腐蚀的能力被称为湿堆积(wet stack)性能。

为了阻止在涂层表面腐蚀的形成，通常用铬酸盐处理表面，使其具有抗腐蚀性能，并且这种处理通常称为铬酸盐钝化。但是，铬酸盐对操作人员具有很大的毒性，并且由于它的高毒性对铬的残液处理非常困难。再者，由于铬酸盐所引起的使处理涂层变黄现象在各市场中被认为是不可接受的产品标志。

为了克服伴随铬酸盐钝化所出现的各种问题，已经使用了磷酸盐涂层。但是已经发现磷酸盐的抗腐蚀性能远不如上述的铬酸盐处理。

授予Kobe Steel有限公司的美国专利4,385,940公开了一种在镀锌钢上防止白锈的抗腐蚀处理，其包括在镀锌钢板表面上施加一种含有浓度为10～200g/l(以钼计算)钼酸或钼酸盐的酸性溶液并通过加入有机酸或无机酸使pH值调为1～6的步骤。尽管该份美国专利所述的对镀锌钢的抗腐蚀处理效果很好，但是发现在使用上述溶液处理的铝/锌合金表面的抗腐蚀性在某些条件下低于铬酸盐处理基体，并且处理的表面将产生不希望有的变色程度。另外，当放置超过24小时时，已经观察到钼酸盐处理的这种材料的表面从淡黄色/蓝色转变为深绿色。

在以亨凯尔公司的名字申请的国际申请PCT/US 97/00012(WO 97/27001)公开了一种对铝/锌合金表面的抗腐蚀处理，它是基于使用了含有磷酸根阴离子和钼阴离子和/或含有不低于+6氧化态的钼化合物的溶液。

本发明的一个目的是提供一种对铝/锌合金表面进行抗腐蚀的另一种处理的方法。

根据本发明将提供一种对铝/锌合金表面进行抗腐蚀处理的方法，其包括的步骤为：

(ⅰ)在表面形成含有5～40g/l的钼、2～19％体积的磷酸，和一种表面浸蚀剂的溶液的涂覆层；和

(ⅱ)干燥涂层以形成一干燥的涂层，在此干燥涂层中载有至少10mg/m²的钼和至少15mg/m²的磷。

2～19％体积磷酸的量等于每升溶液中含有9.1～86.9g/l的磷。

本申请人在实验室和户外试验中发现载有上述钼和磷的涂层呈现出很好的抗腐蚀性并且与现有技术的涂层相比具有更低程度的颜色变化。

尽管不希望局限于在本段中下述的注解，但是本申请人认为载有上述钼和磷的涂层呈现出很好的抗腐蚀性，是由于上述抗腐蚀处理在表面最初形成了一层磷酸锌并随后在这一层上形成一层磷酸钼。

本申请人发现上述载有钼和磷的涂层可以达到很好的抗腐蚀性，而不必如国际申请PCT/US 97/00012(WO 97/27001)所述的条件那样，必须保证溶液中的钼具有不低于+6的氧化态和在溶液中使用还原剂才能达到很好的抗腐蚀性。

在任意给定的情况下，为使获得的产品载有至少10mg/m²的钼和至少15mg/m²的磷，所需的钼和磷酸的数量取决于各种因素，如Al/Zn合金中Zn的浓度、溶液的pH值和最终涂层的厚度。

优选Al/Zn合金中含有25～75重量％的铝。

更优选Al/Zn合金是富铝的。

优选在步骤(ⅰ)中形成的表面涂层厚度为3～5μm。

表面涂层可以通过任何适当的方法形成。

例如可以通过使用辊式涂敷机使溶液施加在Al/Zn合金表面以形成涂层。

此外，涂层也可以通过首先将铝/锌合金表面浸渍在液浴中或将溶液喷涂在表面以形成厚度大于5μm的涂层，并然后使用辊刷器或其它适当的方法将过剩的溶液去除。

可以在任何适当的温度下将溶液施加在铝/锌合金表面。

优选溶液的应用温度低于35℃。

当最初将溶液施加在铝/锌合金表面时，优选溶液的pH值低于3。

当最初将溶液施加在铝/锌合金表面时，更优选溶液的pH值低于2.6。

优选溶液中的钼具有+6的氧化态。

在步骤(ⅰ)中形成的涂层可以在步骤(ⅱ)中通过任何适当的能保证涂层彻底干燥的方法而进行干燥。