一種鋁合金用前處理液及其使用方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及侶合金的表面處理工藝領域，尤其設及一種侶合金用前處理液及其使 用方法。
【背景技術】
[0002] 侶合金由于其活性較大，容易腐蝕，需要對表面進行防腐蝕處理。常用的方法是在 侶合金表面生成一層完整、致密、均勻的純化層后再噴涂的方法。傳統的銘酸鹽純化技術因 所獲轉化膜耐蝕性能優良和操作方便而得到了廣泛的應用。但六價銘毒性高，易致癌，嚴重 危害環境。歐盟頒布R0服、ELV和肥邸法規禁止含六價銘的電子及電器設備投放市場，銘 酸鹽純化技術已受到嚴格的限制，開發一種無毒、環保、高耐蝕性能的綠色純化技術已成共 識。銘酸鹽轉化處理的替代技術研究開始受到廣泛關注，許多無銘化技術相繼出現，目前研 究較多的有機類如硅烷、娃溶膠、植酸、單寧酸等，無機鹽類如鋼酸鹽、娃酸鹽、稀上鹽、基于 鐵錯與氣的絡合物處理工藝（CARBD0B0ND)、Envirox系列處理技術等。該些處理技術都存 在一些缺點，主要表現為；（1)鐵錯純化膜絕大多數為無色，肉眼難W區分，不利于生產的 在線判斷；（2)處理工藝復雜，處理工藝繁復，實現工業化的難度較大；（3)成膜時間較長， 降低了生產效率；(4)處理過程中，產生的含氣和含氨的廢水較多，給環保帶來很大壓力， 不利于可持續發展。
[0003]因此需要一種在侶合金表面制備轉化膜的前處理液。
【發明內容】
[0004] 本發明旨在解決上面描述的問題。本發明的目的是提供一種能夠解決任何一個W 上問題的一種用于在侶合金表面制備轉化膜的前處理液及其使用方法。
[0005] 根據本發明的第一方面，提供了一種侶合金用前處理液，該前處理液具體包括一 種或者多種錦的化合物、一種或者多種鐵的化合物、一種或者多種錯的化合物、媒染劑、多 哲基化合物和表面活性劑；
[0006] 其中，各組分的含量為：
[0007] 一種或者多種卸的化合物 4~20g/L， 一種或者多種欽的化合物 25~60g/L， 一種或者多種鉛的化合物 15 ~ 42g/L， 媒染劑 5 ~ 20g/L, 多怒基化合物 12~23g/L， 表面活性劑 1 ~lOg化。
[0008] 其中各組分的含量為：
[0009] 一種或者多種錦的化合物 8 ~ 15g/L, 一種或者多種化的化合物 30 ~ 50g/L, 一種或者多種倍的化合物 20~35g/L, 媒染劑 10~ 15g/L, 多楚基化合物 15~20g/L， 表面活性劑 4~7g/L。
[0010] 其中，錦的化合物為硝酸錦、硫酸錦、氯化錦、醋酸錦或納米氧化錦。
[0011] 其中，鐵的化合物為氣鐵酸、氣鐵酸鐘、醋酸鐵、硫酸鐵、硫酸鐵錠、己酷丙酬鐵、鐵 酸四了醋、有機鐵交聯劑或納米氧化鐵。
[0012] 其中，錯的化合物為氣錯酸、氣錯酸鐘、醋酸錯、硝酸錯、異丙醇錯、硫酸錯、有機錯 交聯劑或納米氧化錯。
[0013] 其中，媒染劑為饑酸錠、單寧酸、多饑酸錠、偏饑酸鐘、納米氧化饑、硫酸鉆、硝酸 鉆、醋酸鉆、有機酸鉆鹽和脂酸鉆中的一種或兩種W上的混合物。
[0014] 其中，多哲基化合物是殼聚糖、葡萄糖、巧樣酸、酒石酸、沒食子酸、植酸、果糖和抗 壞血酸中的一種或兩種W上的混合物；所述表面活性劑為陽離子表面活性劑或非離子型表 面活性劑。
[0015] 根據本發明的第二方面，提供了該前處理液的使用方法，具體包括W下步驟：
[0016] 將經過預處理后的侶合金在所述前處理液中噴淋或浸泡1~5分鐘；
[0017] 用去離子水清洗經所述前處理液處理過的侶合金1~3分鐘。
[0018] 其中，在W上兩個步驟后還包括下述步驟：
[0019] 重復W上兩個步驟1~3次。
[0020] 根據本發明的第=方面，提供了W上任一項中的前處理液在侶合金表面制備轉化 膜中的用途。
[0021] 本發明提供的侶合金表面制備轉化膜的前處理液及其使用方法，可W獲得膜層均 勻、致密、耐蝕性強、附著力好的有色復合純化膜。
[0022] 其中，前處理液中的一種或者多種錦的化合物、一種或者多種鐵的化合物和一種 或者多種錯的化合物，為生成錦鐵錯有機復合轉化膜提供相應的金屬離子。
[0023] 前處理液中的納米物質在氧化膜孔隙上部沉積，可W延長水、氯離子等腐蝕性介 質擴散到達金屬基體表面的路徑，還能夠增強錦鐵錯有機轉化膜的機械性能，從而增加錦 鐵錯有機復合轉化膜的防護能力。
[0024] 多哲基化合物和媒染劑可W在侶合金表面發生化學吸附，使轉化膜牢固的吸附在 侶合金表面，并且，處理液中含有的有機物質中的氧原子或者氮原子可W和處理液中的金 屬離子發生配位反應，生成性質穩定的金屬配位合物，從而顯著提高侶合金表面的抗腐蝕 能力，同時生成有色的轉化膜。
[00巧]適當添加媒染劑可w使最終的成膜顯色，方便各種生產的在線判斷。
[0026] 同時表面活性劑可W提高涂料或者油漆與侶合金表面的結合力，使侶合金表面適 用于各種粉體和油漆。
[0027] 本發明的用于在侶合金表面制備轉化膜的前處理液及其使用方法，其中前處理液 中兼有有機成分和無機成分，可W在侶合金表面形成較強的錦鐵錯有機復合轉化膜，有效 地避免了單純有機或者無機處理劑的缺點，同時有機復合轉化膜可W在侶合金表面形成立 體網狀結構，阻止水和氧在涂層和基體之間的轉遞，使侶合金表面具有很強的抗腐蝕能力。
[0028] 前處理液中各組分含量分別處于W上區間范圍時，可在侶合金表面形成薄厚適中 的錦錯鐵有機復合轉化膜，此時成膜的厚度在0. 1~10微米間，并且膜層在抗沖擊、抗折 彎、抗劃痕、抗腐蝕、顯色等方面具備最卓越的綜合性能。
[0029] 參照附圖來閱讀對于示例性實施例的W下描述，本發明的其他特性特征和優點將 變得清晰。
【附圖說明】
[0030] 并入到說明書中并且構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例，并且與 描述一起用于解釋本發明的原理。在該些附圖中，類似的附圖標記用于表示類似的要素。下 面描述中的附圖是本發明的一些實施例，而不是全部實施例。對于本領域普通技術人員來 講，在不付出創造性勞動的前提下，可W根據該些附圖獲得其他的附圖。
[0031] 圖1是實施例2的制備方法1的侶合金樣品表面的劃痕實驗結果圖；
[0032] 圖2是實施例2的制備方法1的侶合金樣品表面的沖擊實驗結果圖；
[0033] 圖3是實施例2的制備方法1的侶合金樣品表面的彎曲實驗結果圖；
[0034] 圖4是實施例2的制備方法1的侶合金樣品表面的杯突實驗結果圖；
[0035] 圖5是實施例2的制備方法1的侶合金樣品表面的沸水實驗結果圖。
【具體實施方式】
[0036] 為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例 中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員 在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。需要 說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可W相互任意組合。
[0037] 本發明前處理液的制備
[0038] 本發明的前處理液用于在侶合金表面制備轉化膜之前對侶合金表面進行前處理。 該前處理液包括一種或多種錦的化合物、一種或多種鐵的化合物、一種或多種錯的化合物、 媒染劑、多哲基化合物和表面活性劑；其中，各組分的含量為：
[0039] 一種或者多種錦的化合物 4~20g/L, 一種或者多種欽的化合物 25 ~ 60g化， 一種或者多種錯的化合物 15 ~ 42gZL， 媒染劑 5 ~ 20g/L, 多怒基化合物 12 ~ 23g/L,
[0040] 表面活牲劑 1 ~lOg/L。
[0041] 為了得到薄厚適中的侶合金表面轉化膜，進一步地，各組分的含量為：
[0042] 一種或者多種飾的化合物 8~15g/L, 一種或者多種欽的化合物 30~50g/L, 一種或者多種錯的化合物 20~35g/L, 媒染劑 10~ 15g/L, 多楚基化合物 15~20g/L, 表面活性劑 4~7g化。
[0043] 其中，錦的化合物為硝酸錦、硫酸錦、氯化錦、醋酸錦或納米氧化錦；鐵的化合物為 氣鐵酸、氣鐵酸鐘、醋酸鐵、硫酸鐵、硫酸鐵錠、己酷丙酬鐵、鐵酸四了醋、有機鐵交聯劑或納 米氧化鐵；錯的化合物為氣錯酸、氣錯酸鐘、醋酸錯、硝酸錯、異丙醇錯、硫酸錯、有機錯交聯 劑或納米氧化錯；媒染劑為饑酸錠、單寧酸、多饑酸錠、偏饑酸鐘、納米氧化饑、硫酸鉆、硝酸 鉆、醋酸鉆、有機酸鉆鹽和脂酸鉆中的一種或兩種W上的混合物；多哲基化合物是殼聚糖、 葡萄糖、巧樣酸、酒石酸、沒食子酸、植酸、果糖和抗壞血酸中的一種或兩種W上的混合物。
[0044] 表面活性劑為陽離子表面活性劑或非離子型表面活性劑，其中陽離子表面活性劑 可W為十二烷基二甲基芐基氯化錠、雙十八烷基胺鹽酸鹽或硬脂胺；非離子型表面活性劑 可W為脂肪酸山梨坦、失水山梨醇醋或壬基酪聚氧己締離等。
[0045] 為進一步理解本發明的工藝特點，下面對侶合金在本發明所公開的轉化液中的成 膜機制闡述如下：
[0046] 本發明處理液使用前，需在空氣中充分攬拌至均勻。轉化處理時，根據陰極成膜理 論，由于侶合金表面存在不同電位相及雜質原子，導致在表面微區形成無數原電池而發生 電化學反應；微陽極區發生金屬溶解：
[0047] M-ne_ -Mn+
[0048] (M代表侶合金中的金屬元素），微陰極區發生馬析出：
[0049] 2H++2e-一H2個
[0050] 或〇2還原；
[0051] 〇2巧H2〇+4e-一 40H-
[0052]從而使微陰極區地-離子濃度增大，抑值升高，為Ce(OH)3或Ce(OH)4的沉積創造 有利條件。會有如下反應：
[0053] Ce3++30H--Ce(0H) 3i
[0054] Ce4++40H--Ce(OH) 4i
[00巧]其中Ce(OH)4是通過如下反應過程獲得：
[0056] 2Ce3+巧&0巧〇2巧e_一 2Ce(0H)2'+
[0057] Ce(OH) 22++20H--Ce