外，根据本发明某些共辄化合物的使用可以为基材与后续施用的涂料层提供改 进的粘合。如果共辄化合物具有羟基官能团则这是特别真实的。因此，本发明组合物的一 些实施方案允许将后续涂料层沉积在根据本发明处理的基材上而不需要底漆层。这些涂料 层可以包括聚氨酯涂料和环氧涂料。
[0044] 根据本发明其他的实施方案，基材包括至少一部分涂覆了以上描述的任何组合物 的金属表面。例如，在一些实施方案中，基材包括用含溶胶-凝胶或硅烷的组合物涂覆的铝 或铝合金表面，所述组合物包括包含锂离子的缓蚀剂。缓蚀剂可以进一步包括其他第IA族 (或第1族，即碱金属）金属离子和/或唑类化合物。
[0045] 根据本发明的溶胶-凝胶或硅烷基组合物可以施用于金属基材，任选之后用底漆 和/或面漆涂覆。
[0046] 仍然根据其他的实施方案，金属基材可以在使金属基材与上述溶胶-凝胶或硅烷 基涂料组合物基础之前进行预处理。正如本发明中使用的，术语"预处理"指的是在后续处 理前基材的表面改性。这种表面改性可以包括多种操作，包括但不限于清洁（以除去杂质 和/或来自表面的污垢），脱氧和/或施用溶液或涂料，正如现有技术中已知的那样。预处 理可以具有一种或多种益处，例如生成更均一的起始金属表面，改进与预处理基材上后续 涂层的粘合，和/或对起始表面进行改性以至于方便后续覆盖涂层的沉积。
[0047] 根据一些实施方案，金属基材可以通过在金属基材与含溶胶-凝胶或硅烷的涂料 组合物接触之前进行第一溶剂处理而制备。正如本发明中使用的，术语"溶剂处理"指的是 冲洗、擦拭、喷雾或将基材浸没在辅助除去墨水、油等物质的溶剂中，其可以在金属表面上 进行。选择性的，金属基材可以通过在金属基材与含溶胶-凝胶或硅烷的涂料组合物接触 之前使用常规的脱脂方法对金属基材进行脱脂而制备。
[0048] 金属基材可以通过用溶剂处理金属基材进行预处理。然后，金属基材可以在施用 含溶胶-凝胶或硅烷的涂料组合物之前通过用碱清洁剂清洁金属基材进行预处理。合适的 预清洁剂的一个实例是碱性（碱性）预处理清洁剂。该预清洁剂还可以包括缓蚀剂，其中的 一些可以在用缓蚀剂进行清洁处理期间"种"在金属基材表面以便最硝化金属表面腐蚀，和 /或方便后续的转化涂布。其它合适的，但非限定性的预清洁剂包括去污剂和脱氧剂，例如 由TelfordIndustries,Kewdale,WesternAustralia获得的Turco4215-NCLT，由Henkel Technologies，MadisonHeights，MI获得的Arnchern7/17 脱氧剂以及由PRC-DeSoto International,Inc.，Sylmar,CA获得的磷酸基脱氧剂。
[0049] 在一些实施方案中，可以通过将含溶胶-凝胶或硅烷的涂料组合物放置在金属基 材上对该金属进行机械脱氧而对金属基材进行预处理。典型的机械脱氧器的非限定性实例 是使用Scotch-Brite衬垫的均一硬度的表面或类似装置。
[0050] 根据一些实施方案，可以通过将含溶胶-凝胶或硅烷的涂料组合物施用于金属基 材之前用溶剂擦拭金属而对金属基材进行预处理。合适溶剂的非限定性实例包括甲乙酮 (MEK)，甲基丙基酮（MPK)，丙酮和类似溶剂。
[0051] 其他任选用于制备金属基材的步骤包括使用表面光亮剂，例如废酸液或光酸蚀 亥IJ，除污剂以及浸泡在碱溶液中。
[0052] 在每个预处理步骤之间可以用自来水或蒸馏水/去离子水冲洗金属基材，并且可 以在与含溶胶-凝胶或硅烷的涂料组合物接触之后用蒸馏水/去离子水冲洗。
[0053] -旦金属基材进行了合适的预处理，如果期望的话，之后可以允许含溶胶-凝胶 或硅烷的涂料组合物与金属基材的至少一部分表面进行接触。该金属基材可以使用任何常 规的技术与含溶胶-凝胶或硅烷的涂料组合物接触，例如浸泡、喷雾或使用刷子、辊子或类 似工具分散。对于通过喷雾施用，可以使用用于空气喷雾的常规的（自动或手动）喷雾技 术和设备。在其他实施方案中，涂料可以是电解涂料体系或者是可以以糊或凝胶形式施用 的涂料。含溶胶-凝胶或硅烷的涂料组合物可以施用为任何合适的厚度，这取决于应用需 要。在一些实施方案中，含溶胶-凝胶或硅烷的涂料可以使用润色笔施用。可应用于根据 本发明实施方案的溶胶-凝胶组合物的施用溶胶-凝胶的技术是现有技术中已知的。
[0054] 当通过浸泡涂布金属基材时，浸泡时间可以从几秒到几个小时变化，这基于期望 的含溶胶-凝胶或硅烷涂料组合物的性质和厚度。停留时间范围从几秒到几小时。在一些 实施方案中，停留时间少于30分钟，例如3分钟或更少。
[0055] 当使用喷雾或手动涂刷施用法涂布基材时，施用常规的喷雾施用法使含溶胶-凝 胶或硅烷的涂料组合物与基材的至少一部分接触。其中含凝胶-溶胶或硅烷的涂料组合物 溶液保持与金属基材接触的停留时间可以基于期望的转化涂料的性质和厚度而变化。停留 时间在几秒到几小时的范围内。在一些实施方案中，停留时间少于30分钟，例如3分钟或 更少。
[0056] 用含溶胶-凝胶或硅烷的涂料组合物与金属基材接触后，涂覆的金属基材可以进 行空气干燥。不需要冲洗的步骤。
[0057] 根据一些实施方案，金属基材可以首先通过机械摩擦制备并且之后进行湿擦以除 去污渍。然后基材可以在施用前空气干燥。接下来，含溶胶-凝胶或硅烷的涂料组合物可 以在1到10分钟内施用于金属基材，例如7分钟，根据需要通过再次施用涂料组合物保持 表面湿润以保持边缘湿润。然后，在最后施用涂料组合物之后，允许溶胶-凝胶基涂料组合 物干燥，例如在没有高于室温的加热的存在进行。基材不需要冲洗，并且金属基材之后可以 进一步用底漆和/或面漆涂覆以获得具有最终涂层的基材。
[0058] 根据其他实施方案，用于加入到含溶胶-凝胶或硅烷的涂料组合物中的腐蚀抑 制混合物还包括缓蚀剂，其包括锂离子和/或唑类化合物，以及载体。含溶胶-凝胶或硅 烷的涂料组合物首先可以根据制造商的介绍通过可商购获得的产品制备，例如DesoGel和 PreKote? (由PantheonEnterprises,Inc.，Phoenix,AZ获得的非螯合金属预处理剂）。 含溶胶_凝胶或硅烷的组合物可以被催化并且允许其进行30分钟，然后添加如本发明所述 的缓蚀剂。
[0059] 根据另一个实施方案，用于制备腐蚀抑制的溶胶-凝胶的物品包括除了含溶 胶-凝胶或硅烷的组合物的混合物。该混合物包含包括锂离子和/或唑类化合物的缓蚀 剂，以及任选的载体。该缓蚀剂可以进一步包括第IA族（或第1族，即碱金属）金属离子。 所述物品进一步包括用于制备腐蚀抑制溶胶-凝胶的介绍。混合物可以是预先与载体混合 的，或者还可以包括与载体混合的介绍。该载体例如可以是水或醇。所述介绍可以包括混 合和使用缓蚀剂和商购获得的溶胶_凝胶的介绍。
[0060] 以下实施例仅基于说明的目的提出，并且并不限于本发明能够实施方案的范围。 实施例
[0061] 实施例1.溶胶-凝胶基涂料组合物的制备
[0062] 以下实施例和公式展示了用于制备根据本发明实施方案的含溶胶-凝胶或硅烷 的涂料组合物、金属基材制备和将涂料组合物适用于金属基材的一般过程。然而，根据本发 明的实施方案还可以使用对以下过程进行的其他规划和改进，正如参考本公开内容的现有 技术中本领域技术人员理解的那样。
[0063] A?组合物配方
[0064] 根据一个实施方案，组合物包括具有溶胶-凝胶和包括锂盐或DMTZ的缓蚀剂、以 及任选的指示剂化合物（例如儿茶酚紫）的溶胶_凝胶基组合物。根据备选物1-4的溶 胶-凝胶基涂料组合物使用下表II显示的组分的量制备。备选物4是未添加缓蚀剂的对 比实施例。根据表II所示制备缓蚀剂溶液并且将其添加到预混合的溶胶-凝胶中。搅拌 基础溶胶-凝胶混合物，例如搅拌30分钟或更长，一边允许固体适当的分散在水、醇和酸混 合物中。搅拌溶胶-凝胶混合物之后，将缓蚀剂溶液添加到基础溶胶-凝胶中并且搅拌得 到的混合物。在1小时内将具有抑制剂化合物的溶胶-凝胶基组合物施用于金属基材。
[0065] 表II?腐蚀抑制溶胶-凝胶配方
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[0067] B.溶液和面板测试
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