一种高泳透率金属锆化涂装前处理剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高泳透率金属锆化涂装前处理剂，该金属锆化前处理剂中添加纳米氧化锆/纳米氟化锆、水溶性导电高分子聚噻吩或聚吡咯和离子液体等，使该金属锆化前处理剂可以减缓金属表面被氧化腐蚀的速度及被紫外辐射的伤害，作用效果与常规磷化处理剂效果相当，同时，该金属锆化前处理剂使用方便，无环境污染，绿色环保。
【专利说明】一种高泳透率金属锆化涂装前处理剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种金属涂装处理剂，特别涉及一种可以替代传统的磷化液金属表面处理剂对金属产品进行处理的金属涂装前锆化处理剂。
【背景技术】
[0002]金属电镀前需要对金属表面进行前处理，以便使镀层均匀、光滑，避免出现橘皮现象。
[0003]最近几年，金属前处理领域取得了重大的进展，人们开发了多种前金属表面前处理剂，这些金属表面前处理剂对金属表面进行前处理需要较长的时间，在开发了高效能的表调剂后，磷化处理时间大幅减少，袋状构造部位的磷化性方面有很大改善。
[0004]目前广泛使用的金属表面前处理剂中普遍含有元素磷和氮，而这种元素随废弃前处理剂流入环境 中造成严重的水体富营养化，引发赤潮、褐潮等环境问题。近几年来，随着人们对环保要求的不断提高，在金属表面前处理行业掀起了一场“绿色革命”，目前已经开发出可用来替代磷化技术的新型前处理剂，例如由含有离子液体的水性溶液或水性乳液构成的金属表面处理剂，如中国专利CN102787310A公开了一种金属表面处理剂，该处理剂使用硅酸盐或硅烷偶联剂作为清洗剂，使其与油污中的脂肪酸甘油酯发生皂化作用形成初生皂，从而使油污转化为水溶性物质而被溶解去除，而其中使用的硅酸钠、硅酸钾等硅酸盐或硅烷偶联剂，这些试剂均有环境污染，而且价格昂贵，生产及使用成本高。
[0005]此外，由于多数厂家应用阴极电泳涂装，对金属表面前处理剂的泳透率和耐腐蚀性能要求较高，目前多数市场上锆系处理剂都达不到原磷化水平，因此亟待开发一种绿色环保、泳透率与含磷金属前处理剂相当的无磷金属前处理剂。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现:离子液体在常温下全部由离子构成，电导率高，同时具有较强的溶解能力，通过设计调节阴阳离子，可以调整对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性，可起到缓蚀作用，此外，离子液体具有较小的表面张力，可起到表面活性剂的作用；纳米二氧化锆和纳米氟化锆等具有较强的紫外吸收能力，可以减小紫外线对金属表面的腐蚀，这些纳米金属氧化物也具有一定的电导能力，同时，其具有较强的自我修复能力，可对金属表面起抗腐蚀的作用；水溶性导电高分子聚噻吩或聚吡咯具有良好的导电能力和防腐性能，而锆化金属涂装前处理的主要目的即为除去金属表面的油污等污溃，并金属表面形成保护，因此本发明在前处理剂中加入离子液体、纳米二氧化锆/纳米氟化锆及水溶性导电高分子聚噻吩/聚吡咯，使金属锆化前处理剂具有较高的泳透率，从而完成了本发明，此外，本发明提供的金属锆经前处理剂中不含有磷或铬元素，绿色环保。本发明的目的在于提供以下几方面:
[0007]第一方面，本发明提供一种高泳透率金属锆化涂装前处理剂，其特征在于，该金属锆化前处理剂以其自身总重量为100%计，包括如下重量百分比的组分:
【权利要求】
1.一种高泳透率金属锆化涂装前处理剂，其特征在于，该金属锆化前处理剂以其自身总重量为100%计，包括如下重量百分比的组分:
2.根据权利要求1所述的高泳透率金属锆化涂装前处理剂，其特征在于，所述缓蚀剂选自乙胺、二乙胺、三乙胺、二戊胺、β -萘胺、苯基萘胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、苯并三氮唑、α -羟基苯并三氮唑、乌洛托品、牛脂胺、8-羟基喹啉、己烷基胺、辛烷基胺、癸烷基胺、十二烷基胺、十六烷胺、十八烷胺、双十二烷基胺、双十八烷基胺、三(十二烷基)胺或三(十八烷基)胺。
3.根据权利要求1所述的高泳透率金属锆化涂装前处理剂，其特征在于，所述稳定剂为非离子型表面活性剂，选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、司盘系列或吐温系列，优选为辛烷基苯酚聚氧乙烯醚-10、脂肪醇聚氧乙烯醚-7、司盘60或吐温80。
4.根据权利要求1所述的高泳透率金属锆化涂装前处理剂，其特征在于，所述抗氧化剂选自对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚、儿茶酚、2，6- 二叔丁基-α - 二甲胺基对苯酚或4，4-亚甲基(2，6- 二叔丁基苯酚)。
5.根据权利要求1所述的高泳透率金属锆化涂装前处理剂，其特征在于， 所述成膜助剂为十二醇酯； 所述PH调节剂选自柠檬酸、草酸、碳酸钠或碳酸氢钠。
6.一种根据权利要求1~5所述的高泳透率金属锆化涂装前处理剂的使用方法，其特征在于将金属表面处理剂均匀涂布于金属表面，20°C~100°C的温度下进行干燥，形成10~50nm厚的涂层。
【文档编号】C25D13/20GK103898593SQ201410117052
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】吴爱华, 曲丰作, 栾胜基 申请人:北京大学深圳研究院