一種耐磨耐刮擦鋁合金無鉻鈍化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋁合金鈍化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐磨耐刮擦鋁合金無鉻鈍化劑及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁合金具有許多優(yōu)良的性能，被廣泛用于交通運(yùn)輸、包裝容器、航空航天、家用電 器、機(jī)械制造、建筑型材、電子通訊等多個(gè)領(lǐng)域。但鋁合金的抗腐蝕性、耐磨性、硬度等性能 較差，在使用過程中容易受到腐蝕，因此鋁型材在涂裝前必須經(jīng)過有效的表面處理，以避免 或減少腐蝕。
[0003] 鉻酸鹽鈍化處理作為最常用的鋁合金表面處理技術(shù)，具有使用方便，價(jià)格低廉，耐 腐蝕性能及裝飾性能較好的優(yōu)點(diǎn)，但是處理溶液中的六價(jià)鉻毒性大、對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，已被 多國出臺(tái)政策法規(guī)限制或禁止使用。因此，尋求無鉻鈍化體系十分必要。其中鈦鋯基鈍化 技術(shù)具有工藝簡單、穩(wěn)定性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是其耐腐蝕性和附著力不如鉻酸鹽鈍化處 理，限制了其應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種耐磨耐刮擦鋁合金無鉻鈍化 劑，具有優(yōu)異的附著能力和耐腐蝕性能，耐磨性能優(yōu)異，能減少鋁合金表面的磨損、刮擦，對(duì) 鋁合金起到顯著的保護(hù)作用。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種耐磨耐刮擦鋁合金無鉻鈍化劑，其是由下述重量份的原料制得： 30-40%氟鈦酸5-10,40-45%氟鋯酸5-10,聚環(huán)氧琥珀酸1-2,葡萄糖酸鈉4-6,氟化鈉 1-2,65-70%硝酸1-2,太古油1-2,二甲基硅油1-2,40-50%聚乙烯蠟乳液50-100,成膜助劑 50-100,水 800-1000 ; 其中成膜助劑由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇1-2,雙酚A型環(huán)氧樹脂10-15,單 硬脂酸甘油酯〇. 5-1，丙烯酸4-6,碳納米管1-2,乙二醇丁醚10-15,二乙醇胺5-10,過氧化 二苯甲酰0. 2-0. 4,水60-80 ;成膜助劑的制備方法是將聚乙烯醇、雙酚A型環(huán)氧樹脂和單 硬脂酸甘油酯加入反應(yīng)容器中85-90°C攪拌4-6h，先加入乙二醇丁醚120-140°C攪拌直至 熔融，再加入過氧化二苯甲酰、丙烯酸和碳納米管70-8(TC反應(yīng)2-4h，最后加入其余原料攪 40-50°C反應(yīng)0. 5-lh，將pH調(diào)至6-7,即得。
[0006] -種耐磨耐刮擦鋁合金無鉻鈍化劑的制備方法，包括以下步驟： (1) 按重量稱取原料，先將氟鈦酸、氟鋯酸、聚環(huán)氧琥珀酸、氟化鈉和硝酸加入水中攪拌 均勾，然后加入太古油600-1000r/min攪拌l〇-15min，最后加入二甲基硅油60-80°C攪拌 0· 5-lh，冷卻后將pH調(diào)至4-4. 5,得混合液； (2) 將（1)中的混合液與其余原料混合后50-60°C攪拌0. 5-lh，冷卻后過濾除去雜質(zhì)， 即得耐磨耐刮擦鋁合金無鉻鈍化劑。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是： 本發(fā)明在環(huán)氧樹脂中引入聚乙烯醇、丙烯酸和碳納米管改性劑制得成膜助劑，結(jié)合鈦 鋯基鈍化劑，并與其余原料進(jìn)行復(fù)配后得到復(fù)合型鋁合金鈍化劑，能在鋁合金表面形成具 有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的致密的薄膜，與常用鈦鋯基鈍化劑形成的薄膜相比，具有優(yōu)異的強(qiáng)度、韌性和 附著能力，耐腐蝕性能良好，同時(shí)具有良好的耐磨性能，能減少鋁合金表面的磨損、刮擦，具 有良好的的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0008] -種耐磨耐刮擦鋁合金無鉻鈍化劑，其是由下述重量份的原料制得： 40%氟鈦酸5,40%氟鋯酸5,聚環(huán)氧琥珀酸1，葡萄糖酸鈉4,氟化鈉1，65%硝酸1，太古 油1，二甲基硅油1，40%聚乙烯蠟乳液50,成膜助劑50,水800 ; 其中成膜助劑由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇1，雙酚A型環(huán)氧樹脂10,單硬脂酸 甘油酯〇. 5,丙烯酸4,碳納米管1，乙二醇丁醚10,二乙醇胺5,過氧化二苯甲酰0. 2,水60 ; 成膜助劑的制備方法是將聚乙烯醇、雙酚A型環(huán)氧樹脂和單硬脂酸甘油酯加入反應(yīng)容器中 85°C攪拌4h，先加入乙二醇丁醚120°C攪拌直至熔融，再加入過氧化二苯甲酰、丙烯酸和碳 納米管70°C反應(yīng)2h，最后加入其余原料攪40°C反應(yīng)0. 5h，將pH調(diào)至7,即得。
[0009] -種耐磨耐刮擦鋁合金無鉻鈍化劑的制備方法，包括以下步驟： (1) 按重量稱取原料，先將氟鈦酸、氟鋯酸、聚環(huán)氧琥珀酸、氟化鈉和硝酸加入水中攪拌 均勾，然后加入太古油600r/min攪拌lOmin，最后加入二甲基硅油60°C攪拌0. 5h，冷卻后將 pH調(diào)至4,得混合液； (2) 將（1)中的混合液與其余原料混合后50°C攪拌0. 5h，冷卻后過濾除去雜質(zhì)，即得耐 磨耐刮擦錯(cuò)合金無絡(luò)鈍化劑。
[0010] 用上述制得的無鉻鈍化劑對(duì)鋁合金進(jìn)行鈍化處理，鈍化條件為50°c，3min，然后于 90°C烘干15min，進(jìn)行性能測(cè)試結(jié)果如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐磨耐刮擦鋁合金無鉻鈍化劑，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得： 30-40%氟鈦酸5-10,40-45%氟鋯酸5-10,聚環(huán)氧琥珀酸1-2,葡萄糖酸鈉4-6,氟化鈉 1-2,65-70%硝酸1-2,太古油1-2,二甲基硅油1-2,40-50%聚乙烯蠟乳液50-100,成膜助劑 50-100,水 800-1000 ; 所述成膜助劑由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇1-2,雙酚A型環(huán)氧樹脂10-15,單 硬脂酸甘油酯〇. 5-1，丙烯酸4-6,碳納米管1-2,乙二醇丁醚10-15,二乙醇胺5-10,過氧化 二苯甲酰0. 2-0. 4,水60-80 ;成膜助劑的制備方法是將聚乙烯醇、雙酚A型環(huán)氧樹脂和單 硬脂酸甘油酯加入反應(yīng)容器中85-90°C攪拌4-6h，先加入乙二醇丁醚120-140°C攪拌直至 熔融，再加入過氧化二苯甲酰、丙烯酸和碳納米管70-8(TC反應(yīng)2-4h，最后加入其余原料攪 40-50°C反應(yīng)0. 5-lh，將pH調(diào)至6-7,即得。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨耐刮擦鋁合金無鉻鈍化劑的制備方法，其特征在 于，包括以下步驟： (1) 按重量稱取原料，先將氟鈦酸、氟鋯酸、聚環(huán)氧琥珀酸、氟化鈉和硝酸加入水中攪拌 均勾，然后加入太古油600-1000r/min攪拌l〇-15min，最后加入二甲基硅油60-80°C攪拌 0· 5-lh，冷卻后將pH調(diào)至4-4. 5,得混合液； (2) 將（1)中的混合液與其余原料混合后50-60°C攪拌0. 5-lh，冷卻后過濾除去雜質(zhì)， 即得耐磨耐刮擦鋁合金無鉻鈍化劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐磨耐刮擦鋁合金無鉻鈍化劑，其是由下述重量份的原料制得：30-40%氟鈦酸5-10，40-45%氟鋯酸5-10，聚環(huán)氧琥珀酸1-2，葡萄糖酸鈉4-6，氟化鈉1-2，65-70%硝酸1-2，太古油1-2，二甲基硅油1-2，40-50%聚乙烯蠟乳液50-100，成膜助劑50-100，水800-1000。本發(fā)明的鋁合金鈍化劑能在鋁合金表面形成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的致密的薄膜，具有優(yōu)異的強(qiáng)度、韌性和附著能力，耐腐蝕性能良好，同時(shí)具有良好的耐磨性能，能減少鋁合金表面的磨損、刮擦，并能減少環(huán)境污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【IPC分類】C23C22/34
【公開號(hào)】CN105316665
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510735885
【發(fā)明人】沈四海, 沈軍
【申請(qǐng)人】合肥海源機(jī)械有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年11月3日