[發明專利]水性金屬表面處理劑及使用其的金屬表面處理方法

有效

• 申請號: 201310018634.5
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103820778A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 郭敬國
• 申請（專利權）人: 中國鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C23C22/60
• 分類號: C23C22/60;C23C22/68
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

1.一種水性金屬表面處理劑，包括：

水溶性鋯化合物；

硅化合物，該硅化合物的含有量相對于該水溶性鋯化合物的質量比介于0.2至1.2之間；

含氟化合物，具有至少一個以上氟離子基團，該含氟化合物的含有量相對于該水溶性鋯化合物的質量比介于0.08至0.5之間；

磷酸化合物，該磷酸化合物的含有量相對于該水溶性鋯化合物的質量比介于0.1至0.5之間；以及

金屬化合物，該金屬化合物的含有量相對于該水溶性鋯化合物的質量比介于0.05至0.4之間。

2.權利要求1的水性金屬表面處理劑，其中該水溶性鋯化合物選自硝酸鋯、硝酸氧鋯、硫酸鋯、醋酸鋯、氟鋯酸、碳酸鋯銨、碳酸鋯鈉、碳酸鋯鉀及其彼此組合中的其中一種。

3.權利要求1的水性金屬表面處理劑，其中該硅化合物選自水分散性微粒二氧化硅、硅烷偶合劑及其彼此組合中的其中一種。

4.權利要求3的水性金屬表面處理劑，其中該水分散性微粒二氧化硅為膠態二氧化硅或粉末二氧化硅，且二氧化硅粒子的平均粒徑小于100納米。

5.權利要求3的水性金屬表面處理劑，其中該硅烷偶合劑選自γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-環氧丙烷基丙基三甲氧硅烷、γ-環氧丙烷基丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-環氧丙烷基丙基甲基二乙氧基硅烷及其彼此組合中的其中一種。

6.權利要求1的水性金屬表面處理劑，其中該含氟化合物選自氟化鋯銨、氟化鋯鉀、氟鋯酸、氟鈦酸銨、氟鈦酸、氟硅酸、氫氟酸及氟化氫銨中的其中一種。

7.權利要求1的水性金屬表面處理劑，其中該磷酸化合物選自下列物質中的一種：磷酸；磷酸二氫鹽、磷酸一氫鹽、磷酸鹽；三聚磷酸；縮合磷酸鹽，如三聚磷酸鹽、偏磷酸鹽；1-羥基甲烷-1,1-二膦酸、1-羥基乙烷-1,1-二膦酸、1-羥基丙烷-1,1-二膦酸、氨基三亞甲基膦酸、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸；以及前述鹽類的組合。

8.權利要求1的水性金屬表面處理劑，其中該金屬化合物的金屬元素至少包含鋁、鎂、錳及鈣中的其中一種。

9.權利要求8的水性金屬表面處理劑，其中該金屬化合物選自硫酸鋁、硝酸鋁、醋酸鋁、氧化鋁、磷酸二氫鋁、硫酸鎂、硝酸鎂、醋酸鎂、草酸鎂、氧化鎂、硫酸錳、硝酸錳、醋酸錳、氧化錳、硫酸鈣、硝酸鈣、醋酸鈣、氧化鈣及其彼此組合中的其中一種。

10.權利要求1的水性金屬表面處理劑，還包含水溶性或水分散性有機樹脂，該有機樹脂為含有可使其單獨溶于水中或在水中分散的官能基的樹脂，且該有機樹脂固成分相對于整體固成分之比介于0.01至0.9之間。

11.權利要求10的水性金屬表面處理劑，其中該水溶性或水分散性有機樹脂選自聚氨酯樹脂，其由聚酯多元醇、聚醚多元醇等多元醇與二異氰酸酯反應配制而成并在水中穩定地分散或溶解。

12.權利要求10的水性金屬表面處理劑，其中該水溶性或水分散性有機樹脂選自壓克力樹脂，其由丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等單體乳液聚合而成，該壓克力樹脂還包含壓克力接枝環氧樹脂共聚體、壓克力接枝聚脲樹脂共聚體、壓克力接枝聚烯烴樹脂共聚體或其彼此組合，且該壓克力樹脂的平均分子量范圍介于10,000至1,000,000之間，而其平均粒徑介于0.1微米至2微米之間。

13.權利要求1的水性金屬表面處理劑，其pH值介于6.0至11.0之間。

14.一種金屬表面處理方法，該方法為將權利要求1的水性金屬表面處理劑設置于金屬本體的表面。

15.權利要求14的金屬表面處理方法，其中該金屬本體選自鋁材、鋅材、鍍鋅的鋼材、鍍鋅鋁合金的鋼材及鍍鋅鐵合金的鋼材中的其中一種。

16.權利要求14的金屬表面處理方法，還包括對該水性金屬表面處理劑進行加熱干燥步驟，該加熱干燥步驟的溫度介于50℃至250℃之間。

17.權利要求16的金屬表面處理方法，其中該水性金屬表面處理劑在該加熱干燥步驟之后，于該金屬本體的表面形成保護膜。

18.權利要求17的金屬表面處理方法，其中該保護膜的厚度介于0.05微米至2微米之間。