[發明專利]納米表面處理劑及其覆蓋于金屬材料表面的處理方法

有效

• 申請號: 201410243383.5
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN105018917B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 葉晉瑋;邱正杰
• 申請（專利權）人: 南美特科技股份有限公司
• 主分類號: C23C22/60
• 分類號: C23C22/60;C23C22/73;C23C28/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 姚亮

技術領域

本發明有關于一種金屬材料表面處理方法，尤指一種將納米表面處理劑披覆于金屬材料表面以產生一保護膜，并增強該保護膜與材料表面的接合強度，達到防銹蝕以及耐磨功效的表面處理方法。

背景技術

由于金屬容易氧化，因此一般的金屬制品通常會經過一道表面處理的步驟，來使得該金屬制品表面形成一防護膜，以避免金屬氧化，并且方便進行后續的處理。

目前所用的金屬表面處理方法，包括以酸作化成處理(conversion)或將金屬放置在酸液中以陽極氧化(anodizing)來產生一層粗糙多孔的金屬氧化物層，這樣在后續處理時才能用接著劑來粘著或上漆。

目前所用的酸作化成處理步驟，其是先將金屬表面素材經過脫脂洗凈步驟以去除表面油污后，經過水洗步驟以確保金屬表面的清潔，接著以酸洗步驟來去除離型劑(金屬脫模時所用的脫模劑)，之后再經過一次水洗步驟去除酸洗液，隨后進行皮膜化成處理，該皮膜化成處理是將金屬浸漬于一化成皮膜劑中，使該化成皮膜劑與多孔的金屬表面反應以形成一皮膜，以達到皮膜防護功能，使金屬在后續上漆時能夠達到物理性附著的效果，最后再經過一次水洗步驟以及水切干燥步驟，即可得到一具有皮膜防護層的金屬。

上述方法已沿用多年，雖然具有一定的效果，但步驟太過繁雜，同時由于酸洗過程中使用的酸液多為含有重金屬如：鉻離子(六價鉻)、釩離子、錳離子等，因此對環境造成極大的污染，而且無法降低生產成本。

發明內容

有鑒于現有技術的不足及種種不便，本發明的目的在于提供一種納米表面處理劑覆蓋于金屬材料表面的處理方法，使所述金屬材料表面以化學鍵結形式形成一防銹蝕、耐磨的保護膜，并主要應用于金屬材料表面，特別是扣件表面。

為了達到上述目的，本發明的納米表面處理劑覆蓋于金屬材料表面的處理方法包括以下步驟：

前處理，將一金屬材料表面的油污、雜質去除；

活化處理，將金屬材料浸泡于酸性或堿性溶液中進行活化，去除材料表面的氧化物，并形成氫氧基；

薄膜處理，將納米表面處理劑以現有技術如：浸鍍、噴涂或滾輪涂布方式披覆于金屬材料表面，直到納米表面處理劑與所述金屬材料表面產生化學鍵結，形成一保護膜；其中所述納米表面處理劑是由至少一種烷氧化物、水以及堿性化合物相混合，并由所述堿性化合物催化烷氧化物與水進行縮合反應所形成的納米溶液，且所述納米表面處理劑進一步包含有樹脂；以及

熟化處理，利用一加熱手段對所述保護膜加熱，形成一抗蝕層。

在本發明提供的納米表面處理劑覆蓋于金屬材料表面的處理方法中，較佳的是，所述樹脂選自酸醇樹脂、氨基樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚胺基甲酸乙酯樹脂、亞克力樹脂、硅氧樹脂、氟碳樹脂、聚脲酸酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚炔樹脂、聚乙二醇樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚烯樹脂和聚醋酸乙烯酯中的一種或幾種的組合。

在本發明提供的納米表面處理劑覆蓋于金屬材料表面的處理方法中，更佳的是，所述納米表面處理劑進一步包含有助劑，所述助劑選自流平劑、分散劑、消泡劑、增稠劑、防縮孔劑、干燥促進劑及殺菌劑。

在本發明提供的納米表面處理劑覆蓋于金屬材料表面的處理方法中，較佳的是，上述烷氧化物的通式為(OR)_xM-O-M(OR)_x、(R)_y(OR)_x-yM-O-M(OR)_x-y(R)_y、(OR)_xM、M(OR)_x-y(R)_y或(OR)_xM-O-M(OR)_x；其中R選自于：烷基、烯基、芳香基、鹵烷基及氫；其中M選自：鋁、鐵、鈦、鋯、鉿、硅、銠、銫、鉑、銦、錫、金、鍺、銅及鉭；其中x>y，且x為2、3、4或5，y為1、2、3或4。

在本發明提供的納米表面處理劑覆蓋于金屬材料表面的處理方法中，較佳的是，上述堿性化合物選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、一級胺、二級胺、三級胺和乙醇鈉中一種或幾種的組合。

在本發明提供的納米表面處理劑覆蓋于金屬材料表面的處理方法中，更佳的是，所述納米表面處理劑進一步包含有蠟，所述蠟選自水性蠟、油性蠟及合成蠟，并通過改變所述蠟的添加量調整保護膜經熟化處理后形成的抗蝕層表面的摩擦系數。