[發明專利]一種金屬表面多功能環保型納米陶化液及其制備方法和使用方法

在審

• 申請號: 201811259480.8
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109321908A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 崔學軍;寧闖明;張穎君;李明田
• 申請（專利權）人: 四川理工學院
• 主分類號: C23C22/34
• 分類號: C23C22/34;C23C22/44
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李海華

1.一種金屬表面多功能環保型納米陶化液，其特征在于，按重量百分比計，其組分如下：主成膜劑3-10%、輔助成膜劑1-10%、水性有機樹脂1-10%、納米溶膠0.1-3%、絡合劑0.1-1%、偶聯劑0.1-1%、緩蝕潤濕劑0.05-1%、余量為水。

2.根據權利要求1所述的一種金屬表面多功能環保型納米陶化液，其特征在于，所述主成膜劑為氟鋯酸、氟鋯酸銨中的一種或兩種。

3.根據權利要求2所述的一種金屬表面多功能環保型納米陶化液，其特征在于，所述主成膜劑還包括氟鈦酸、氟鈦酸銨、氟硅酸、氟硅酸銨中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的一種金屬表面多功能環保型納米陶化液，其特征在于，所述輔助成膜劑為硝酸鹽、硼酸鹽，鉬酸鹽、鋁酸鹽、釩酸鹽中的一種或多種，所述硝酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、鋁酸鹽、釩酸鹽，具體為硝酸銨、硝酸錳、硝酸鋁、硼酸鈉、過硼酸鈉、氟硼酸鈉、鉬酸銨、鉬酸鈉、偏鋁酸鈉、釩酸銨中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的一種金屬表面多功能環保型納米陶化液，其特征在于，所述水性有機樹脂為有機硅樹脂、有機硅乳液、聚丙烯酸樹脂、丙烯酸樹脂、苯丙乳液、聚乙烯蠟中的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的一種金屬表面多功能環保型納米陶化液，其特征在于，所述納米溶膠為納米聚四氟乙烯分散液、納米氟化石墨分散液、納米氟化石墨烯分散液、納米碳溶膠、納米二氧化鋯溶膠、納米二氧化硅溶膠、納米三氧化二鋁溶膠、納米二氧化鈦溶膠中的一種或多種。

7.根據權利要求1所述的一種金屬表面多功能環保型納米陶化液，其特征在于，所述絡合劑為單寧酸及其鹽、馬來酸及其鹽、富馬酸及其鹽、植酸及其鹽、酒石酸及其鹽、檸檬酸及其鹽、EDTA及其鹽中的一種或多種；所述偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑中的一種或兩種。

8.根據權利要求1所述的一種金屬表面多功能環保型納米陶化液，其特征在于，所述緩蝕潤濕劑為二乙醇胺、三乙醇胺、對位甲苯硫脲、鄰位甲苯硫脲、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、乙二醇、聚乙二醇中的一種或多種。

9.一種制備權利要求1所述的一種金屬表面多功能環保型納米陶化液的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

（1）按比例稱取各種原料；

（2）在其2/3需水量中加入稱取的主成膜劑，攪拌至溶解；

（3）在步驟（2）制得的溶液中加入輔助成膜劑，攪拌至溶解；

（4）在步驟（3）制得的溶液中加入水性有機樹脂，攪拌至溶解；

（5）在步驟（4）制得的溶液中加入納米溶膠，攪拌至溶解；

（6）在步驟（5）制得的溶液中加入絡合劑、偶聯劑、緩蝕潤濕劑，攪拌至溶解；

（7）在步驟（6）制得的溶液中，補足剩余的水，獲得無色透明陶化液。

10.利用權利要求1所述的一種金屬表面多功能環保型納米陶化液進行陶化處理的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

（1）預處理：將鋼鐵等金屬構件依次進行堿洗除油、水洗、溢流水洗；

（2）陶化處理：將所配陶化液用去離子水按25-50mL/L濃度進行稀釋，調節pH值為4.5-5.5，陶化點4-8.0，然后進行陶化處理，陶化處理有常溫噴淋、浸泡處理工藝和輥涂工藝這三種工藝：常溫噴淋，將稀釋后的陶化液置于噴淋裝置內，在0.08-0.12MPa壓力下對金屬構件噴淋60-100s；浸泡處理工藝，將金屬構件置于稀釋后的陶化液中浸泡3-10min；輥涂工藝，以轉輥作為載體，將稀釋后的陶化液涂敷在金屬構件上，以獲得一定厚度的陶化膜；

（3）后處理：然后將經過陶化處理的金屬構件先用水洗，再進行溢流水洗，然后去離子水或純水沖洗，最后將金屬構件置于90-100℃的溫度條件下保溫50-70 s進行烘干，得到經過陶化處理的金屬構件。