[發明專利]一種植酸鈍化液以及制備和鈍化處理方法

有效

• 申請號: 201910838069.4
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110468398B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 劉雪峰;劉靜;王文靜
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C23C22/07
• 分類號: C23C22/07;C23C22/73;C25D11/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發明公開了一種植酸鈍化液以及制備和鈍化處理方法，屬于金屬表面處理技術領域。該植酸鈍化液由植酸、聚乙二醇或聚丙二醇、硅酸鈉或磷酸鈉鹽、乙二胺四亞甲基磷酸和氨基三亞甲基膦酸或羥基亞乙基二膦酸組成。制備以上植酸鈍化液，將表面預處理后的金屬放入該植酸鈍化液中進行電鍍或浸漬處理，烘干后在金屬表面得到鈍化膜。根據本發明的技術方案中，植酸鈍化液無毒、環保、價格低廉；植酸鈍化液的制備方法簡單，易于操作；鈍化處理方法工藝流程短，節約水資源；鈍化膜結構致密均勻，具有優異的抵抗金屬腐蝕和防高溫氧化作用以及良好的導電性能，且與涂料的粘接性能好。

技術領域

本發明屬于金屬表面處理技術領域，具體涉及一種植酸鈍化液以及制備和鈍化處理方法。

技術背景

隨著科學技術的快速發展和社會經濟的不斷進步，各行各業對表面進行了鈍化處理的金屬的需求量日益增加。例如，電子和裝飾等行業就需求大量的表面鈍化處理銅箔用于撓性印刷線路板、鋰離子電池、電磁屏蔽、石墨烯制備、散熱基板和建筑裝飾等方面。金屬在應用前進行表面鈍化處理，主要是為了防止金屬在應用時表面發生氧化和腐蝕等問題，影響其使用性能，造成資源浪費，降低經濟效益。

傳統的金屬表面鈍化處理通常采用六價鉻電鍍，一般用鉻酸鹽體系鈍化液，該工藝得到的鍍層具有很高的抗氧化性、耐蝕性以及良好的自修復能力。但六價鉻具有強致癌性，會給人體和環境帶來嚴重危害。隨著人們環保意識的逐漸提高，六價鉻已經被限制使用，各生產企業都趨向于采用更環保節能的生產方式。有研究人員也開發了低鉻體系鈍化液，通過采用毒性及廢水排放污染相對較小的三價鉻替代六價鉻，在一定程度上減輕了有害影響，勉強符合現有環保方面的規定，但也難以滿足不斷提高的高標準環保要求，而且三價鉻在高溫和氧化劑存在的條件下，就會氧化成六價鉻，在鈍化處理過程中或金屬使用過程中仍然存在著巨大的潛在風險，故而未能從根本上解決問題。因此，無鉻鈍化工藝逐漸發展起來。目前大部分關于取代六價鉻或三價鉻的研究尚不成熟，現有無鉻體系鈍化液主要有鉬酸鹽、稀土鹽、硅酸鹽及單寧酸、硅烷等體系，普遍存在著一系列問題。例如，工藝不穩定，工藝流程復雜，生產成本高，部分添加劑有毒性，產品的抗氧化能力和防腐蝕能力等還達不到相關要求。

為了解決上述無鉻體系鈍化液存在的問題，人們提出了植酸體系鈍化液，植酸及其鹽的巨大螯合勢能賦予其優良的抗氧化性及耐蝕性。相比其他體系來說，植酸來源廣、綠色環保、成本較低且有良好的導電性，在金屬表面上的植酸鹽涂層具有優異的抗氧化性、耐蝕性以及與金屬和聚合物涂層的優良粘合性。但是，傳統的植酸體系鈍化液仍然存在以下問題：

(1)添加劑種類多，生產成本高；

(2)部分添加劑有毒性，例如硫脲、苯并三唑和三乙醇胺等；

(3)工藝流程復雜，部分性能達不到要求。

因此，針對傳統鉻酸鹽體系鈍化液、無鉻體系鈍化液和植酸體系鈍化液及其鈍化處理方法存在的問題，開發一種成本低、效率高且綠色環保的新型鈍化液及鈍化處理方法，對于表面鈍化處理金屬的快速開發及推廣應用具有重要意義。

發明內容

為了實現以上目的，本發明提供一種植酸鈍化液以及制備和鈍化處理方法，所述植酸鈍化液無毒、環保、價格低廉，制備方法簡單，易于操作，且鈍化處理方法工藝流程短，節約水資源；鈍化膜結構致密均勻，具有優異的抵抗金屬腐蝕和防高溫氧化作用以及良好的導電性能，且與涂料的粘接性能好。