一种锆系与硅烷系协同优化型无铬钝化剂在铝合金型材喷涂前处理的应用
1.前言
众所周知,由于传统的铬酸盐钝化工艺已不能满足国内外越来越深严格的环保要求,铝合金型材喷涂前处理采用无铬钝化技术已大势所趋并日臻成熟,获得铝型材厂家的普遍认可与众多应用。
目前,无铬钝化处理剂可分为二大类型:无机物类(锆/钛盐、钴盐、锂盐、高锰酸盐、钼酸盐、硅酸盐和稀土盐等)和有机物类(硅烷、植酸、单宁酸、树脂等),而在实践中获得应用的主要有锆钛系和硅烷系处理剂,但研究和实践发现没有一种单一的无机物或有机物钝化剂具有与铬酸盐相近的钝化效果,而借助有机分子、无机分子间的协同缓蚀作用可以明显提高金属表面涂层的耐蚀性,有些已经接近甚至超过了铬酸盐钝化效果[1]。
2. 锆系与硅烷系协同优化型无铬钝化剂的技术优势
2.1 锆钛系处理剂特点
锆钛系处理剂主要由含钛、锆、铪的金属盐、氟化物、硝酸盐和有机添加剂组成,通过浸渍、喷淋的方式形成转化膜。膜层主要是由锆钛盐、铝的氧化物、铝的氟化物及锆钛的配合物等组成的混合夹杂物,其优点在于工艺操作简单,所获得的膜层与有机聚合物的结合力强,但其耐蚀性能仍低于铬酸盐膜[2]。
2.2 硅烷系处理剂特点
硅烷系处理剂含有极性和非极性部分。根据硅烷的分子结构,单硅烷:X3Si(CH2)nY和双硅烷:X3Si(CH2)nYm(CH2)nSiX3或X3Si(CH2)mSiX3,Y为非极性部分,X为极性部分。Y是非水解性有机基如烷基、苯基以及乙烯基、环氧基、氨基、 巯基等有机官能团,常与表面处理涂层树脂中的有机官能团发生化学结合;X为极性部分,是水解性基团如氯基、甲氧基、乙氧基等,这些基团易水解成硅醇而与无机物质金属表面的氧化物或羟基反应生成稳定的硅氧键,从而在金属表面及次表面形成高密度的网络状Me2O2Si和Si2O2Si疏水膜,在无机物质和有机物质的界面之间架起“分子桥”,把两种性质完全不同的材料牢固地连接在一起,有效的阻止腐蚀介质的渗入,大大提高金属的耐腐蚀性[1],但硅烷处理的工艺控制要求较高。
2.3 协同优化型无铬钝化处理剂的技术优势与应用
2.3.1 协同优化型无铬钝化剂是在锆系处理剂的基础上加入高分子有机树脂和硅 烷偶联剂,获得了无机物和....
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