CN104611688A - 一种铝钝化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝钝化剂，它由下述原料按照重量比混合组成，分别为：硅溶胶5～8份，柠檬酸1～3份，冰醋酸1～3份，氟钛酸2～5份，氟锆酸3～5份，L-酒石酸2份，氨水4～5份，水69～82份。本发明的目的在于提供一种效果好，无污染的铝钝化剂的制备方法。

Description

一种铝钝化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种冶金行业常用的物品的制备方法,更具体地说，它涉及一种铝钝化剂及其制备方法。
背景技术
铝钝化剂即铝材钝化剂、铝抛光剂，是各种铝制品和铝合金表面专用的环保钝化剂，适用于铝及铝合金表面形成化学钝化膜，经铝钝化剂处理所得到的化学钝化膜具有极好的防腐蚀性能，可作为油漆、塑料、装饰的前处理。
铝制品在日常生活和工农业生产中应用越来越广泛，由于金属铝较为活泼，若是将这些铝制品直接置于空气下，则很容易就被氧化，所以铝制品的表面处理尤为重要。在铝及合金的表面处理上一层化学钝化涂层（铝钝化剂），为防腐和装饰奠定了良好的基础。
目前，市场上用于压铸铝表面的处理剂基本上以三价铬、六价铬或者稀土改性结合强氧化剂而组成的转化膜处理剂，前两者普遍存在环境污染问题，后者虽然对环境污染有所改进，但还是不能将问题彻底解决，同时又出现在压铸铝表面形成的转化膜的各项性能指标下降或者达不到实际应用的要求；压铸铝表面变色、挂灰、涂装后的结合能力下降；耐腐蚀性能下降或者不过关。所以开发一种无污染且性能优良的钝化剂是目前急需解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种效果好，无污染的铝钝化剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种铝钝化剂，其特征是：它由下述原料按照重量比混合组成，分别为：
硅溶胶                         5～8份
柠檬酸                         1～3份
冰醋酸                         1～3份
氟钛酸                         2～5份
氟锆酸                         3～5份
L-酒石酸                       2份
氨水                           4～5份
水                             69～82份。
本发明还提供了这种铝钝化剂的制备方法：
S1：取5～8份硅溶胶加入69～82份的水中，用来作为钝化剂的成膜骨架；
再向S1制得的溶液中加入1～3份的柔性食用酸混合均匀 ，用以调节PH值至3～5；
再向S2制得的溶液中内加入2～5份的络合剂，于40℃～60℃温度下均匀混合；
S4：最后向S3制得的溶液中加入4～5份的氨水，用以调节PH值至5～８。
本发明进一步设置为：还向S4中制得的溶液中加入有用于催化的氟锆酸，所述氟锆酸加入的质量为3～5份。
本发明进一步设置为：还向S4中制得的溶液中加入有用于使镀层更加均一的L-酒石酸，所述L-酒石酸的质量为2份。
本发明进一步设置为：所述柔性食用酸为柠檬酸和冰醋酸，分别为1～2份、2份～3份。
本发明进一步设置为：所述络合剂为氟钛酸，所述氟钛酸质量为2～5份。
通过采用上述技术方案，将硅溶胶作为主要的成膜骨架，因为硅元素自身稳定的化学性能，不会因为外界的环境因素而改变其自身性能。将其作为成膜骨架，能够让最后铝表面形成的氧化膜更加的牢固、更加的稳定。柔性食用酸的作用，调节钝化剂的PH值，使其在制备的过程中，能够处于最适合的酸碱条件下进行。络合剂的添加能够使得钝化剂在对铝制品表面进行钝化时，能够更加容易的使金属离子和离子结合。并且在40℃～60℃这个温度下，能够起到一个很好的均匀混合的效果。L-酒石酸是一种羧酸，可以控制银镜的形成速度，获得非常均一的镀层，将其添加进去为了能够使钝化膜更加的均匀的覆盖于铝制品的表面。最后的步骤向其内部添加氨水，氨水的添加能够使得最后成型的钝化剂保持一个正常的PH值，不会使得PH值过高或过低，从而影响钝化剂的效果。本发明所用制备的钝化剂，不含有重金属铬，相比喊铬的钝化剂来说，更加的环保，效果更加的好。
具体实施方式
在下述实施例中，所讲的质量百分比均为各个成分占总溶液中的质量百分比。
实施例一：
一种钝化剂的制备方法，包括以下几个步骤：
S1：向水中加入用做成膜骨架的硅溶胶，5份的硅溶胶。在本实施例中，硅溶胶通过硅烷水解法得到，向水中加入硅烷，通过硅烷的水解产生硅溶胶。
S2：还加入有用于催化的氟锆酸，所述氟锆酸加入的量为3份。这里的氟锆酸，用于催化硅烷的水解反应，能够让其更加快速的形成硅溶胶骨架。这里的氟锆酸仅仅为一种优选的实施方式，由于其催化效果优秀。也可以为其他的一些能够催化硅烷水解反应的化学品。
S3：再向其加入质量百分比为1～3份的柔性食用酸混合 ，用以调节PH值至3。在本实施例中，柔性食用酸为1份的柠檬酸和2份的冰醋酸。
S4：还加入有用于使镀层更加均一的L-酒石酸，所述L-酒石酸加入的量为2份。
S5：再向其内加入2份的络合剂，于40℃温度下均匀混合。在本发明中，添加的络合剂为氟钛酸，因为其在铝表面钝化时能够产生络合反应，且效果优秀。
S6：最后向其内部加入4份的氨水，用以调节PH值，将PH值调节值5。
实施例二：
一种钝化剂的制备方法，包括以下几个步骤：
S1：向水中加入用做成膜骨架的硅溶胶，8份的硅溶胶。在本实施例中，硅溶胶通过硅烷水解法得到，向水中加入硅烷，通过硅烷的水解产生硅溶胶。
S2：还加入有用于催化的氟锆酸，所述氟锆酸加入的量为5份。这里的氟锆酸，用于催化硅烷的水解反应，能够让其更加快速的形成硅溶胶骨架。这里的氟锆酸仅仅为一种优选的实施方式，由于其催化效果优秀。也可以为其他的一些能够催化硅烷水解反应的化学品。
S3：再向其加入质量百分比为1～3份的柔性食用酸混合 ，用以调节PH值至3。在本实施例中，柔性食用酸为2份的柠檬酸和3份的冰醋酸。
S4：还加入有用于使镀层更加均一的L-酒石酸，所述L-酒石酸加入的量为2份。
S5：再向其内加入5份的络合剂，于40℃温度下均匀混合。在本发明中，添加的络合剂为氟钛酸，因为其在铝表面钝化时能够产生络合反应，且效果优秀。
S6：最后向其内部加入5份的氨水，用以调节PH值，将PH值调节值8。
实施例三：
一种钝化剂的制备方法，包括以下几个步骤：
S1：向水中加入用做成膜骨架的硅溶胶，6份的硅溶胶。在本实施例中，硅溶胶通过硅烷水解法得到，向水中加入硅烷，通过硅烷的水解产生硅溶胶。
S2：还加入有用于催化的氟锆酸，所述氟锆酸加入的量为4份。这里的氟锆酸，用于催化硅烷的水解反应，能够让其更加快速的形成硅溶胶骨架。这里的氟锆酸仅仅为一种优选的实施方式，由于其催化效果优秀。也可以为其他的一些能够催化硅烷水解反应的化学品。
S3：再向其加入质量百分比为1～3份的柔性食用酸混合 ，用以调节PH值至3。在本实施例中，柔性食用酸为2份的柠檬酸和1份的冰醋酸。
S4：还加入有用于使镀层更加均一的L-酒石酸，所述L-酒石酸加入的量为2份。
S5：再向其内加入2份的络合剂，于40℃温度下均匀混合。在本发明中，添加的络合剂为氟钛酸，因为其在铝表面钝化时能够产生络合反应，且效果优秀。
S6：最后向其内部加入4份的氨水，用以调节PH值，将PH值调节值6。
实施例四：
一种钝化剂的制备方法，包括以下几个步骤：
S1：向水中加入用做成膜骨架的硅溶胶，7份的硅溶胶。在本实施例中，硅溶胶通过硅烷水解法得到，向水中加入硅烷，通过硅烷的水解产生硅溶胶。
S2：还加入有用于催化的氟锆酸，所述氟锆酸加入的量为5份。这里的氟锆酸，用于催化硅烷的水解反应，能够让其更加快速的形成硅溶胶骨架。这里的氟锆酸仅仅为一种优选的实施方式，由于其催化效果优秀。也可以为其他的一些能够催化硅烷水解反应的化学品。
S3：再向其加入质量百分比为1～3份的柔性食用酸混合 ，用以调节PH值至3。在本实施例中，柔性食用酸为3份的柠檬酸和2份的冰醋酸。
S4：还加入有用于使镀层更加均一的L-酒石酸，所述L-酒石酸加入的量为2份。
S5：再向其内加入2份的络合剂，于40℃温度下均匀混合。在本发明中，添加的络合剂为氟钛酸，因为其在铝表面钝化时能够产生络合反应，且效果优秀。
S6：最后向其内部加入4份的氨水，用以调节PH值，将PH值调节值7。
以上所述是本发明的优选实施方式，对本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种铝钝化剂，其特征是：它由下述原料按照重量比混合组成，分别为：
硅溶胶                         5～8份
柠檬酸                         1～3份
冰醋酸                         1～3份
氟钛酸                         2～5份
氟锆酸                         3～5份
L-酒石酸                       2份
氨水                           4～5份
水                             69～82份。
2.一种铝钝化剂的制备方法，其特征是：
S1：取5～8份硅溶胶加入69～82份的水中，用来作为钝化剂的成膜骨架；
S2：再向S1制得的溶液中加入1～3份的柔性食用酸混合均匀 ，用以调节PH值至3～5；
S3：再向S2制得的溶液中内加入2～5份的络合剂，于40℃～60℃温度下均匀混合；
S4：最后向S3制得的溶液中加入4～5份的氨水，用以调节PH值至5～８。
3.根据权利要求2所述的铝钝化剂的制备方法，其特征是：还向S4中制得的溶液中加入有用于催化的氟锆酸，所述氟锆酸加入的质量为3～5份。
4.根据权利要求2所述的铝钝化剂的制备方法，其特征是：还向S4中制得的溶液中加入有用于使镀层更加均一的L-酒石酸，所述L-酒石酸的质量为2份。
5.根据权利要求2所述的铝钝化剂的制备方法，其特征是：所述柔性食用酸为柠檬酸和冰醋酸，分别为1～2份、2份～3份。
6.根据权利要求2所述的铝钝化剂的制备方法，其特征是：所述络合剂为氟钛酸，所述氟钛酸质量为2～5份。
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