RU2655536C2 - Водное средство и способ нанесения покрытия для антикоррозионной обработки металлических подложек - Google Patents
Водное средство и способ нанесения покрытия для антикоррозионной обработки металлических подложек Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655536C2 RU2655536C2 RU2015127893A RU2015127893A RU2655536C2 RU 2655536 C2 RU2655536 C2 RU 2655536C2 RU 2015127893 A RU2015127893 A RU 2015127893A RU 2015127893 A RU2015127893 A RU 2015127893A RU 2655536 C2 RU2655536 C2 RU 2655536C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- epoxypropoxy
- propyl
- iron
- aqueous
- alkoxysilane
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 49
- -1 iron ions Chemical class 0.000 claims abstract description 37
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims abstract description 22
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- LZQHZOIDAMYHSS-UHFFFAOYSA-N [F].[Ti] Chemical class [F].[Ti] LZQHZOIDAMYHSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- FRHOZLBTKXGMDH-UHFFFAOYSA-N [Zr].[F] Chemical compound [Zr].[F] FRHOZLBTKXGMDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- DRUOQOFQRYFQGB-UHFFFAOYSA-N ethoxy(dimethyl)silicon Chemical compound CCO[Si](C)C DRUOQOFQRYFQGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- GAURFLBIDLSLQU-UHFFFAOYSA-N diethoxy(methyl)silicon Chemical compound CCO[Si](C)OCC GAURFLBIDLSLQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims abstract description 4
- PKTOVQRKCNPVKY-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(methyl)silicon Chemical compound CO[Si](C)OC PKTOVQRKCNPVKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilane Chemical compound CCO[SiH](OCC)OCC QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 14
- 239000002966 varnish Substances 0.000 claims description 13
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical class [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 6
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L copper(ii) acetate Chemical class [Cu+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 claims description 3
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilane Chemical compound CO[SiH](OC)OC YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical class Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical class [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical class [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- BOCUKUHCLICSIY-UHFFFAOYSA-N cyclothiazide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(S(N2)(=O)=O)=C1NC2C1C(C=C2)CC2C1 BOCUKUHCLICSIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BJZIJOLEWHWTJO-UHFFFAOYSA-H dipotassium;hexafluorozirconium(2-) Chemical compound [F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[K+].[K+].[Zr+4] BJZIJOLEWHWTJO-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 2
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical class [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N iron(2+);dinitrate Chemical class [Fe+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NPFOYSMITVOQOS-UHFFFAOYSA-K iron(III) citrate Chemical class [Fe+3].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NPFOYSMITVOQOS-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- CQLFBEKRDQMJLZ-UHFFFAOYSA-M silver acetate Chemical class [Ag+].CC([O-])=O CQLFBEKRDQMJLZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical class [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 2
- XROWMBWRMNHXMF-UHFFFAOYSA-J titanium tetrafluoride Chemical class [F-].[F-].[F-].[F-].[Ti+4] XROWMBWRMNHXMF-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- OMQSJNWFFJOIMO-UHFFFAOYSA-J zirconium tetrafluoride Chemical compound F[Zr](F)(F)F OMQSJNWFFJOIMO-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 claims 1
- JKNZUZCGFROMAZ-UHFFFAOYSA-L [Ag+2].[O-]S([O-])(=O)=O Chemical class [Ag+2].[O-]S([O-])(=O)=O JKNZUZCGFROMAZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 238000007739 conversion coating Methods 0.000 claims 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims 1
- OHZCFWMJMWFNFP-UHFFFAOYSA-L ferrous tartrate Chemical class [Fe+2].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O OHZCFWMJMWFNFP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 claims 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical class Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- LNOZJRCUHSPCDZ-UHFFFAOYSA-L iron(ii) acetate Chemical class [Fe+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O LNOZJRCUHSPCDZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 abstract description 5
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- PZJJKWKADRNWSW-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilicon Chemical compound CO[Si](OC)OC PZJJKWKADRNWSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 33
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 8
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 3
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 2
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- YOYLLRBMGQRFTN-SMCOLXIQSA-N norbuprenorphine Chemical compound C([C@@H](NCC1)[C@]23CC[C@]4([C@H](C3)C(C)(O)C(C)(C)C)OC)C3=CC=C(O)C5=C3[C@@]21[C@H]4O5 YOYLLRBMGQRFTN-SMCOLXIQSA-N 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- DXIGZHYPWYIZLM-UHFFFAOYSA-J tetrafluorozirconium;dihydrofluoride Chemical compound F.F.F[Zr](F)(F)F DXIGZHYPWYIZLM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- KBPZVLXARDTGGD-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydroxybutanedioic acid;iron Chemical compound [Fe].OC(=O)C(O)C(O)C(O)=O KBPZVLXARDTGGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000611 Zinc aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- GOKIPOOTKLLKDI-UHFFFAOYSA-N acetic acid;iron Chemical compound [Fe].CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O GOKIPOOTKLLKDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 1
- HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N alumane;zinc Chemical compound [AlH3].[Zn] HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 150000002221 fluorine Chemical class 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940071536 silver acetate Drugs 0.000 description 1
- YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L silver sulfate Chemical compound [Ag+].[Ag+].[O-]S([O-])(=O)=O YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000367 silver sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 1
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/34—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/73—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
- C23C22/74—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process for obtaining burned-in conversion coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/82—After-treatment
- C23C22/83—Chemical after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
- C25D13/20—Pretreatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
- C23C2222/20—Use of solutions containing silanes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к антикоррозионной обработке металлических подложек. Предложены водный конверсионный раствор, используемый в качестве предварительной обработки для нанесения дополнительного покрытия, и способ нанесения покрытия на металлические подложки, обеспечивающие получение адгезионных характеристик, исключающих опасность проникновения ржавчины через лак. Водный раствор состоит из по меньшей мере одного соединения, диссоциирующего в водном растворе на комплексы циркония-фтора или титана-фтора, по меньшей мере одного водорастворимого соединения, высвобождающего катионы металлов, выбранные из группы, состоящей из ионов железа, ионов меди и ионов серебра, и водорастворимого алкоксисилана, содержащего по меньшей мере одну эпоксидную группу, и при необходимости буферной системы для установления показателя рН. Раствор в основном свободен от фосфатов и хрома, а указанным алкоксисиланом является [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]триметоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]триэтоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)-пропил]метилдиэтоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]метилдиметоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]диметилэтоксисилан или их комбинация, причем он свободен от силанов, имеющих аминогруппы. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр.
Description
Изобретение относится к водному средству для антикоррозионной обработки металлических подложек и к способу нанесения покрытия на металлические подложки.
Поверхность металлических подложек, например, листовой стали для автомобильной промышленности, в общем случае подвержена негативному воздействию коррозии.
Коррозии можно противодействовать путем нанесения покрытия и/или формирования конверсионного слоя посредством конверсионной обработки соответствующей подложки. При этом под конверсионным слоем подразумевают слой, образующийся в результате химического превращения (конверсии) подложки на ее поверхности с различными компонентами водного пассивирующего средства.
Конверсионную обработку часто используют в качестве предварительной обработки. При этом целью предварительной обработки поверхности металлов является как повышение ее коррозионной стойкости, так и улучшение адгезионных свойств. Подобным образом поверхность подготавливают к тому, чтобы затем снабдить ее другим, органическим покрытием.
В немецком патенте DE 102006000600 В4 опубликован способ нанесения покрытия на металлические поверхности. Используемый для нанесения покрытия водный состав содержит по меньшей мере один фосфат, по меньшей мере одно соединение циркония, комплексообразователь, а также катионы алюминия и/или цинка.
В связи с негативным воздействием методов, предусматривающих использование фосфатных соединений и соединений хрома, на окружающую среду их все чаще заменяют альтернативными методами.
Возможной альтернативой является использование кислых водных растворов комплексов фтора, которые, как известно, обладают антикоррозионными свойствами.
Так, например, из немецкого патента DE 102008014465 А1 известно не содержащее хрома водное средство для антикоррозионной конверсионной обработки металлических поверхностей. Указанное средство содержит соединения циркония и фтора, а также водорастворимые соединения, высвобождающие ионы железа и меди. После конверсионной обработки металлическую поверхность подвергают лакированию окунанием.
В случае если конверсионная обработка является технологической операцией, предваряющей нанесение дополнительного покрытия, требования к адгезионным свойствам конверсионного слоя повышаются. При этом для максимально возможного исключения негативных эффектов, например, проникания ржавчины через антикоррозионные слои, должна быть усилена адгезия как между подложкой и конверсионным слоем, так и между конверсионным слоем и дополнительным слоем.
В европейском патенте ЕР 1900846 А1 описан способ химической конверсионной обработки металлических подложек. Согласно предлагаемому в этой публикации способу цирконий и фтор служат компонентами для формирования конверсионного слоя и травильным средством поверхности металла, что позволяет повысить коррозионную стойкость. При этом в качестве дополнительного компонента используют содержащий аминогруппу алкоксисилан, который повышает адгезию конверсионного слоя, как к подложке, так и к подлежащему последующему нанесению покрытию.
Однако при использовании силанов с функциональными аминогруппами адгезия конверсионного слоя к наносимому поверх него лаковому слою не всегда отвечает предъявляемым к ней требованиям.
Таким образом, существует потребность в средствах и способах нанесения на металлические подложки антикоррозионных покрытий, которые помимо антикоррозионных свойств обладают оптимальными адгезионными характеристиками, что позволило бы в значительной мере исключить опасность проникновения ржавчины через лак.
В основу настоящего изобретения была положена задача предложить водное средство для антикоррозионной обработки металлических подложек, которое характеризуется сочетанием максимально высокого уровня антикоррозионных свойств и как можно меньшего негативного воздействия на окружающую среду.
Указанная задача решается с помощью средства согласно пункту 1 формулы изобретения.
В пунктах 2-8 формулы изобретения представлены предпочтительные варианты предлагаемого в изобретении средства.
Согласно изобретению предлагаемое в изобретении средство для антикоррозионной обработки металлических подложек содержит:
- по меньшей мере одно соединение, диссоциирующее в водном растворе на цирконий-фторидные комплексы или титан-фторидные комплексы,
- по меньшей мере одно водорастворимое соединение, высвобождающее катионы металлов, и
- водорастворимый алкоксисилан, содержащий по меньшей мере одну эпоксидную группу.
При этом под высвобождаемыми катионами металлов подразумевают ионы, выбранные из группы, включающей ионы железа, ионы меди и ионы серебра.
Использование алкоксисиланов с функциональными эпоксидными группами предпочтительно позволяет отказаться от применения содержащих аминогруппы силанов. При этом адгезионное действие могут проявлять эпоксидные группы, которые способны реагировать с аминогруппами дополнительно наносимого покрытия.
Предлагаемое в изобретении средство предпочтительно в основном не содержит фосфатов, то есть количество присутствующих в нем кислородсодержащих анионов фосфора предпочтительно не превышает 10 ч.н.м. масс., особенно предпочтительно не превышает 1 ч.н.м. масс.
Использование не содержащего фосфатов средства прежде всего позволяет исключить негативный эффект шламобразования, обусловленный локальным осаждением труднорастворимых фосфатов.
Средство предпочтительно в основном не содержит хрома, то есть количество присутствующих в нем ионов хрома предпочтительно не превышает 10 ч.н.м. масс., особенно предпочтительно не превышает 1 ч.н.м. масс.
Использование состава, не содержащего хрома и/или фосфатов, позволяет значительно уменьшить возможное негативное воздействие на окружающую среду при применении средства.
Средство предпочтительно в основном не содержит никеля, то есть количество присутствующих в нем ионов никеля предпочтительно не превышает 10 ч.н.м. масс., особенно предпочтительно не превышает 1 ч.н.м. масс.
Использование состава, не содержащего никеля, позволяет значительно уменьшить возможное негативное воздействие на окружающую среду при применении средства.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения средство в основном не содержит хрома, фосфатов и никеля. Благодаря этому существенно уменьшается негативное воздействие средства на окружающую среду.
Согласно изобретению циркониевый компонент способствует антикоррозионному действию средства прежде всего благодаря формированию на поверхности подложки пассивирующего оксидного слоя.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения соединение, диссоциирующее в водном растворе на комплексы циркония-фтора или титана-фтора, выбирают из группы, включающей гексафторциркониевую кислоту, дикалийгексафторцирконат, динатрийгексафторцирконат, гексафторцирконат аммония, гексафторцирконат магния, дилитийгексафторцирконат и аналогичные соединения титана, а также их комбинации.
Концентрация циркония предпочтительно составляет от 10-5 до 10-5 моль/л, более предпочтительно от 2*10-5 до 10-2 моль/л, особенно предпочтительно от 10-4 до 2*10-3 моль/л, соответственно в пересчете на водное средство.
Свободные ионы металлов, которые выделяет высвобождающее их соединение, оказывают благоприятное воздействие на термодинамику и кинетику конверсионного процесса, протекающего на покрываемой металлической подложке.
Используемым в предлагаемом в изобретении средстве соединением, которое в водном растворе высвобождает катионы металлов, может являться, например, хлорид железа, цитрат железа, сульфат железа, нитрат железа, ацетат железа, тартрат железа, соединение железа с карбоновой кислотой, ацетат меди, хлорид меди, нитрат меди, сульфат меди, соединение меди с карбоновой кислотой, хлориды серебра, ацетат серебра, сульфат серебра, нитрат серебра или их комбинации, причем возможными являются также другие соединения, высвобождающие катионы металлов в водном растворе.
Предпочтительная концентрация катионов металла составляет от 10-6 до 10-1 моль/л, более предпочтительно от 10-5 до 10-2 моль/л, особенно предпочтительно от 2*10-5 до 10-3 моль/л, соответственно в пересчете на водное средство.
Алкоксисилан в предлагаемом в изобретении средстве используют прежде всего в качестве промотора адгезии. Выполняющий подобную функцию алкоксисилан образует промежуточную фазу, которая промотирует адгезию между двумя соответствующими граничными поверхностями. При этом молекулы алкоксисилана могут соединять оксиды металлов, например, находящиеся на поверхности оцинкованной стальной ленты, с верхним слоем покрытия, в частности, полимерным слоем, например, лаковым слоем. При этом из молекулярных исходных реагентов образуется золь-гель-слой, который (отчасти ковалентно) соединяется с верхним слоем покрытия посредством взаимопроникающей сетки.
Для успешного промотирования адгезии особенно благоприятной является надлежащая молекулярная функциональность алкоксисилана. В частности, промотирующее адгезию действие алкоксисилана, содержащегося в предлагаемом в изобретении средстве, определяется, с одной стороны, реакцией эпоксидных групп с аминогруппами верхнего слоя покрытия, а, с другой стороны, ковалентным присоединением алкоксисилана к оксиду металла металлической подложки посредством гидроксильных групп, образующихся вследствие гидролиза алкоксисилана.
Используемый в предлагаемом в изобретении средстве алкоксисилан предпочтительно может быть выбран из группы, включающей [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]триметоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]-триэтоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]метилдиэтоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]метилдиметоксисилан и [3-2(2,3-эпокси-пропокси)пропил]диметилэтоксисилан.
Согласно одному варианту осуществления изобретения массовое содержание алкоксисилана в конверсионном растворе составляет от 0,45 до 5% масс, предпочтительно от 0,6 до 3% масс., особенно предпочтительно от 0,8 до 1,5% масс.
Показатель pH, благоприятный для функционирования предлагаемого в изобретении водного средства, находится в кислом диапазоне. Показатель pH может быть установлен в указанном диапазоне, например, благодаря использованию в комплексах циркония-фтора, или соответственно титана-фтора, диссоциирующего соединения в виде кислоты. Показатель pH средства предпочтительно находится в диапазоне от 2,5 до 5, особенно предпочтительно от 3,5 до 4. Необходимая кислотность может быть установлена благодаря использованию других кислот, например, азотной кислоты или серной кислоты. Предлагаемое в изобретении средство дополнительно может содержать буферную систему, которую можно использовать для корректировки показателя pH средства. Буферная система может включать буферные вещества, например, гидроксид аммония, карбонат аммония, бикарбонат аммония, органические амины, гидроксиды щелочных металлов, карбонаты щелочных металлов или бикарбонаты щелочных металлов.
Ниже в качестве примера приведены три рецептуры водного средства.
Пример 1:
0,5 г/л гексафтортитановой кислоты,
0,005 г/л ацетата меди (II),
7,5 г/л [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]метилдиэтоксисилана, показатель pH 3,5.
Пример 2:
1 г/л гексафтортитановой кислоты,
0,01 г/л нитрата серебра,
13 г/л [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]диметилэтоксисилана,
показатель pH 4,0.
Пример 3:
1 г/л гексафторциркониевой кислоты,
0,01 г/л нитрата серебра,
11 г/л [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]диметилэтоксисилана,
показатель pH 4,5.
Другая задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы предложить способ нанесения покрытия на металлические подложки, позволяющий обеспечить максимально эффективную защиту покрытых поверхностей от коррозии.
Указанная задача решается благодаря способу нанесения покрытия на металлические подложки согласно пункту 10 формулы изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления способа приведены в пунктах 11-15 формулы изобретения.
В соответствии с этим предлагаемый в изобретении способ включает следующие стадии:
Сначала получают конверсионный раствор. Для этого готовят водный раствор, содержащий диссоциированные комплексы циркония-фтора или титана-фтора. Затем к этому раствору добавляют водорастворимое соединение, способное высвобождать катионы металлов, которыми являются ионы железа, ионы меди и/или ионы серебра. Показатель pH раствора устанавливают в диапазоне от 2,5 до 5. Показатель pH можно устанавливать путем добавления буферных веществ. Типичными буферными веществами, которые при этом можно использовать, являются гидроксид аммония, карбонат аммония, бикарбонат аммония, органические амины, гидроксиды щелочных металлов, карбонаты щелочных металлов (калия, натрия или лития) или бикарбонаты щелочных металлов (калия, натрия или лития). Кроме того, добавляют раствор алкоксисилана, содержащего по меньшей мере одну эпоксидную группу.
Полученный конверсионный раствор наносят на металлическую подложку. При этом раствор можно наносить на подложку путем погружения подложки или по меньшей мере ее части, например, ее поверхности, в конверсионный раствор. Нанесение конверсионного раствора можно выполнять также путем его распыления по меньшей мере на отдельные участки подложки, наслаивания или иным сопоставимым методом. Нанесение выполняют при комнатной температуре, то есть при температуре от 15 до 30°C, предпочтительно около 20°C. Продолжительность нанесения конверсионного раствора на подложку составляет от 0,5 до 500 секунд, предпочтительно от 3 до 300 секунд.
Затем обработанную конверсионным раствором подложку подвергают сушке. При этом возможна дополнительная промывка подложки деионатом или технической водой, однако она не является обязательной. Сушку предпочтительно осуществляют в токе азота или воздуха. В некоторых вариантах осуществления способа сушку выполняют в предварительно подсушенном газовом потоке. При этом газ предпочтительно может быть подогрет.Сушке может способствовать снижение давления и/или непосредственный подвод энергии (использование инфракрасного излучения и/или излучения в ближней инфракрасной области, а также при необходимости УФ-излучения). Одним из других возможных вариантов является также сублимационная сушка.
Согласно предпочтительному варианту осуществления способа конверсионный раствор является описанным выше средством для антикоррозионной обработки металлических подложек и, в частности, обладает одним или несколькими свойствами указанного средства.
Согласно другому варианту способ включает также стадию ускоренного высушивания при температуре от 40 до 120°C, предпочтительно от 80 до 100°C. Ускоренное высушивание можно осуществлять после сушки обработанной подложки. Его можно выполнять, например, посредством соответствующей печной установки или камерной сушилки. Ускоренное высушивание предпочтительно позволяет обеспечивать особенно эффективное ковалентное присоединение используемых силанов к поверхности подложки.
Перед нанесением конверсионного раствора подложку предпочтительно подвергают очистке. Для очистки подложки можно использовать, например, один или несколько щелочных или мягких щелочных погружных детергентов. Кроме того, очистка может предусматривать промывку подложки деинатом или сопоставимыми средствами, а также ее сушку в токе теплого воздуха. Подобная очистка подложки способствует особенно высокой эффективности последующей конверсионной обработки.
Согласно одному варианту осуществления способа обработанную подложку можно снабжать другим покрытием. Подложку после обработки конверсионным раствором и сушки предпочтительно покрывают пригодной лаковой системой. К особенно пригодным лаковым системам относятся порошковые лаки, лаки холодной сушки, лаки типа «Койл-котинг», лаковые системы с высокой атмосферостойкостью, а также УФ-лаковые системы. Лаки предпочтительно содержат соединения, которые позволяют реализовать связь с алкоксисиланами. Дополнительное лаковое покрытие повышает коррозионную стойкость подложки и при этом может оказывать благоприятное влияние также на другие, например, визуально воспринимаемые свойства обработанных поверхностей.
К настоящему изобретению относится также металлическая подложка, обработанная, или соответственно покрытая указанным выше способом. К пригодным подложкам относятся, в частности, сплавы цинка с алюминием (Galfan®, Galvalume®), электролитически оцинкованные стальные ленты, сплавы цинка, алюминия и магния, алюминий и его сплавы (включая литейные сплавы), поверхности железа и стали, а также магниевые сплавы.
Изобретение более подробно рассмотрено на примере варианта его осуществления со ссылкой на прилагаемый к описанию чертеж (фиг. 1).
На фиг. 1 схематически показана слоевая структура обработанной согласно изобретению подложки.
В частности, на фиг. 1 показано поперечное сечение обработанной подложки. Данный чертеж служит лишь для пояснения принципа слоевой структуры обработанной подложки. Он не содержит информации относительно толщины слоев или зон их сопряжения.
Границы между отдельными слоями 1, 2, 3, 4 показаны прерванными линиями, чтобы подчеркнуть, что между слоями 1, 2, 3, 4 в общем случае отсутствуют ступенчатые переходы, а существуют лишь размытые сопряжения в пределах определенных зон.
На показанном на фиг. 1 примере подлежащей обработке металлической подложкой является оцинкованная горячим методом листовая сталь. В соответствии с этим оцинкованный стальной лист включает самый нижний слой 1, в основном состоящий из стали, и цинковое покрытие 2. Цинковое покрытие 2 преимущественно содержит цинк и оксиды цинка. Вместо слоев 1 и 2 можно использовать также другие обработанные или необработанные подложки, например, алюминиевые сплавы, сплавы цинка, алюминия и магния, магниевые сплавы и так далее.
Расположенный выше конверсионный слой 3 образуется в результате конверсионной обработки подложки. Для конверсионной обработки подложку после очистки на несколько секунд приводят в контакт с находящимся в ванне конверсионным раствором. При последующем высушивании, выполняемом при температуре от 80 до 100°C, вследствие ковалентного присоединения силанов к поверхности подложки 2 может быть достигнута сильная взаимная адгезия, в частности, слоев 2 и 3. Содержащиеся в конверсионном слое 3 алкоксисиланы обеспечивают высокую адгезию конверсионного слоя 3 как к цинковому покрытию 2, так и к лаковому слою 4 в качестве самого верхнего нанесенного слоя. Присутствующие в лаковом слое 4 органические соединения содержат амино-группы, которые могут вступать в реакцию с эпоксидными группами силана, обусловливая усиление связи конверсионного слоя 3 с лаковым слоем 4.
Позиции на чертеже:
1 подложка,
2 покрытие,
3 конверсионный слой,
4 лаковый слой.
Claims (20)
1. Водный конверсионный раствор для антикоррозионной обработки металлических подложек в качестве предварительной обработки для нанесения дополнительного покрытия, состоящий из:
по меньшей мере одного соединения, диссоциирующего в водном растворе на комплексы циркония-фтора или титана-фтора,
по меньшей мере одного водорастворимого соединения, высвобождающего катионы металлов, выбранные из группы, состоящей из ионов железа, ионов меди и ионов серебра, и
водорастворимого алкоксисилана, содержащего по меньшей мере одну эпоксидную группу, и
при необходимости буферной системы для установления показателя рН,
отличающийся тем, что он в основном свободен от фосфатов и хрома, а указанным алкоксисиланом является [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]триметоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]триэтоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)-пропил]метилдиэтоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]метилдиметоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]диметилэтоксисилан или их комбинация, причем он свободен от силанов, имеющих аминогруппы.
2. Водный конверсионный раствор по п. 1, отличающийся тем, что соединение, диссоциирующее в водном растворе на комплексы циркония-фтора или титана-фтора, выбрано из группы, включающей дикалийгексафторцирконат, динатрийгексафторцирконат, гексафторцирконат аммония, гексафторцирконат магния, дилитийгексафторцирконат и их комбинации, а также аналогичные соединения титана-фтора и их комбинации.
3. Водный конверсионный раствор по п. 1, отличающийся тем, что концентрация циркония находится в диапазоне от 10-5 до 10-1 моль/л, предпочтительно от 2*10-5 до 10-2 моль/л, особенно предпочтительно в диапазоне от 10-4 до 2*10-3 моль/л.
4. Водный конверсионный раствор по п. 1, отличающийся тем, что высвобождающее катионы металлов соединение выбрано из группы, включающей хлориды железа, цитраты железа, нитраты железа, сульфаты железа, ацетаты железа, тартраты железа, соединения железа с карбоновой кислотой, ацетаты меди, хлориды меди, нитраты меди, сульфаты меди, соединения меди с карбоновой кислотой, хлориды серебра, ацетаты серебра, сульфаты серебра, нитраты серебра и их комбинации.
5. Водный конверсионный раствор по п. 1, отличающийся тем, что концентрация катионов металла находится в диапазоне от 10-6 до 10-1 моль/л, предпочтительно в диапазоне от 10-5 до 10-2 моль/л, особенно предпочтительно в диапазоне от 2*10-5 до 10-3 моль/л.
6. Водный конверсионный раствор по п. 1, отличающийся тем, что массовое содержание алкоксисилана в средстве составляет от 0,45 до 5% мас., предпочтительно от 0,6 до 3% мас., особенно предпочтительно от 0,8 до 1,5% мас.
7. Водный конверсионный раствор по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что его показатель рН находится в диапазоне от 2,5 до 5, предпочтительно в диапазоне от 3,5 до 4,5.
8. Способ нанесения конверсионного покрытия на металлическую подложку, включающий следующие стадии:
- приготовление конверсионного раствора по любому из пп. 1-7 путем добавления к водному раствору, содержащему диссоциированные комплексы циркония-фтора или титана-фтора, водорастворимого соединения, высвобождающего катионы металлов, выбранные из группы, включающей ионы железа, ионы меди и ионы серебра, установления показателя рН раствора в диапазоне от 2,5 до 5 посредством добавления буферного вещества и добавления к раствору алкоксисилана, причем алкоксисилан содержит по меньшей мере одну эпоксидную группу, и указанным алкоксисиланом является [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]триметоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]триэтоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)-пропил]метилдиэтоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]метилдиметоксисилан, [3-2(2,3-эпоксипропокси)пропил]диметилэтоксисилан или их комбинация, и конверсионный раствор в основном свободен от фосфатов и хрома и свободен от силанов, имеющих аминогруппы;
- нанесение конверсионного раствора на подложку окунанием, распылением или наслаиванием при комнатной температуре, причем продолжительность нанесения составляет от 0,5 до 500 секунд,
- сушку обработанной подложки.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что сушку осуществляют в токе азота или воздуха, методом сублимационной сушки и/или с использованием инфракрасного излучения, излучения в ближней инфракрасной области или УФ-излучения.
10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что после стадии сушки осуществляют ускоренное высушивание при температуре от 40 до 120°С, предпочтительно от 80 до 100°С.
11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что перед стадией нанесения конверсионного раствора выполняют очистку подложки.
12. Способ по одному из пп. 8-11, отличающийся тем, что на обработанную подложку дополнительно наносят лаковую систему.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP12196521.4A EP2743376B1 (de) | 2012-12-11 | 2012-12-11 | Wässriges Mittel und Beschichtungsverfahren zur korrosionsschützenden Behandlung metallischer Substrate |
| EP12196521.4 | 2012-12-11 | ||
| PCT/EP2013/075967 WO2014090752A1 (de) | 2012-12-11 | 2013-12-09 | Wässriges mittel und beschichtungsverfahren zur korrosionsschützenden behandlung metallischer substrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015127893A RU2015127893A (ru) | 2017-01-16 |
| RU2655536C2 true RU2655536C2 (ru) | 2018-05-28 |
Family
ID=47355864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015127893A RU2655536C2 (ru) | 2012-12-11 | 2013-12-09 | Водное средство и способ нанесения покрытия для антикоррозионной обработки металлических подложек |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10208209B2 (ru) |
| EP (1) | EP2743376B1 (ru) |
| JP (1) | JP6353850B2 (ru) |
| CN (1) | CN104919085B (ru) |
| CA (1) | CA2894484C (ru) |
| DK (1) | DK2743376T3 (ru) |
| ES (1) | ES2656339T3 (ru) |
| PT (1) | PT2743376T (ru) |
| RU (1) | RU2655536C2 (ru) |
| WO (1) | WO2014090752A1 (ru) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160305027A1 (en) * | 2013-12-09 | 2016-10-20 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Flat product with a coating system and process for coating said flat product |
| CN106824725A (zh) * | 2017-03-27 | 2017-06-13 | 石家庄蓝海工具有限公司 | 一种活性金属工件表面上喷涂水性漆的工艺方法 |
| US20200024743A1 (en) * | 2018-07-23 | 2020-01-23 | Freiborne Industries, Inc. | Acid zinc sulfate metal pretreatment |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0949353A1 (en) * | 1997-10-03 | 1999-10-13 | Nihon Parkerizing Co., Ltd. | Surface treatment composition for metallic material and method for treatment |
| JP2007177314A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Nippon Paint Co Ltd | 金属表面処理用組成物、金属表面処理方法及び表面処理された亜鉛めっき鋼板 |
| JP2009161830A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Nippon Paint Co Ltd | ブロック化イソシアネート基含有オルガノシロキサン、およびこれを用いた金属表面処理用組成物 |
| RU2418885C9 (ru) * | 2004-11-10 | 2012-07-20 | Шеметалл Гмбх | Способ нанесения покрытия на металлическую поверхность путем ее обработки водной композицией, водная композиция и применение металлических субстратов с покрытием |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4393660B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2010-01-06 | 日本ペイント株式会社 | Ｐｃｍ用ノンクロメート金属表面処理剤、ｐｃｍ表面処理方法および処理されたｐｃｍ鋼板 |
| DE102005015575B4 (de) * | 2005-04-04 | 2014-01-23 | Chemetall Gmbh | Verfahren zur Beschichtung von metallischen Oberflächen mit einer Silan, Silanol, Siloxan oder/und Polysiloxan enthaltenden Zusammensetzung, diese Zusammensetzung und Verwendung der nach dem Verfahren beschichteten Substrate |
| JP2006213958A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属材料表面処理用組成物及び処理方法 |
| CN101163820A (zh) * | 2005-04-28 | 2008-04-16 | 本田技研工业株式会社 | 化学处理方法及化学处理部件 |
| JP4473185B2 (ja) | 2005-07-01 | 2010-06-02 | 本田技研工業株式会社 | 化成処理方法、化成処理剤、及び化成処理部材 |
| GB2428868B (en) | 2005-10-28 | 2008-11-19 | Thermo Electron Corp | Spectrometer for surface analysis and method therefor |
| KR101319310B1 (ko) * | 2006-03-01 | 2013-10-16 | 케메탈 게엠베하 | 금속 표면 처리를 위한 조성물, 금속 표면 처리 방법, 및 금속 물질 |
| JP2007262577A (ja) | 2006-03-01 | 2007-10-11 | Nippon Paint Co Ltd | 金属表面処理用組成物、金属表面処理方法、及び金属材料 |
| CA2644802C (en) * | 2006-03-01 | 2015-04-28 | Nippon Paint Co., Ltd. | Composition for metal surface treatment, metal surface treatment method, and metal material |
| CN101400826B (zh) * | 2006-03-15 | 2012-06-20 | 日本帕卡濑精株式会社 | 铜材料用表面处理液、铜材料的表面处理方法、带表面处理被膜的铜材料和层合构件 |
| JP5088095B2 (ja) * | 2006-12-13 | 2012-12-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 平板部耐食性、耐黒変性およびプレス成形後の外観と耐食性に優れた表面処理亜鉛系めっき鋼板、並びに亜鉛系めっき鋼板用水系表面処理液 |
| DE102008000600B4 (de) | 2008-03-11 | 2010-05-12 | Chemetall Gmbh | Verfahren zur Beschichtung von metallischen Oberflächen mit einem Passivierungsmittel, das Passivierungsmittel, die hiermit erzeugte Beschichtung und ihre Verwendung |
| DE102008014465B4 (de) | 2008-03-17 | 2010-05-12 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Mittel zur optimierten Passivierung auf Ti-/Zr-Basis für Metalloberflächen und Verfahren zur Konversionsbehandlung |
| JP2009280889A (ja) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 水系表面処理剤、プレコート金属材料の下地処理方法、プレコート金属材料の製造方法およびプレコート金属材料 |
| JP2010013677A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属構造物用化成処理液および表面処理方法 |
| JP2012233243A (ja) * | 2011-05-09 | 2012-11-29 | Nippon Paint Co Ltd | 金属基材を表面処理するための化成処理剤及びそれを用いた金属基材の表面処理方法 |
-
2012
- 2012-12-11 PT PT121965214T patent/PT2743376T/pt unknown
- 2012-12-11 EP EP12196521.4A patent/EP2743376B1/de not_active Not-in-force
- 2012-12-11 ES ES12196521.4T patent/ES2656339T3/es active Active
- 2012-12-11 DK DK12196521.4T patent/DK2743376T3/en active
-
2013
- 2013-12-09 CA CA2894484A patent/CA2894484C/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-12-09 WO PCT/EP2013/075967 patent/WO2014090752A1/de active Application Filing
- 2013-12-09 CN CN201380064883.6A patent/CN104919085B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-12-09 RU RU2015127893A patent/RU2655536C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-12-09 JP JP2015546965A patent/JP6353850B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-12-09 US US14/650,189 patent/US10208209B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0949353A1 (en) * | 1997-10-03 | 1999-10-13 | Nihon Parkerizing Co., Ltd. | Surface treatment composition for metallic material and method for treatment |
| RU2418885C9 (ru) * | 2004-11-10 | 2012-07-20 | Шеметалл Гмбх | Способ нанесения покрытия на металлическую поверхность путем ее обработки водной композицией, водная композиция и применение металлических субстратов с покрытием |
| JP2007177314A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Nippon Paint Co Ltd | 金属表面処理用組成物、金属表面処理方法及び表面処理された亜鉛めっき鋼板 |
| JP2009161830A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Nippon Paint Co Ltd | ブロック化イソシアネート基含有オルガノシロキサン、およびこれを用いた金属表面処理用組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014090752A1 (de) | 2014-06-19 |
| CN104919085A (zh) | 2015-09-16 |
| ES2656339T3 (es) | 2018-02-26 |
| EP2743376B1 (de) | 2017-10-18 |
| PT2743376T (pt) | 2018-01-24 |
| CN104919085B (zh) | 2018-06-12 |
| US10208209B2 (en) | 2019-02-19 |
| CA2894484A1 (en) | 2014-06-19 |
| CA2894484C (en) | 2020-11-10 |
| JP2016507638A (ja) | 2016-03-10 |
| EP2743376A1 (de) | 2014-06-18 |
| DK2743376T3 (en) | 2018-01-22 |
| JP6353850B2 (ja) | 2018-07-04 |
| US20160024309A1 (en) | 2016-01-28 |
| RU2015127893A (ru) | 2017-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101098983B (zh) | 以水性组合物涂布金属表面的方法 | |
| US7510612B2 (en) | Chemical conversion coating agent and surface-treated metal | |
| US7011719B2 (en) | Treatment for improved magnesium surface corrosion-resistance | |
| US6203854B1 (en) | Methods of and compositions for preventing corrosion of metal substrates | |
| TWI406969B (zh) | 利用多成分水性組成物塗佈金屬表面的方法 | |
| TWI555881B (zh) | A water-based metal surface treatment agent and a metal surface treatment method using the same | |
| JP6305340B2 (ja) | 多種の成分からなる水性組成物による金属表面の被覆方法 | |
| JP7195937B2 (ja) | 鋼、亜鉛メッキ鋼、アルミニウム、マグネシウム、および／または亜鉛－マグネシウム合金を含む金属表面の抗腐食前処理のための改善された方法 | |
| JP5684255B2 (ja) | 浸漬塗装前の金属表面を処理するための多段階法 | |
| EP1433875A1 (en) | Chemical conversion coating agent and surface-treated metal | |
| JP2008519875A (ja) | 金属表面を複数成分水性組成物でコーティングする方法 | |
| JP2004218070A (ja) | 塗装前処理方法 | |
| US9752233B2 (en) | Process and seal coat for improving paint adhesion | |
| CA2850046C (en) | Paint pretreatment agent for coating-type paint, and coating-type painting method | |
| KR20040058038A (ko) | 화성 처리제 및 표면 처리 금속 | |
| RU2655536C2 (ru) | Водное средство и способ нанесения покрытия для антикоррозионной обработки металлических подложек | |
| CN113151815A (zh) | 一种抗腐蚀的金属表面处理剂 | |
| MXPA00002566A (es) | Metodo y composiciones para evitar la corrosion de substratos metalicos | |
| US20150050518A1 (en) | Method and composition for passivating zinc, zinc-coated, silver, and silver-coated substrates |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201210 |