[发明专利]无铬钝化液以及制备无铬钝化液的方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料表面处理领域，具体涉及一种用于生成冰箱、冷柜的压花铝板表面的防护性金属处理膜层的无铬钝化液。本发明还涉及上述无铬钝化液的制备方法。

技术背景

冰箱或冷柜内采用的压花铝板是其常用的热交换和防护设备，在冰箱和冷柜运行中起着至关重要作用，压花铝板直接与冷藏物接触，其必须具备高耐蚀性，一定硬度的耐摩擦性能，及耐酸、耐碱性。

传统的冰箱、冷柜用压花铝板一般采用油性清漆涂层，通过辊涂涂覆并固化，其缺点是为了不影响热交换效果，油性清漆控制在1-2以下，其固化后的硬度及耐酸碱性能难以满足需求。传统的含铬钝化在冰箱、冷柜的压花铝板上，能部分满足性能，但冰箱、冷柜的压花铝板与储存物品能直接接触，会产生污染，同时不符合欧盟RoHS指令，所以含铬钝化难以在冰箱、冷柜的压花铝板上实施。

故现在的冰箱、冷柜用压花铝板大多改为阳极氧化工艺替代，阳极氧化工艺的使用很好的克服了表面硬度及耐酸碱性能差等缺点，同时符合欧盟RoHS指令。

阳极氧化工艺的使用，涉及包括使用硫酸或铬酸等化学品，造成环境污染和污水处理成本的增加，同时阳极氧化消耗电能也较大，造成制作成本的增加，其成本是油性清漆的3倍以上。

所以本发明研究的一种替代阳极氧化的无铬钝化液，是一种水性环保型产品，是无机盐与水性树脂相互结合的产物，是两个不同领域中的技术有机融合的新成果。使该无铬钝化液可在常温下可直接辊涂在压花铝板表面、热固化，形成高品质的防护性金属处理膜层。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无铬钝化液，该无铬钝化液能够替代阳极氧化的无铬钝化液，在涂覆后就可在压花铝板的表面形成致密膜层，满足铝板表面的硬度及耐酸、耐碱、耐盐雾性能。本发明所要解决的技术问题还包括提供一种制备上述无铬钝化液的方法。

为此，本发明提供的无铬钝化液，包括改性水性环氧树脂 15~60%、硅溶胶2~5%和助剂。

上述无铬钝化液包括水性聚氨酯树脂0~10%。

上述无铬钝化液包括硅烷偶联剂0~5%。

上述无铬钝化液中的改性水性环氧树脂为水性环氧树脂AQUA FEW-11。

上述无铬钝化液中的硅溶胶为硅溶胶WV33。

上述无铬钝化液中的水性聚氨酯树脂为水性阴离子聚氨酯树脂或非离子聚氨酯树脂，包括水性聚氨酯树脂Bayhydrol PR340和水性聚氨酯树脂Bayhydrol XP 2593，水性聚氨酯树脂采用多种混合使用或单独使用。

上述无铬钝化液中的硅烷偶联剂包括氨基改性硅烷和环氧基硅烷。

上述无铬钝化液包括氨基树脂0~10%，氨基树脂为高亚氨基型混合醚化氨基树脂。

上述无铬钝化液中的助剂为催化剂、流平剂、分散润湿剂、消泡剂、导电剂、附着力促进剂，其中稀释剂为水、甲醇、乙醇、正丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一种。

为此，本发明还提供了一种制备上述无铬钝化液的方法，按配比将改性水性环氧树脂15~60%、水性聚氨酯树脂0~10%、助剂和硅溶胶2~5%一起混合，混合后物料在砂磨机中进行均匀分散得到无铬钝化液。

本发明提供的无铬钝化液具有以下有益效果：1、本发明制备的替代阳极氧化的无铬钝化液，可以在常温下直接辊涂在压花铝板，即可生产出高耐蚀、耐酸、耐碱、达到硬度要求的压花铝板。2、本发明制备的替代阳极氧化的无铬钝化液的稳定性强，可以稳定存放一年；并且具有良好的自交联特性，可以获得综合性能极佳的涂层。3、由于本发明中改性水性环氧树脂，接枝单体中引入多种官能团，这些官能团不仅可以实现环氧的水性化，而且具有良好的自交联性质，提高耐蚀性；本发明制备的替代阳极氧化的无铬钝化液与以往的阳极氧化相比，可以提高耐盐雾100小时以上。4、本发明提供的替代阳极氧化的无铬钝化液是以氨基改性硅烷扩链接枝型环氧树脂，引入硅氧烷基团，极大提高涂层与压花铝板的附着力；另外，扩链之后的高分子量环氧树脂具有优异的耐碱、耐酸性能。5、本发明的配方中硅溶胶的添加，极大的提高了膜层的硬度，涂覆后的烟花铝板硬度可达6H以上。

具体实施方式：

本发明提供的无铬钝化液技术方案如下：

一种替代阳极氧化的无铬钝化液，由下述原料按质量百分比制备而成：改性水性环氧树脂 15~60%，水性聚氨酯树脂0~10%，氨基树脂0~10%，硅溶胶2~5%，硅烷偶联剂0~5%，助剂0~2%，余量为稀释剂；