[发明专利]一种应用于2024铝合金表面硅烷水解液及其使用方法

说明书

本发明涉及铝合金的表面环保化防护领域，具体为一种应用于2024铝合金表面硅烷水解液及其使用方法。该硅烷水解液包括以下组分和含量：硅烷5～30g/L；助溶剂5～40g/L；缓蚀剂0.1～10g/L；氧化剂0.1～4g/L；pH调节剂0.1～3g/L；去离子水余量。使用时，首先对铝合金进行打磨、碱洗、酸洗；然后，将铝合金浸于硅烷水解液中1～10min，取出后在25～200℃固化，形成硅烷膜。本发明一种应用于2024铝合金表面的硅烷水解液无六价铬及铅、汞、镉重金属离子化合物，不含苯、二甲苯等挥发性有毒溶剂，满足环保要求，工艺简单，易于形成产业化，且硅烷膜具有优异的耐蚀性能。

技术领域

本发明涉及铝合金的表面环保化防护领域，具体为一种应用于2024铝合金表面硅烷水解液及其使用方法。

背景技术

铝合金具有质量轻、比强度高、热导率高、散热性能佳等特点，广泛的应用在航空航天、化学化工、交通运输等领域。但铝及其合金的化学活性较高，在大气环境下表面可形成一层很薄的氧化膜，这种自发形成的氧化膜很容易遭到破坏，尤其是在氯离子的环境中很容易发生腐蚀，为了克服铝合金表面性能的缺点，扩大其应用范围，延长使用寿命，铝合金表面防护非常重要。

近年来，随着人们对环保、清洁生产等意识的逐渐增强和提高，六价铬作为一种致癌物种，已被RoHS指令等环保法规明令禁止。所以无论从环保安全角度，还是未来的发展趋势，六价铬都将会被无铬的环保化处理技术/产品所取代。为此，许多研究者一直在寻找环境友好，节能高效，对人体无害的铝合金表面处理技术。但目前尚无一种无铬化技术能够完全替代铬酸盐处理工艺，尤其是在含铜量较高的2系和7系铝合金表面。

硅烷偶联剂因其独特的结构，能够明显改善金属与无机、有机相的界面粘结性能，使得硅烷处理技术在金属材料表面工程方面具有广阔的发展前景，已经受到国内外研究者的极大关注。因此，一种具有优异耐蚀性能的铝合金环保转化膜，尤其是应用在2024铝合金表面的环保转化膜有待开发，旨在开发出取代六价铬转化的铝合金表面处理技术。

发明内容：

针对目前2024铝合金表面转化膜存在技术的缺点和不足，提供一种应用于2024铝合金表面硅烷水解液及其使用方法，解决了2024铝合金表面环保化转化膜耐蚀性能差的不足，制备的硅烷水解液具有优异的储存稳定性，转化膜具有优异的耐盐雾性能。

本发明的技术方案是：

一种应用于2024铝合金表面硅烷水解液，该硅烷水解液包括以下组分和含量：硅烷5～30g/L；助溶剂5～40g/L；缓蚀剂0.1～10g/L；氧化剂0.1～4g/L；pH调节剂0.1～3g/L；去离子水余量。

所述的应用于2024铝合金表面硅烷水解液，硅烷为KH540、KH550、KH560、KH561、KH570、KH571、KH580、KH590、中的一种或两种以上；

助溶剂为乙醇、异丙醇、乙二醇、丙醇、二丙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇中的一种或两种以上组成。

所述的应用于2024铝合金表面硅烷水解液，缓蚀剂由有机缓蚀剂和无机缓蚀剂组成：

有机缓蚀剂为植酸、六次甲基四铵、8-羟基喹啉、吡啶、苯甲酸、柠檬酸、酒石酸、水杨酸、水杨醛、苯并三氮唑中的一种或两种以上；

无机缓蚀剂为硼酸、四硼酸钠、磷钼酸、钼酸铵、硼酸钠、硼酸锌、六偏磷酸钠、钼酸钠、硅酸钠、磷酸钠中的一种或两种以上。

所述的应用于2024铝合金表面硅烷水解液，氧化剂为双氧水、亚硝酸钠、亚硝酸钾、次氯酸钠、高锰酸钾、硝酸锌、硝酸钙、过硼酸钠、过硼酸钾中的一种或两种以上。

所述的应用于2024铝合金表面硅烷水解液，pH调节剂为氢氧化钠、氨水、三乙醇胺、盐酸、硝酸、醋酸中的一种或两种以上。