[0001] 本发明涉及防腐技术领域，具体涉及一种铝合金表面防腐处理方法。

[0002] 铝合金在常规环境下与空气中的氧气反应形成一种极致密度的氧化膜，该氧化膜对于酸碱的抵抗力极低，因此为了针对铝合金在酸碱环境以及湿度较大的环境下耐腐蚀性差的问题，相继发展了电泳涂布膜层以及化学沉淀膜层等技术手段，电泳涂布较为复杂，控制因素不好把握，因此良品率较低，大多企业采用化学沉淀法进行防腐处理，其中铬酸盐、钛酸盐以及稀土酸盐转化膜相继出现，后续还出现了有机酸类化学转化处理。

[0003] 其中使用植酸处理铝合金表面的处理较为优秀，不仅不会污染环境，而且对于氧气的隔绝有着较好的效果，还实现了金属酸盐类无法做到的电子隔绝，在极端盐雾测试下具有较高的耐腐蚀性，例如中国专利公开号为CN103834939A的铝合金表面钝化液及其处理方法中使用植酸与氟化钠和硝酸直接对铝合金表面进行钝化处理，最终形成综合的防腐膜层，但是由于植酸等有机酸数量不足，导致螯合效果不佳，难以形成完全连续的有机膜层；因此对铝合金表面先进行金属盐类的氧化膜层制备，然后在该氧化膜层表面进行有机酸膜层的制备，从而形成较为连续的膜层，实现对氧气与电子的双重阻绝是最新颖的技术手段。

[0004] 但是上述双层膜手段在进行实际操作时发现，有机层膜中的植酸浓度不能超过一定数值，植酸的浓度过大，液体中单位体积的磷酸根数量就越多，从而造成pH上升，pH越高造成植酸与金属原子之间的螯合能力越强，在高浓度的植酸溶液中，植酸螯合金属的速度过快，对于金属酸盐膜层具有较大的破坏效果，形成不规则的腐蚀位点，造成金属酸盐膜层的不连续与不完整，降低了铝合金的耐腐蚀性能，且有机酸膜层的厚度无法再进一步加厚从而提升耐腐蚀性能。

[0021] 下面将参照参考附图1对本发明的各实施例进行详细说明。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

[0022] 制备例1缓释颗粒的制备：将乙基纤维素以1:25的固液比置于无水乙醇中进行搅拌溶解，将体积为无水乙醇3%的聚乙二醇通过滴加的方式加入到无水乙醇与乙基纤维素的溶液中，得到包埋基础液，最后将植酸加入到包埋基础液中进行均质处理，得到包埋液，其中植酸与乙基纤维素的质量比为1:5，对包埋液进行喷雾干燥，每小时进料100ml，进风温度为130℃，出风温度为70℃，形成含有植酸的缓释颗粒。

[0023] 制备例2：缓释颗粒的制备：将乙基纤维素以1:20的固液比置于无水乙醇中进行搅拌溶解，将体积为无水乙醇1%的聚乙二醇通过滴加的方式加入到无水乙醇与乙基纤维素的溶液中，得到包埋基础液，最后将植酸加入到包埋基础液中进行均质处理，得到包埋液，其中植酸与乙基纤维素的质量比为1:10，对包埋液进行喷雾干燥，每小时进料100ml，进风温度为130℃，出风温度为70℃，形成含有植酸的缓释颗粒。

[0024] 制备例3：缓释颗粒的制备：将乙基纤维素以1:30的固液比置于无水乙醇中进行搅拌溶解，将体积为无水乙醇5%的聚乙二醇通过滴加的方式加入到无水乙醇与乙基纤维素的溶液中，得到包埋基础液，最后将植酸加入到包埋基础液中进行均质处理，得到包埋液，其中植酸与乙基纤维素的质量比为1:3，对包埋液进行喷雾干燥，每小时进料100ml，进风温度为130℃，出风温度为70℃，形成含有植酸的缓释颗粒。

[0025] 制备例4：不使用乙基纤维素，而是使用壳聚糖缓释颗粒的制备：将壳聚糖以1:25的固液比置于无水乙醇中进行搅拌溶解，将体积为无水乙醇3%的聚乙二醇通过滴加的方式加入到无水乙醇与壳聚糖的溶液中，得到包埋基础液，最后将植酸加入到包埋基础液中进行均质处理，得到包埋液，其中植酸与壳聚糖的质量比为1:5，对包埋液进行喷雾干燥，每小时进料100ml，进风温度为130℃，出风温度为70℃，形成含有植酸的缓释颗粒。

[0026] 制备例5：不使用植酸进行包埋，而是苯丙三氮唑缓释颗粒的制备：将乙基纤维素以1:25的固液比置于无水乙醇中进行搅拌溶解，将体积为无水乙醇3%的聚乙二醇通过滴加的方式加入到无水乙醇与乙基纤维素的溶液中，得到包埋基础液，最后将苯丙三氮唑加入到包埋基础液中进行均质处理，得到包埋液，其中苯丙三氮唑与乙基纤维素的质量比为1:5，对包埋液进行喷雾干燥，每小时进料100ml，进风温度为130℃，出风温度为70℃，形成含有苯丙三氮唑的缓释颗粒。

[0027] 制备例6：植酸与乙基纤维素的质量比为1:2缓释颗粒的制备：将乙基纤维素以1:25的固液比置于无水乙醇中进行搅拌溶解，将体积为无水乙醇3%的聚乙二醇通过滴加的方式加入到无水乙醇与乙基纤维素的溶液中，得到包埋基础液，最后将植酸加入到包埋基础液中进行均质处理，得到包埋液，其中植酸与乙基纤维素的质量比为1:2，对包埋液进行喷雾干燥，每小时进料100ml，进风温度为130℃，出风温度为70℃，形成含有植酸的缓释颗粒。

[0028] 实施例1

[0029] S1、对待处理的铝合金表面使用喷砂进行杂质的去除，使用5%浓度的氢氧化钠对铝合金表面进行碱洗5min，然后使用5%浓度的硝酸溶液对铝合金表面进行脱氧清洁，时长3min，然后配置浓度为8g/L的NaF溶液同时溶液中含有1g/L的TiOSO4的钝化试剂，钝化试剂的pH为5，在45℃下对铝合金表面进行钝化处理30min，形成钝化膜。

[0030] S2、植酸封闭膜的形成，使用制备例1制备的缓释颗粒，调制封闭液，缓释颗粒的用量为150g/L，封闭液的pH为3.0，将钝化膜表面置于封闭液中进行超声处理，超声功率在180w，处理温度在55℃，超声处理时间为2min，超声处理后反应5min，然后循环进行超声处理以及超声处理后反应，循环次数为5次。

[0031] S3、马来酸树脂膜的涂覆，按重量计对30份松香加热至熔融状态，并进行搅拌，搅拌过程中加入5份顺丁烯二酸酐，升温至200℃后保温备用；将50份脂肪酸与15份季戊四醇混合后升温进行第一次酯化反应，反应的温度为235℃，反应时间1h，然后将酯化反应后的反应物加入到含有顺丁烯二酸酐与松香的混合物中进行第二次酯化反应，反应的温度为230℃，使用二甲苯回流除水，无水产生后降温过滤得到马来酸涂料，将含有顺丁烯二酸醇酸树脂的涂料涂布在植酸封闭膜表面，在高温固化后完成铝合金的防腐处理。

[0032] 实施例2

[0033] S1、对待处理的铝合金表面使用喷砂进行杂质的去除，使用5%浓度的氢氧化钠对铝合金表面进行碱洗5min，然后使用5%浓度的硝酸溶液对铝合金表面进行脱氧清洁，时长3min，然后配置浓度为8g/L的NaF溶液同时溶液中含有1g/L的TiOSO4的钝化试剂，钝化试剂的pH为5，在45℃下对铝合金表面进行钝化处理30min，形成钝化膜。

[0034] S2、植酸封闭膜的形成，使用制备例2制备的缓释颗粒，调制封闭液，缓释颗粒的用量为120g/L，封闭液的pH为2.5，将钝化膜表面置于封闭液中进行超声处理，超声功率在120w，处理温度在50℃，超声处理时间为1min，超声处理后反应4min，然后循环进行超声处理以及超声处理后反应，循环次数为5次。

[0035] S3、马来酸树脂膜的涂覆，按重量计对20份松香加热至熔融状态，并进行搅拌，搅拌过程中加入3份顺丁烯二酸酐，升温至200℃后保温备用；将40份脂肪酸与10份季戊四醇混合后升温进行第一次酯化反应，反应的温度为215℃，反应时间1h，然后将酯化反应后的反应物加入到含有顺丁烯二酸酐与松香的混合物中进行第二次酯化反应，反应的温度为225℃，使用二甲苯回流除水，无水产生后降温过滤得到马来酸涂料，将含有顺丁烯二酸醇酸树脂的涂料涂布在植酸封闭膜表面，在高温固化后完成铝合金的防腐处理。

[0036] 实施例3

[0037] S1、对待处理的铝合金表面使用喷砂进行杂质的去除，使用5%浓度的氢氧化钠对铝合金表面进行碱洗5min，然后使用5%浓度的硝酸溶液对铝合金表面进行脱氧清洁，时长3min，然后配置浓度为8g/L的NaF溶液同时溶液中含有1g/L的TiOSO4的钝化试剂，钝化试剂的pH为5，在45℃下对铝合金表面进行钝化处理30min，形成钝化膜。

[0038] S2、植酸封闭膜的形成，使用制备例3制备的缓释颗粒，调制封闭液，缓释颗粒的用量为200g/L，封闭液的pH为3.0，将钝化膜表面置于封闭液中进行超声处理，超声功率在200w，处理温度在60℃，超声处理时间为2min，超声处理后反应6min，然后循环进行超声处理以及超声处理后反应，循环次数为5次。

[0039] S3、马来酸树脂膜的涂覆，按重量计对35份松香加热至熔融状态，并进行搅拌，搅拌过程中加入10份顺丁烯二酸酐，升温至200℃后保温备用；将60份脂肪酸与20份季戊四醇混合后升温进行第一次酯化反应，反应的温度为255℃，反应时间1h，然后将酯化反应后的反应物加入到含有顺丁烯二酸酐与松香的混合物中进行第二次酯化反应，反应的温度为235℃，使用二甲苯回流除水，无水产生后降温过滤得到马来酸涂料，将含有顺丁烯二酸醇酸树脂的涂料涂布在植酸封闭膜表面，在高温固化后完成铝合金的防腐处理。

[0040] 对比例1本对比例与实施例1的区别在于缓释颗粒使用的是制备例4所制备得到的缓释颗粒。

[0041] 对比例2本对比例与实施例1的区别在于缓释颗粒使用的是制备例5所制备得到的缓释颗粒。

[0042] 对比例3本对比例与实施例1的区别在于缓释颗粒使用的是制备例6所制备得到的缓释颗粒。

[0043] 对比例4本对比例与实施例1的区别在于植酸未进行包埋处理，而是直接对钝化膜进行封闭处理，具体区别如下：
S1、对待处理的铝合金表面使用喷砂进行杂质的去除，使用5%浓度的氢氧化钠对铝合金表面进行碱洗5min，然后使用5%浓度的硝酸溶液对铝合金表面进行脱氧清洁，时长
3min，然后配置浓度为8g/L的NaF溶液同时溶液中含有1g/L的TiOSO4的钝化试剂，钝化试剂的pH为5，在45℃下对铝合金表面进行钝化处理30min，形成钝化膜。

[0044] S2、植酸封闭膜的形成，配置植酸浓度为35g/L的封闭液，封闭液的pH为4.0，将钝化膜表面置于封闭液中进行超声处理，超声功率在180w，处理温度在55℃，超声处理时间为2min，超声处理后反应5min，然后循环进行超声处理以及超声处理后反应，循环次数为5次。

[0045] S3、马来酸树脂膜的涂覆，按重量计对30份松香加热至熔融状态，并进行搅拌，搅拌过程中加入5份顺丁烯二酸酐，升温至200℃后保温备用；将50份脂肪酸与15份季戊四醇混合后升温进行第一次酯化反应，反应的温度为235℃，反应时间1h，然后将酯化反应后的反应物加入到含有顺丁烯二酸酐与松香的混合物中进行第二次酯化反应，反应的温度为230℃，使用二甲苯回流除水，无水产生后降温过滤得到马来酸涂料，将含有顺丁烯二酸醇酸树脂的涂料涂布在植酸封闭膜表面，在高温固化后完成铝合金的防腐处理。

[0046] 对比例5本对比例与实施例1的区别在于未进行马来酸树脂膜的涂覆，具体区别如下：
S1、对待处理的铝合金表面使用喷砂进行杂质的去除，使用5%浓度的氢氧化钠对铝合金表面进行碱洗5min，然后使用5%浓度的硝酸溶液对铝合金表面进行脱氧清洁，时长
3min，然后配置浓度为8g/L的NaF溶液同时溶液中含有1g/L的TiOSO4的钝化试剂，钝化试剂的pH为5，在45℃下对铝合金表面进行钝化处理30min，形成钝化膜。

[0047] S2、植酸封闭膜的形成，使用制备例1制备的缓释颗粒，调制封闭液，缓释颗粒的用量为150g/L，封闭液的pH为3.0，将钝化膜表面置于封闭液中进行超声处理，超声功率在180w，处理温度在55℃，超声处理时间为2min，超声处理后反应5min，然后循环进行超声处理以及超声处理后反应，循环次数为5次。

[0048] S3、乙烯树脂防腐蚀漆膜的涂覆，使用市售乙烯树脂防腐蚀涂料，将乙烯树脂防腐蚀涂料涂布在植酸封闭膜表面，在高温固化后完成铝合金的防腐处理。

[0049] 对比例6本对比例与实施例1的区别在于未进行多阶段超声处理，具体区别如下：
S1、对待处理的铝合金表面使用喷砂进行杂质的去除，使用5%浓度的氢氧化钠对铝合金表面进行碱洗5min，然后使用5%浓度的硝酸溶液对铝合金表面进行脱氧清洁，时长
3min，然后配置浓度为8g/L的NaF溶液同时溶液中含有1g/L的TiOSO4的钝化试剂，钝化试剂的pH为5，在45℃下对铝合金表面进行钝化处理30min，形成钝化膜。

[0050] S2、植酸封闭膜的形成，使用制备例1制备的缓释颗粒，调制封闭液，缓释颗粒的用量为150g/L，封闭液的pH为3.0，将钝化膜表面置于封闭液中进行超声处理，超声功率在180w，处理温度在55℃，超声处理时间为15min，超声处理后反应5min。

[0051] S3、马来酸树脂膜的涂覆，按重量计对30份松香加热至熔融状态，并进行搅拌，搅拌过程中加入5份顺丁烯二酸酐，升温至200℃后保温备用；将50份脂肪酸与15份季戊四醇混合后升温进行第一次酯化反应，反应的温度为235℃，反应时间1h，然后将酯化反应后的反应物加入到含有顺丁烯二酸酐与松香的混合物中进行第二次酯化反应，反应的温度为230℃，使用二甲苯回流除水，无水产生后降温过滤得到马来酸涂料，将含有顺丁烯二酸醇酸树脂的涂料涂布在植酸封闭膜表面，在高温固化后完成铝合金的防腐处理。

[0052] 实验与数据对上述实施例与对比例防腐处理后的铝合金进行中性盐雾测试以及有机膜层厚度检测，测试方法如下：
防腐蚀效果按照GB6458‑86的标准进行测试。

[0053] 测试标准：2，6，16，24，48，96，240，480，720h锈蚀测试结果如下表1所示：
表1

[0054] 关于实施例1‑3以及对比例1‑6的耐中性盐雾的实验结果如图1所示。

[0055] 分析根据实施例1‑实施例3在表1中的数据可知，在使用本申请的防腐处理方法后，铝合金表现出优异的耐盐雾性能，可以在盐雾测试中480h不锈蚀，其中有机膜厚度也得到了提高，能够有效的降低腐蚀电流密度，具备较强的耐蚀性。

[0056] 根据表1可知，对比例1的铝合金在耐盐雾性方面，进行测试96h就产生了锈蚀，且有机膜层的厚度极小，远远不能够达到阻隔电化学腐蚀的标准，说明使用乙基纤维素能够有效保持植酸分子的结构与特性，不会影响植酸分子与金属离子的螯合。

[0057] 根据表1可知，对比例2的铝合金在耐盐雾性方面具有相对较高的提高，在进行480h后出现了锈蚀，且其膜厚度相比对比例1产生了增加，但是与实施例1相比并未有显著增加，说明了植酸分子构建的有机膜层在成膜厚度上具有显著优势，使用植酸分子可以提高有机膜层厚度，增加对电化学腐蚀的抗性，相应的提高抗腐蚀性。

[0058] 根据表1可知，对比例3的铝合金在耐盐雾性方面提升不明显，但是在有机膜层厚度方面具备相对较高的提升，说明植酸过多使用会导致金属酸盐膜层受到破坏，耐盐雾性较差，证明适量的植酸与乙基纤维素的使用可以有效提高铝合金的耐腐蚀性能。

[0059] 根据表1的数据可知，对比例4的铝合金在耐盐雾性方面的测试极差，铝合金容易被腐蚀，对比例4的有机膜厚度较高，说明形成的膜层并不均一，局部膜层产生了破损，证明对植酸分子进行包埋可以有效解决高浓度植酸对金属酸盐膜层的破坏，以及保证了有机酸膜层的均一形成。

[0060] 根据表1的数据可知，对比例5的铝合金在耐盐雾测试中，进行测试480h出现了锈蚀，其有机膜层厚度较低，说明抗腐蚀性具备一定的提升，膜层较为均一，受限于有机膜螯合的厚度影响无法提高耐腐蚀性，并结合对比例2的膜层厚度可知，使用植酸与马来酸树脂涂料，二者结合能够显著提高植酸厚度，保证植酸有机层的存在，证实了植酸与马来酸树脂的结合能够显著提高铝合金的抗电化学腐蚀性。

[0061] 根据表1的数据可知，对比例6的耐盐雾性测试提升不明显，提升强度为中等提升，对比例6的有机膜厚度较好，说明多阶段超声不会破坏金属酸盐膜层的完整性，也有可能是多阶段超声处理不会一次性破坏乙基纤维素微囊的囊壁，不会一次性释放过多植酸，证明多阶段超声处理，可以保证其他膜层的完整，从而提升铝合金表面的抗腐蚀性能。

[0062] 至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。