CN115302134A - 一种用于焊接用铝箔的表面防护组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于焊接用铝箔的表面防护组合物，包括基液、长链醇类、防变色和腐蚀抑制剂、抗氧剂、润湿剂、抗乳化剂、消泡剂。有益效果：以解决现有制造过程中，焊接用铝箔的铝卷在运输、储存过程中，铝箔表面经常出现的变色、腐蚀的现象，从而提高铝箔制品的焊接质量。通过本发明所公开的卓有成效的用于焊接前工序间防护的铝箔表面防护组合物，不仅对铝箔表面起到很好的防变色、防腐蚀作用，同时，该表面防护组合物在高温焊接过程中还不会产生明显的残留斑迹，以最终满足终端用户的要求。

Description

一种用于焊接用铝箔的表面防护组合物

技术领域

本发明涉及铝箔加工技术领域，具体涉及一种用于焊接用铝箔的表面 防护组合物。

背景技术

铝合金材料制品在国民经济中扮演着越来越重要的角色，而成品厚度 在0.2mm以下的铝箔则是非常重要的一种铝合金产品，广泛用于食品、医 药、电子、电器、香烟等行业中。铝箔产品是由较厚的铝板经过压延加工 而成，以不同厚度规格(一般厚度在0.2-0.006mm)的铝箔卷材的形式提供 给下游用户，经过各种制造工艺和表面处理，制造成各种满足不同用途和 性能要求的铝箔制品。而不同尺寸和材质的铝箔进行焊接是一种非常重要 的制造工艺。在铝箔焊接前，需要确保铝箔表面平整、干净、没有质量缺 陷，而在实际生产中，焊接操作前打开铝卷，会经常发现铝箔表面出现变 色、铝卷边部出现腐蚀，特别是在湿热环境下尤为突出(高温状态下，更 多水汽带来的严峻挑战)。

为解决这个问题，有个别铝箔生产厂家或用户率先提出了解决方案-- 使用铝箔轧制油或其他替代油品涂抹在铝箔表面，但效果都不尽如人意， 要么防变色和防腐蚀效果不好，要么涂抹的油品在铝箔焊接过程中因高温 发生氧化或碳化，致使出现了残留斑迹，无论是防变色和防腐蚀效果不好 还是出现的焊接残留斑迹都严重影响了焊接质量。

根据铝箔终端用户的要求，用于焊接用铝箔表面防护的油品，需要同 时满足以下几个要求：一是有很好的工序间的防护性能(防变色和防腐蚀)， 少则几天，多则几个月；二是用于防护的油品，在经过高温焊接时，不能 在铝箔表面产生明显的残留斑迹(黄色或灰黑色)。

目前常规用途的铝箔制品，其表面防护处理的方法主要是在表面涂覆 防腐涂层或铝塑复合，成分主要是各种环氧树脂类或高分子塑料薄膜类， 此方法属于铝箔在进行机械加工后的制成品的防护方法，不适用于本专利 中提到的问题。这是因为：1、本专利要解决的是铝箔在机械加工之前的铝 箔卷材的防护问题；2、如果将环氧树脂或塑料薄膜类用于铝箔表面防护， 在进行焊接加工时，这些防护材料不仅阻隔铝箔焊接区域表面而影响焊接 质量，而且无法挥发掉，会因高温而在铝箔表面形成大量黄色或黑色斑迹。

到目前为止，市场上尚未有已知的专门开发用于焊接用铝箔的表面防 护产品。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于焊接用铝箔的表面 防护组合物，以解决现有制造过程中，焊接用铝箔的铝卷在运输、储存过 程中，铝箔表面经常出现的变色、腐蚀的现象，从而提高铝箔制品的焊接 质量。通过本发明所公开的卓有成效的用于焊接前工序间防护的铝箔表面 防护组合物，不仅对铝箔表面起到很好的防变色、防腐蚀作用，同时，该 表面防护组合物在高温焊接过程中还不会产生明显的残留斑迹，以最终满足终端用户的要求。

本发明的目的是通过以下技术措施达到的：一种用于焊接用铝箔的表 面防护组合物，包括基液、长链醇类、防变色和腐蚀抑制剂、抗氧剂、润 湿剂、抗乳化剂、消泡剂。

进一步地，所述基液包括总碳原子数在6-12之间的醚类、乙二醇、无 水乙醇、碳氢化合物中的任意一种或几种成分的组合，所述碳氢化合物为 闭口闪点在40-150℃之间的正构或异构的单一或混合的碳氢化合物。

进一步地，所述长链醇类包括分子是直链或带支链结构，总碳原子数 在10-18之间的醇。

进一步地，所述防变色和腐蚀抑制剂包括三氮唑类衍生物、氧化石蜡 及其衍生物、酸性磷酸酯类衍生物，防变色和腐蚀抑制剂为上述包括成分 中的一种或几种的组合物。

进一步地，所述抗氧剂包括酚类、胺类和酯类抗氧剂。

进一步地，所述润湿剂包括分子是直链或带支链结构，总碳原子数在 4-10之间的醇。

进一步地，所述抗乳化剂包括环氧丙烷二胺缩聚物、改性或未改性的 高分子聚醚中的一种或几种。

进一步地，所述消泡剂为矿物油基聚合物。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：解决了焊接用铝箔的表面防护 以及焊接残留斑迹的问题，以最终满足焊接用铝箔终端用户的要求。具体 的，通过本发明所公开的卓有成效的用于焊接前工序间防护的铝箔表面防 护组合物，不仅对铝箔表面起到很好的防变色、防腐蚀作用，同时，该表 面防护组合物在高温焊接过程中还不会产生明显的残留斑迹，以最终满足 了用户的要求，开创了一种专门用于焊接用铝箔的表面防护油品。按照本 发明复配出的表面防护组合物，经过用户的现场试用和批量生产的实践验 证，能很好地解决生产当中遇到的铝箔卷材在打开后看到的变色和腐蚀问 题，而铝卷在夏季湿热环境下的仓库中放置超过3个月再打开也未发现明 显的变色和腐蚀痕迹。在焊接过程中，在焊接区域也未出现残留斑迹，完 全满足终端用户的铝箔防护要求。

下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。

具体实施方式

一种用于焊接用铝箔的表面防护组合物，包括基液、长链醇类、防变 色和腐蚀抑制剂、抗氧剂、润湿剂、抗乳化剂、消泡剂。通过上述配方的 表面防护组合物能够对铝箔表面进行有效防护，且在焊接时不会产生残留 斑迹。上述配方还可以针对不同客户的防护性能要求，灵活调整基液以及 各种添加剂成分的含量进行复配，以满足不同用户的要求。

所述基液包括总碳原子数在6-12之间的醚类、乙二醇、无水乙醇、碳 氢化合物中的任意一种或几种成分的组合，所述碳氢化合物为闭口闪点在 40-150℃之间的正构或异构的单一或混合的碳氢化合物。本发明所述基液 的组成或选择，能够保证具有较低表面张力(润湿性良好)、良好的抗氧 化性能以及良好的挥发特性。较低表面张力可使表面防护组合物在铝箔表 面有更加均匀的涂覆效果，较好的抗氧化性能和挥发特性可有效降低表面防护组合物在焊接高温条件下形成残留斑迹的倾向。基于较低表面张力(润 湿性良好)、良好的抗氧化性能以及良好的挥发特性的筛选原则，本发明 中的基液可优选乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇丁醚、二丙二醇丁 醚、闭口闪点在60-100℃之间的异构烷烃，推荐所述基液在表面防护组合 物中的总含量在50％-70％。考虑到基液对表面防护组合物中其他添加剂成分 的溶解性，其中异构烷烃在基液中的相对含量不超过50％。

所述长链醇类包括分子是直链或带支链结构，总碳原子数在10-18之 间的醇，较长的碳链有助于在铝箔表面涂覆表面防护组合物时，帮助表面 防护组合物形成一定厚度的油膜，起到阻隔外界空气和水汽的作用，而且 醇类有较好的高温挥发性，有助于铝箔表面防护的同时，在铝箔焊接工序 中不易在表面造成残留斑迹。长链醇类可优选抗氧化性能相对较好的异构 的十二醇、十三醇、十四醇、十六醇、十八醇中的一种或几种。在表面防 护组合物中的所述长链醇类含量推荐在5％-25％。

所述防变色和腐蚀抑制剂包括三氮唑类衍生物、氧化石蜡及其衍生 物、酸性磷酸酯类衍生物，防变色和腐蚀抑制剂为上述包括成分中的一种 或几种的组合物。本发明重点解决的是铝箔在非常苛刻的湿热条件下表面 防护的问题，同时还要兼顾良好的挥发特性，以便在高温焊接时不会产生 明显的残留斑迹，最终以符合终端客户的要求。本发明所选择的防变色和 腐蚀抑制剂就是针对上述技术问题而特殊选配的。传统的有色腐蚀抑制剂，如颗粒状或针状固体的三氮唑或甲基三氮唑因其防护性能单一和挥发特性 欠佳，而不能适用于本发明。当然本发明除了在防变色和腐蚀抑制剂种类 的本质上进行了针对性的筛选以外，还通过反复多次的实验，找到了最佳 的复配方案。所述三氮唑类衍生物优选为羧基苯骈三氮唑酯类衍生物、长 链烷基苯骈三氮唑衍生物和酰基苯骈三氮唑衍生物。所述氧化石蜡及其衍 生物优选为氧化石蜡混合酯基衍生物等。所述酸性磷酸酯类衍生物优选为羧基聚乙二醇醚基磷酸酯类衍生物等。在表面防护组合物中，防变色和腐 蚀抑制剂的含量推荐在1％-8％，其中氧化石蜡混合酯基衍生物最多不超过 4％。

所述抗氧剂包括酚类、胺类和酯类抗氧剂。所述表面防护组合物中抗 氧化剂需要经过精心筛选和复配，以使整个表面防护组合物具备良好的抗 氧化性能，这样与良好的挥发特性结合后，才能有效避免残留斑迹的产生。 本发明中公开的抗氧化剂的选型和复配含量就是通过反复创新实验并验证 之后的结果。所述胺类可以是BHT或其他胺类。所述酚类可以是受阻酚类。 在表面防护组合物中，抗氧剂的含量推荐在1％-3％。

所述润湿剂包括分子是直链或带支链结构，总碳原子数在4-10之间的 醇。润湿剂能够帮助表面防护组合物在铝箔表面涂覆时铺展的更加均匀， 从而形成更加均匀的油膜，对表面防护组合物的防护起到助力作用。所述 润湿剂可优选饱和/或不饱和二元醇类化合物和/或其乙氧基化衍生物，特 别优选二乙二醇、己二醇、异己二醇、炔二醇及其乙氧基化衍生物的一种 或几种。在所述表面防护组合物中，所述润湿剂的含量推荐在1-5％。

所述抗乳化剂包括环氧丙烷二胺缩聚物、改性或未改性的高分子聚醚 中的一种或几种。要达到终端客户的要求，除了筛选最佳的腐蚀抑制剂组 合外，还要考虑问题的根源：湿热条件下水汽带来的挑战，因此需要优选 合适的抗乳化剂组合，来与腐蚀抑制剂复配。本发明中公开的抗乳化剂选 型就是为了解决湿热条件下水汽带来的挑战，并优选的与腐蚀抑制剂进行 复配。所述抗乳化剂可优选聚醚类化合物、环氧丙烷二胺缩聚物、环氧乙烷/环氧丙烷聚合物进行复配，在所述表面防护组合物中，抗乳化剂的含量 推荐在0.1-2.0％。

所述消泡剂为矿物油基聚合物。在所述表面防护组合物中，所述消泡 剂的含量推荐在0.1-0.5％。

实施例1

某案例1，合金牌号1050材质铝箔，厚度0.15mm，宽度1000mm，铝箔 卷重10吨，采用喷涂方式在铝箔表面涂覆本实施例中的表面防护组合物， 在7-9月于南方某省仓库中放置3个月，气温30℃-40℃之间，湿度60-80％ 之间。3个月后开卷检查铝箔表面，无明显变色和边部腐蚀问题。焊接时焊 接区域表面无明显斑迹。

实施例2

某案例2，合金牌号8011材质铝箔，厚度0.08mm，宽度1000mm，卷重 10吨，采用喷涂方式在铝箔表面涂覆本实施例中的表面防护组合物，在7-9 月于南方某省仓库中放置3个月，气温30℃-40℃之间，湿度60-80％之间。 3个月后开卷检查铝箔表面，无明显变色和边部腐蚀问题。焊接时焊接区域 表面无明显斑迹。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内” 等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指 示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操 作，因此不能理解为对本发明的限制。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细 节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体 形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性 的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限 定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括 在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个 实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清 楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术 方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种用于焊接用铝箔的表面防护组合物，其特征在于：包括基液、长链醇类、防变色和腐蚀抑制剂、抗氧剂、润湿剂、抗乳化剂、消泡剂。

2.根据权利要求1所述的用于焊接用铝箔的表面防护组合物，其特征在于：所述基液包括总碳原子数在6-12之间的醚类、乙二醇、无水乙醇、碳氢化合物中的任意一种或几种成分的组合，所述碳氢化合物为闭口闪点在40-150℃之间的正构或异构的单一或混合的碳氢化合物。

3.根据权利要求1所述的用于焊接用铝箔的表面防护组合物，其特征在于：所述长链醇类包括分子是直链或带支链结构，总碳原子数在10-18之间的醇。

4.根据权利要求1所述的用于焊接用铝箔的表面防护组合物，其特征在于：所述防变色和腐蚀抑制剂包括三氮唑类衍生物、氧化石蜡及其衍生物、酸性磷酸酯类衍生物，防变色和腐蚀抑制剂为上述包括成分中的一种或几种的组合物。

5.根据权利要求1所述的用于焊接用铝箔的表面防护组合物，其特征在于：所述抗氧剂包括酚类、胺类和酯类抗氧剂。

6.根据权利要求1所述的用于焊接用铝箔的表面防护组合物，其特征在于：所述润湿剂包括分子是直链或带支链结构，总碳原子数在4-10之间的醇。

7.根据权利要求1所述的用于焊接用铝箔的表面防护组合物，其特征在于：所述抗乳化剂包括环氧丙烷二胺缩聚物、改性或未改性的高分子聚醚中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的用于焊接用铝箔的表面防护组合物，其特征在于：所述消泡剂为矿物油基聚合物。