專利名稱：一種金屬表面改性硅烷處理劑及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種在金屬表面硅烷化處理劑及用其在金屬表面硅烷化處理的工藝。
背景技術(shù)：
磷化處理在金屬涂裝前處理、潤滑、防銹等行業(yè)得到了廣泛應用。特別是在涂裝前處理行業(yè)，磷化處理是最常用的預處理方法之一。磷化處理是金屬在酸性磷酸二氫銨鹽溶液中反應后在其表面形成·磷酸二氫銨鹽保護膜的過程。磷化膜還有良好的潤滑性，絕緣性和耐蝕性，因而廣泛應用于汽車、機械制造、航空航天和家用電器等產(chǎn)品的制造領域。磷化處理工藝是以磷酸二氫銨、鋅、錳、鎳為主要原料，造成重金屬、磷、亞硝酸鹽等嚴重環(huán)境污染，并且在處理過程中都或多或少會產(chǎn)生沉渣及有害氣體，影響生產(chǎn)的正常進行，排放的廢水COD及重金屬如不進行環(huán)保處理就會危害環(huán)境；另外，磷化處理大部分需在加溫的條件下進行，能耗較大，工藝復·雜，操作也不方便?，F(xiàn)有出現(xiàn)了硅烷表面處理技術(shù)，但硅烷表面處理劑在金屬表面成膜不穩(wěn)定，防腐性能不穩(wěn)定，效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種金屬表面改性硅烷處理劑及其制備方法，這種溶液不需要加溫，不含磷、無沉渣產(chǎn)生、不含重金屬、節(jié)能、管理簡便，能在硬鋁合金表面形成較強的保護膜，防腐蝕效果好。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種金屬表面改性硅烷處理劑，其特征在于，由下列組分制成，每500克混合液中各組分的重量(克)為:
磷酸二氫鈉1-2、鑰酸銨1-2、十二烷基苯磺酸鈉1-2、松香3-5、三羥乙基異氰尿酸酯1-2、順丁烯二酸酐5-8、二乙二醇丁醚4-6、異丁醇5-8、草酸3-5、尿素1_2、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷7-10、余量為去離子水。所述的金屬表面硅烷化防護處理劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)、將松香加熱熔化，至110-115°C，加入二乙二醇丁醚、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，攪拌反應35-50分鐘；
(2)、升溫至145-160°C，加入三羥乙基異氰尿酸酯、順丁烯二酸酐，攪拌反應40-50分
鐘；
(3)、繼續(xù)升溫至190-205°C，加入磷酸二氫鈉、鑰酸銨、十二烷基苯磺酸鈉，攪拌反應40-50分鐘；
(4)、降溫至80-90°C，加入其它物料，攪拌，保溫反應1-2小時，冷卻后，調(diào)PH為中性。本發(fā)明硅烷表面處理劑，先將金屬基體經(jīng)脫脂、水洗后可直接進入本發(fā)明處理劑中處理，處理后金屬基體表面可得到一層涂層，然后可根據(jù)工藝需求進行水洗或不水洗到下一道工藝-烘干，烘干后可進行粉末噴涂等工序，在處理過程的工藝參數(shù)為:工作溫度:室溫25°C，純水洗電導率< 20μ s/cm，處理時間:90-250秒。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:
(I)本發(fā)明采用松香作為反應原料，與順丁烯二酸酐、硅烷等原料聚合，能在金屬表面形成較強的保護膜；增強了金屬基體的耐腐蝕性能。(2)原料中含有緩蝕劑，增加保護膜的防腐蝕效果。( 3 )、形成的保護膜層致密均勻，極化電流密度較小。(4)保護膜厚(< 150nm)明顯小于常規(guī)磷化膜(10 15 μ m)。
具體實施例方式—種金屬表面改性娃燒處理劑，由下列組分制成，每500克混合液中各原料組分的重量(克)為:
磷酸二氫鈉2、鑰酸銨2、十二烷基苯磺酸鈉2、松香5、三羥乙基異氰尿酸酯2、順丁烯二酸酐8、二乙二醇丁醚6、異丁醇5、草酸3、尿素2、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷10、余量為去尚子水。所述的金屬表面硅烷化防護處理劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)、將松香加熱熔化，至110-115°C，加入二乙二醇丁醚、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，攪拌反應35-50分鐘；
(2)、升溫至145-160°C，加入三羥乙基異氰尿酸酯、順丁烯二酸酐，攪拌反應40-50分
鐘；` (3)、繼續(xù)升溫至190-205°C，加入磷酸二氫鈉、鑰酸銨、十二烷基苯磺酸鈉，攪拌反應40-50分鐘；
(4)、降溫至80-90°C，加入其它物料，攪拌，保溫反應1-2小時，冷卻后，調(diào)PH為中性。先將鍍鋅鋼板經(jīng)脫脂、水洗后可直接進入本發(fā)明處理劑中處理，處理后基體表面可得到一層涂層，然后可根據(jù)工藝需求進行水洗或不水洗到下一道工藝-烘干，烘干后可進行粉末噴涂等工序，在處理過程的工藝參數(shù)為:工作溫度:室溫25°C，純水洗電導率
<20μ s/cm，處理時間:90-250 秒。鍍鋅鋼板先采用無堿除油液進行洗滌去除油潰，再放入本發(fā)明硅烷表面處理劑中處理，烘干后，進行浸泡實驗，采用0.1M的NaCl水溶液，觀察樣品表面狀況；阻抗測試在
3.5 (wt) % NaCl水溶液中進行。鍍鋅鋼板9天沒有出現(xiàn)紅銹，檢測涂層與鍍鋅鋼板粘結(jié)強度為 9.1Mpa, I Z I IOmHz 值為 6.7E7。
權(quán)利要求
1.種金屬表面改性娃燒處理劑，其特征在于，由下列組分制成，每500克混合液中各組分的重量(克)為: 磷酸二氫鈉1-2、鑰酸銨1-2、十二烷基苯磺酸鈉1-2、松香3-5、三羥乙基異氰尿酸酯1-2、順丁烯二酸酐5-8、二乙二醇丁醚4-6、異丁醇5-8、草酸3-5、尿素1_2、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷7-10、余量為去離子水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬表面硅烷化防護處理劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)、將松香加熱熔化，至110_115°C，加入二乙二醇丁醚、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，攪拌反應35-50分鐘； (2)、升溫至145-160°C，加入三羥乙基異氰尿酸酯、順丁烯二酸酐，攪拌反應40-50分鐘； (3)、繼續(xù)升溫至190-205°C，加入磷酸二氫鈉、鑰酸銨、十二烷基苯磺酸鈉，攪拌反應40-50分鐘； (4)、降溫至80-90°C，加入其它物料，攪拌，保溫反應1-2小時，冷卻后，調(diào)PH為中性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬表面改性硅烷處理劑，由下列組分制成，每500克混合液中各組分的重量(克)為磷酸二氫鈉1-2、鉬酸銨1-2、十二烷基苯磺酸鈉1-2、松香3-5、三羥乙基異氰尿酸酯1-2、順丁烯二酸酐5-8、二乙二醇丁醚4-6、異丁醇5-8、草酸3-5、尿素1-2、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷7-10、余量為去離子水。本發(fā)明采用松香作為反應原料，與順丁烯二酸酐、硅烷等原料聚合，能在金屬表面形成較強的保護膜；增強了金屬基體的耐腐蝕性能。
文檔編號C23C22/68GK103088335SQ20121055094
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者夏坤財 申請人:蕪湖恒坤汽車部件有限公司