1.一種金屬表面前處理劑,其特征在于它以水為溶劑,以硅烷作為主成膜劑,以氟鋯酸鹽和/或氟鋯酸為第二種成膜劑,并添加氨基籠型倍半硅氧烷作為膜層封閉劑和修補(bǔ)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面前處理劑,其特征在于它的原料組成中還包括酸、金屬促進(jìn)劑、稀土化合物和有機(jī)穩(wěn)定劑。
3.一種金屬表面前處理劑,其特征在于它的原料組分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括:硅烷0.01-15份,氟鋯酸鹽和/或氟鋯酸0.01-20份,氨基POSS 0.01-5份,酸0-10份,金屬促進(jìn)劑0-1份,稀土化合物0-0.5份,有機(jī)穩(wěn)定劑0-5份,水44-135份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的金屬表面前處理劑,其特征在于所述硅烷為3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、環(huán)氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、環(huán)氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、環(huán)氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、1,2-二(三烷氧基硅基)乙烷為1,2-二(三甲氧基硅基)乙烷、1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷中的一種或一種以上的混合物。
5.根根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的金屬表面前處理劑,其特征在于所述氨基籠型倍半硅氧烷為T6、T8、T10和T12型POSS中的一種或幾種任意比例的混合物,T6、T8、T10和T12型POSS的結(jié)構(gòu)式分別如下所示:
其中,R1為3-氨丙基、2-氨乙基、氨甲基、N-氨乙基-3-氨丙基中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-3所述的金屬表面前處理劑,其特征在于所述金屬促進(jìn)劑為硫酸錳、硝酸錳、硫酸銅、硝酸銅中的一種或一種以上的混合物;所述穩(wěn)定劑為乙醇、甲醇、丙三醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇中的任意一種或一種以上的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-3所述的金屬表面前處理劑,其特征在于所述稀土化合物為硝酸鑭、氯化鑭、硝酸鈰、硫酸鈰中的一種或一種以上的混合物;所述酸為氫氟酸、鹽酸、硫酸、硝酸、蘋果酸、檸檬酸、酒石酸、乳酸、草酸中的一種或一種以上的混合物。
8.一種金屬表面前處理劑的制備方法,其特征在于主要包括如下步驟:
1)在水中加入氟鋯酸鹽和/或氟鋯酸、酸、金屬促進(jìn)劑和稀土化合物后,攪拌均勻作為A組分;
2)在水中加入氨基POSS、硅烷和有機(jī)穩(wěn)定劑,攪拌均勻后作為B組分;
3)將步驟2)所得B組分加入到步驟1)所得A組分中,攪拌均勻,即得到金屬表面前處理劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求10所述的金屬表面前處理劑的制備方法,其特征在于所述A組分中各組成按質(zhì)量份數(shù)計(jì)為:水40-95份,氟鋯酸鹽和/或氟鋯酸0.01-20份,酸0-10份,助劑0-1份,稀土化合物0-0.5份;所述B組分中各組成按質(zhì)量份數(shù)計(jì)為:水4-40份,氨基POSS0.01-5份,硅烷0.01-15份,有機(jī)穩(wěn)定劑0-5份。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的金屬表面前處理劑的應(yīng)用方法,其特征在于將所述金屬表面前處理劑用水稀釋到固含量為0.001-1%,并調(diào)節(jié)pH至3.8-5.0的范圍內(nèi),采用浸泡法或噴淋法對(duì)金屬進(jìn)行前處理。