[發明專利]一種金屬工件前處理硅烷表面處理劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210550878.3
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103031550A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 焦培峰;肖永東;徐樂高
• 申請（專利權）人: 安徽翔藝達機械有限公司
• 主分類號: C23C22/46
• 分類號: C23C22/46
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

????本發明涉及金屬工件前處理處理領域，具體涉及一種一種金屬工件前處理硅烷表面處理劑及其制備方法。

背景技術

????在金屬工件前處理處理領域，傳統的磷酸鹽轉化和鉻酸鹽鈍化表面處理技術雖然可以獲得良好的效果，但處理過程中排出的廢液中含有鋅、錳、鎳、鉻等重金屬離子和亞硝酸鹽等致癌物質，對環境污染非常嚴重，而金屬工件前處理硅烷化處理技術由于不涉及危害環境的物質，生產工藝能耗低、技術應用領域廣泛，被認為有望取代磷酸鹽轉化處理和鉻酸鹽鈍化處理，是金屬工件前處理單獨防護最新發展方向，現有的技術中硅烷溶液處理過的金屬工件表面形成的膜層，密度不均勻、有空洞、裂陷、與金屬體的附著力不強。

發明內容

本發明目的在于提供一種金屬工件前處理硅烷表面處理劑及其制備方法。

????為實現上述目的本發明采用的技術方案如下：

一種金屬工件前處理硅烷表面處理劑，其特征在于，由下列組分配制而成的混合液，每升混合液中各組分的重量（克）為：A-187硅烷偶聯劑15-20、成膜材料3-4、硅烷偶聯劑KH-570??7-8、丙烯酸樹脂乳液3-4、鉬酸鈉3-5、硝酸鑭0.05-0.1、乙二醇0.8-1.2、丙二醇13-15、草酸0.1-0.3、植酸2-4和甲醇90-95、余量為去離子水。

所述的金屬工件前處理硅烷表面處理劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）制備成膜材料：

按配方重量（克）：丙烯酸1-3、硅烷偶聯劑KH572?2-3、鉬酸銨3-5、過硫酸鉀0.1-0.2、丙二醇??1-2、硼砂2-3、三聚磷酸鈉0.7-0.9、去離子水10-12；制備方法：先將硅烷偶聯劑KH572加入離子水中，加熱至60-70℃，再加入鉬酸銨、硼砂、三聚磷酸鈉、過硫酸鉀等其它原料，升溫至85-95℃，攪拌反應40-60分鐘，即得；

（2）、取原料組分中2/3左右去離子水，加熱至75-85℃，加入成膜材料、A-187硅烷偶聯劑等其它原料組分，攪拌反應40-60分鐘；

（3）、加入剩余的去離子水定容，混合均勻，調pH為4.5-5.5，即得。

本發明硅烷表面處理劑，先將金屬基體經脫脂、水洗后可直接進入本發明處理劑中處理，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為：工作溫度：室溫15-40℃，純水洗電導率＜30μs/cm?，處理時間：200-350?秒。

本發明和現有技術相比，具有以下優點：

（1）本發明采用硅烷偶聯劑KH572、鉬酸銨、丙二醇、硼砂、三聚磷酸鈉等作為成膜材料反應原料，進行聚合，能在金屬工件前處理形成較強的保護膜；增強了金屬基體的耐腐蝕性能。

（2）原料中含有緩蝕劑、樹脂材料等，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。

具體實施方式

實施例1：金屬工件前處理硅烷表面處理劑，其特征在于，由下列組分配制而成的混合液，每升混合液中各組分的重量（克）為：A-187硅烷偶聯劑20、成膜材料4、硅烷偶聯劑KH-570??8、丙烯酸樹脂乳液4、鉬酸鈉5、硝酸鑭0.05、乙二醇1.2、丙二醇15、草酸0.3、植酸4和甲醇95、余量為去離子水。

所述的金屬工件前處理硅烷表面處理劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）制備成膜材料：

按配方重量（克）：丙烯酸1-3、硅烷偶聯劑KH572?3、鉬酸銨5、過硫酸鉀0.2、丙二醇??2、硼砂3、三聚磷酸鈉0.9、去離子水12；制備方法：先將硅烷偶聯劑KH572加入離子水中，加熱至60-70℃，再加入鉬酸銨、硼砂、三聚磷酸鈉、過硫酸鉀等其它原料，升溫至85-95℃，攪拌反應40-60分鐘，即得；

（2）、取原料組分中2/3左右去離子水，加熱至75-85℃，加入成膜材料、A-187硅烷偶聯劑等其它原料組分，攪拌反應40-60分鐘；

（3）、加入剩余的去離子水定容，混合均勻，調pH為4.5-5.5，即得。

制備中各原料組可按比例同步擴大。

冷軋鋼板先采用無堿除油液進行洗滌去除油漬，再放入本發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。鋼板10天開始出現紅銹，檢測涂層與鋼板粘結強度為7.4Mpa，︱Z︳10mHz值為8.3E7。