[發明專利]一種含有乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉的金屬表面硅烷處理劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210550918.4
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103031551A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 王立新
• 申請（專利權）人: 安徽六方重聯機械股份有限公司
• 主分類號: C23C22/47
• 分類號: C23C22/47
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方崢

技術領域

????本發明主要涉及一種金屬表面硅烷處理劑及其制備方法，尤其涉及一種含有乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉的金屬表面硅烷處理劑及其制備方法。

背景技術

????在金屬表面處理領域，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，而金屬表面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，是金屬表面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、與金屬體的扶著力不強。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種水性納米氧化鋅料的金屬表面硅烷處理劑及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種含有乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉的金屬表面硅烷處理劑，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份（克）為：

乙烯基三乙氧基硅烷25-33、N-?苯基-3-?氨基丙基三甲氧基硅烷30-43、水性納米氧化鋅料100-190、乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉3-5、1，6-?己二胺1-2、乙二醇4-5、草酸2-4、四氟化鋯2-3、鉬酸銨2-3、三羥甲基丙烷1-2、檸檬酸1-2、季戊四醇0.8-1、過氧化氫叔丁基0.6-0.9、剩余的為水；

所述的水性納米氧化鋅料的制備方法為：

（1）將納米氧化鋅超聲分散于其質量5-10倍的無水乙醇中,得到分散液,然后將其質量3-4%的過氧化二異丙苯、1-2%的苯胺甲基三乙氧基硅烷加入上述分散液中,在80-90℃溫度下回流反應1-2小時,反應后得到帶有反應基團的偶聯劑改性的納米氧化鋅-乙醇懸浮液,然后進行過濾,離心分離濾液,得到改性納米氧化鋅；

（2）將丙三醇溶于水，然后加入上述改性納米氧化鋅，在球磨機中球磨處理1-2小時，得到改性納米氧化鋅漿料；

（3）將1,2-雙(三乙氧基硅基)乙烷溶解在乙醇中，制備成質量濃度為2-4％的溶液，加入到上述改性納米氧化鋅漿料中，用醋酸或醋酸鈉調節pH?值為4-5，再球磨處理2-3小時，得到所述的水性納米氧化鋅料。

所述的水性納米氧化鋅料的制備方法中，所述的納米氧化鋅、丙三醇、1,2-雙(三乙氧基硅基)乙烷和步驟（2）中的水、步驟（3）中的乙醇的質量比為：納米氧化鋅：丙三醇：1,2-雙(三乙氧基硅基)乙烷：水：乙醇為10-15g:1-2g:2-4g:95-105克:95-105克。

所述納米氧化鋅的粒度為40-50nm。

一種含有乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉的金屬表面硅烷處理劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）將上述重量份的乙烯基三乙氧基硅烷加入上述重量份60-70%的水中，充分溶解后再加入上述重量份的N-?苯基-3-?氨基丙基三甲氧基硅烷，充分攪拌，得混合料A；

（2）取剩余水的50-60%，加入上述重量份的水性納米氧化鋅料，充分攪拌后，加入上述重量份的乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉、1，6-?己二胺、四氟化鋯、鉬酸銨、三羥甲基丙烷、檸檬酸充分攪拌，得混合料B；

（3）將上述重量份的乙二醇和季戊四醇與剩余的水混合，然后加入上述重量份的過氧化氫叔丁基，攪拌至過氧化氫叔丁基完全溶解，得混合料C；

（4）將上述得到的混合料A、B和C混合，然后醋酸或者醋酸鈉，調節PH為3-5，最后加入剩余各原料，充分攪拌后即得所述含有乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉的金屬表面硅烷處理劑。

本發明的優點是：

使用本發明的表面硅烷處理劑處理金屬后在金屬表面形成的硅烷涂層具有優異的耐腐蝕性能，延長了金屬的使用壽命，通過乙烯基三乙氧基硅烷和N-?苯基-3-?氨基丙基三甲氧基硅烷結合在一起使用，可以在金屬表面形成致密而牢固的涂層，而用本發明的工藝制備的水性納米氧化鋅料具有高分散穩定性和高效粘合性，其均勻的分布在金屬表面，使得金屬具有高的致密性及抗離子的滲透性，加入的四氟化鋯等助劑，增加了硅烷吸附膜的致密度，改善了成膜質量，使得膜層具有附著力強，無空洞、裂陷，致密均勻，極化電流密度小的特點，且生產過程環保，無污染。

具體實施方式

實施例1

一種含有乙二胺四亞甲基叉膦酸鈉的金屬表面硅烷處理劑，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份（克）為：