[發(fā)明專利]一種含有氟化鋯的鎂鋁合金表面硅烷化防護(hù)處理劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210550935.8
• 申請(qǐng)日: 2012-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN103087568A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏坤財(cái)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蕪湖恒坤汽車部件有限公司
• 主分類號(hào): C09D4/06
• 分類號(hào): C09D4/06;C09D7/12;C09D5/08
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)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(rùn)滑、防銹等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。特別是在涂裝前處理行業(yè)，磷化處理是最常用的預(yù)處理方法之一。磷化處理是金屬在酸性磷酸鹽溶液中反應(yīng)后在其表面形成磷酸鹽保護(hù)膜的過程。磷化膜還有良好的潤(rùn)滑性，絕緣性和耐蝕性，因而廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械制造、航空航天和家用電器等產(chǎn)品的制造領(lǐng)域。磷化處理工藝是以磷酸、鋅、錳、鎳為主要原料，造成重金屬、磷、亞硝酸鹽等嚴(yán)重環(huán)境污染，并且在處理過程中都或多或少會(huì)產(chǎn)生沉渣及有害氣體，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，排放的廢水COD?及重金屬如不進(jìn)行環(huán)保處理就會(huì)危害環(huán)境；另外，磷化處理大部分需在加溫的條件下進(jìn)行，能耗較大，工藝復(fù)雜，操作也不方便。現(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含有氟化鋯的鎂鋁合金表面硅烷化防護(hù)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(jiǎn)便，能在鎂鋁合金表面形成較強(qiáng)的保護(hù)膜，防腐蝕效果好。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種含有氟化鋯的鎂鋁合金表面硅烷化防護(hù)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：

氟化鋯3-5、碳酸氫鈉1-2、乙酸3-4、乙胺1-2、阿洛索-OT3-5、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、癸二酸2-3、N-2-（氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷10-12、余量為去離子水。

所述的金屬表面硅烷化防護(hù)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℃，加入二乙二醇丁醚、N-2-（氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷、癸二酸，攪拌反應(yīng)35-50分鐘；

（2）、升溫至145-160℃，加入三羥乙基異氰尿酸酯、順丁烯二酸酐、氟化鋯，攪拌反應(yīng)40-50分鐘；

（3）、繼續(xù)升溫至190-205℃，加入乙酸、乙胺、阿洛索-OT，攪拌反應(yīng)40-50分鐘；

（4）、降溫至80-90℃，加入其它物料，攪拌，保溫反應(yīng)1-2小時(shí)，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(jìn)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(jìn)行水洗或不水洗到下一道工藝-?烘干，烘干后可進(jìn)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℃，純水洗電導(dǎo)率＜20μs/cm?，處理時(shí)間：90-250?秒。

本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明采用松香作為反應(yīng)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(qiáng)的保護(hù)膜；增強(qiáng)了金屬基體的耐腐蝕性能。

（2）原料中含有緩蝕劑，增加保護(hù)膜的防腐蝕效果。

（3）、形成的保護(hù)膜層致密均勻，極化電流密度較小。

（4）保護(hù)膜厚（＜150nm）明顯小于常規(guī)磷化膜(10~15μm)。

具體實(shí)施方式

一種含有氟化鋯的鎂鋁合金表面硅烷化防護(hù)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：

氟化鋯3、碳酸氫鈉1、乙酸3、乙胺2、阿洛索-OT5、松香5、三羥乙基異氰尿酸酯2、順丁烯二酸酐5、二乙二醇丁醚?6、異丁醇8、癸二酸2、N-2-（氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷10、余量為去離子水。

所述的金屬表面硅烷化防護(hù)處理劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）、將松香加熱熔化，至110-115℃，加入二乙二醇丁醚、N-2-（氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷、癸二酸，攪拌反應(yīng)35-50分鐘；

（2）、升溫至145-160℃，加入三羥乙基異氰尿酸酯、順丁烯二酸酐、氟化鋯，攪拌反應(yīng)40-50分鐘；

（3）、繼續(xù)升溫至190-205℃，加入乙酸、乙胺、阿洛索-OT，攪拌反應(yīng)40-50分鐘；

（4）、降溫至80-90℃，加入其它物料，攪拌，保溫反應(yīng)1-2小時(shí)，冷卻后，調(diào)PH為中性。

先將鎂鋁合金經(jīng)脫脂、水洗后可直接進(jìn)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(jìn)行水洗或不水洗到下一道工藝-?烘干，烘干后可進(jìn)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℃，純水洗電導(dǎo)率＜20μs/cm?，處理時(shí)間：90-250?秒。

鎂鋁合金先采用無堿除油液進(jìn)行洗滌去除油漬，再放入本發(fā)明硅烷表面處理劑中處理，烘干后，進(jìn)行浸泡實(shí)驗(yàn)，采用0.1M?的NaCl?水溶液，觀察樣品表面狀況；阻抗測(cè)試在3.5(wt)％?NaCl?水溶液中進(jìn)行。鎂鋁合金4天開始出現(xiàn)紅銹，檢測(cè)涂層與鎂鋁合金粘結(jié)強(qiáng)度為7.7Mpa，︱Z︳10mHz值為4.1E7。