[發明專利]一種冷軋鋼板表面硅烷化防護處理劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201210550960.6
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103087571A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 夏坤財
• 申請（專利權）人: 蕪湖恒坤汽車部件有限公司
• 主分類號: C09D4/06
• 分類號: C09D4/06;C09D7/12;C09D5/08
• 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

磷化處理在金屬涂裝前處理、潤滑、防銹等行業得到了廣泛應用。特別是在涂裝前處理行業，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鹽溶液中反應后在其表面形成磷酸鹽保護膜的過程。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品的制造領域。磷化處理工藝是以磷酸、鋅、錳、鎳為主要原料，造成重金屬、磷、亞硝酸鹽等嚴重環境污染，并且在處理過程中都或多或少會產生沉渣及有害氣體，影響生產的正常進行，排放的廢水COD?及重金屬如不進行環保處理就會危害環境；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。現有出現了硅烷表面處理技術，但硅烷表面處理劑在金屬表面成膜不穩定，防腐性能不穩定，效果不佳。

發明內容

本發明的目的是提供一種冷軋鋼板表面硅烷化防護處理劑及其制備方法，這種溶液不需要加溫，不含磷、無沉渣產生、不含重金屬、節能、管理簡便，能在冷軋鋼板表面形成較強的保護膜，防腐蝕效果好。

本發明的技術方案如下：

一種冷軋鋼板表面硅烷化防護處理劑，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：

三乙醇胺?1.5-2、偏硅酸鈉?3-8、松香3-5、三羥乙基異氰尿酸酯1-2、順丁烯二酸酐10-12、二乙二醇丁醚?4-6、丙二醇10-15、植酸?1-3、尿素1-2、3-氨丙基三甲氧基硅烷10-15、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℃，加入二乙二醇丁醚、3-氨丙基三甲氧基硅烷，攪拌反應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，攪拌反應40-50分鐘；

（3）、繼續升溫至190-205℃，加入偏硅酸鈉、尿素，攪拌反應40-50分鐘；

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

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25℃，純水洗電導率＜20μs/cm?，處理時間：90-250?秒。

本發明和現有技術相比，具有以下優點：

（1）本發明采用松香作為反應當原料，與順丁烯二酸酐、硅烷等原料成聚合，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（＜100nm）明顯小于常規磷化膜(10~15μm)。

具體實施方式

一種冷軋鋼板表面硅烷化防護處理劑，由下列組分制成，每500克混合液中各原料組分的重量（克）為：

三乙醇胺?2、偏硅酸鈉?3、松香5、三羥乙基異氰尿酸酯2、順丁烯二酸酐10、二乙二醇丁醚?6、丙二醇15、植酸?1、尿素1、3-氨丙基三甲氧基硅烷15、余量為去離子水。

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、3-氨丙基三甲氧基硅烷，攪拌反應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，攪拌反應40-50分鐘；

（3）、繼續升溫至190-205℃，加入偏硅酸鈉、尿素，攪拌反應40-50分鐘；

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

先將冷軋鋼板經脫脂、水洗后可直接進入本發明處理劑中處理，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25℃，純水洗電導率＜20μs/cm?，處理時間：90-250?秒。

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。結果為冷軋鋼板3天開始出現紅銹，檢測涂層與冷軋鋼板粘結強度為9.1Mpa。︱Z︳10mHz值為6.6E6。