[發(fā)明專(zhuān)利]一種金屬表面硅烷化處理劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310272975.5
• 申請(qǐng)日: 2013-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103333609A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛圣松;高巖;李孟龍;龔詩(shī)自;邵謙
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09D183/10
• 分類(lèi)號(hào): C09D183/10;C09D161/32;C09D7/12;C08G77/442;C08F220/32;C08F230/08
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬表面硅烷化處理劑，以及該硅烷化處理劑的制備方法。

背景技術(shù)

金屬表面硅烷化處理是集高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)為一體的新一代磷化、鈍化替代工藝，其是通過(guò)硅烷化處理劑的反應(yīng)交聯(lián)作用，在金屬表面形成一層具有良好耐腐蝕性和附著力的硅烷膜。這層膜可有效阻隔外界腐蝕性物質(zhì)對(duì)金屬材料的腐蝕。然而由于現(xiàn)有硅烷化處理劑對(duì)金屬表面處理后所形成的硅烷膜與后續(xù)涂層易脫離，耐中性鹽霧時(shí)間短，不能滿足冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、防盜門(mén)等各行業(yè)的要求，所以市場(chǎng)沒(méi)有推廣開(kāi)來(lái)。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種金屬表面硅烷化處理劑及其制備方法。

其技術(shù)解決方案是：

一種金屬表面硅烷化處理劑，其是由下述重量份配比的原料制成：

30～240份環(huán)氧基硅烷、20～260份改性乙烯基硅烷、10～30份氨基硅烷、10～50份水性交聯(lián)劑、10～50份甲醚化氨基樹(shù)脂、0.4～2份植酸、1～10份水性潤(rùn)濕劑、30～280份乙醇與300～800份水；

所述改性乙烯基硅烷采用下述方法制備：將乙烯基硅烷、甲基丙烯酸縮水甘油酯、乙醇與引發(fā)劑置于三口燒瓶中，乙烯基硅烷、甲基丙烯酸縮水甘油酯與乙醇的摩爾比為1∶0.5～4∶5～8，緩慢升溫至70～80℃，并在上述溫度范圍內(nèi)保溫反應(yīng)1～1.2小時(shí)，然后降溫出料即可。

上述乙烯基硅烷為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三乙酰氧基硅烷，相應(yīng)制得的改性乙烯基硅烷為改性乙烯基三甲氧基硅烷、改性乙烯基三乙氧基硅烷或改性乙烯基三乙酰氧基硅烷。

上述環(huán)氧基硅烷為γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷。

上述氨基硅烷為N―β―(氨乙基)―γ―氨丙基三甲氧基硅烷或N―β―(氨乙基)―γ―氨丙基三乙氧基硅烷。

上述水性交聯(lián)劑為有機(jī)酸的金屬鹽，其中有機(jī)酸包括乙酸、丙酸、植酸、乳酸、草酸，金屬離子包括Al³⁺、Mn²⁺、Sn²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Co²⁺、Fe²⁺，具體優(yōu)選植酸鋁（鎂）、醋酸鎂、乳酸鋁（鎂）等。

上述引發(fā)劑為過(guò)二硫酸鉀、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化甲乙酮或N，N-二甲基苯胺。

一種金屬表面硅烷化處理劑的制備方法，其包括以下步驟：

（1）改性乙烯基硅烷的制備：將乙烯基硅烷、甲基丙烯酸縮水甘油酯、乙醇與引發(fā)劑置于三口燒瓶中，乙烯基硅烷、甲基丙烯酸縮水甘油酯與乙醇的摩爾比為1∶0.5～4∶5～8，緩慢升溫至70～80℃，并在上述溫度范圍內(nèi)保溫反應(yīng)1～1.2小時(shí)，然后降溫出料，制得改性乙烯基硅烷；

（2）金屬表面硅烷化處理劑的制備：向容器內(nèi)加入30～280克乙醇、50～200克水和0.4～2克植酸，然后在攪拌條件下向其中加入30～240克環(huán)氧基硅烷和20～260克改性乙烯基硅烷，并于室溫下攪拌反應(yīng)2～3小時(shí)，然再加入10～50克水性交聯(lián)劑、10～30克氨基硅烷、10～50克甲醚化氨基樹(shù)脂及1～10克水性潤(rùn)濕劑并攪拌均勻，最后添加剩余的水將容器內(nèi)料液總量補(bǔ)足至1000g。

步驟（2）中，所述剩余的水均分成3～4次加入，每次間隔15～20分鐘。

步驟（1）中，所述乙烯基硅烷為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三乙酰氧基硅烷。

步驟（2）中，所述環(huán)氧基硅烷為γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷；所述氨基硅烷為N―β―(氨乙基)―γ―氨丙基三甲氧基硅烷或N―β―(氨乙基)―γ―氨丙基三乙氧基硅烷；所述水性交聯(lián)劑為有機(jī)酸的金屬鹽，其中有機(jī)酸包括乙酸、丙酸、植酸、乳酸、草酸，金屬離子包括Al³⁺、Mn²⁺、Sn²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Co²⁺、Fe²⁺。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：