[發明專利]一種含聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯的改性硅烷化金屬表面前處理劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201310382001.2
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103450800A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 楊家坤;張德華;徐勇
• 申請（專利權）人: 安徽省宿州市龍華機械制造有限公司
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D163/00;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

????本發明涉及金屬表面處理劑技術，具體涉及一種含聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯的改性硅烷化金屬表面前處理劑及其制備方法。

背景技術

金屬材料的腐蝕每時每刻都在我們周圍發生。據統計每年約有10%的金屬材料為腐蝕而無法回收，這不僅造成金屬資源的巨大浪費，還對正常生產和人身安全帶來嚴重威脅，對金屬材料進行表面處理是一種常用的防腐蝕方法，目前用于金屬涂裝前處理主要方法是磷化法。但傳統的的金屬表面處理方法存在著因含有有毒有害物質而對環境有污染等問題，已不適應于人類社會越來越高的環境要求。

????金屬材料經磷化后，可以增強金屬基體與涂料之間的附著力，提高耐腐蝕性能。磷化處理固然有諸多優點，但也存在很多其自身無法克服的弊端：磷化處理液中都含有磷酸鹽及重金屬等有害物質，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。隨著社會的發展與進步，人們對金屬涂裝預處理產品的要求也愈來愈高，不僅希望它自身性能優良，更希望它能滿足日益增長的環保需要、人體健康要求及資源節約要求。傳統磷化處理的這些弊端就嚴重制約著它的進一步發展與應用。所以，人們望能開發出一種全新的處理工藝，它能保持傳統磷化處理工藝優點的同時，又能做到工藝簡單、綠色環保，綜合成本低。

硅烷化處理與傳統磷化相比具有以下多個優點：無有害重金屬離子，不含磷，無需加溫。硅烷處理過程不產生沉渣，處理時間短，控制簡便。處理步驟少，可省去表調工序，槽液可重復使用。有效提高油漆對基材的附著力。可共線處理鐵板、鍍鋅板、鋁板等多種基材。但就目前的國內技術來說，不是十分成熟，尤其是硅烷和助劑的選型上，還有很多不足處。

金屬表面硅烷化處理具有廣闊的應用前景，但現有技術所成的硅烷膜存在抗腐蝕性能不強、成膜不均勻、不具備“自修復”性能或者“自修復”性能差等缺陷，限制了其發展。

發明內容

本發明公開了一種含聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯的改性硅烷化金屬表面前處理劑及其制備方法。

本發明采用的技術方案如下：

一種含聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯的改性硅烷化金屬表面前處理劑，其特征在于，由下列重量份的原料組分制成：去離子水100、改性偶聯劑10-15、丙二醇10-15、硅烷偶聯劑KH-42?30-40、硅烷偶聯劑KH-151?20-30?、過氧化二異丙苯1-2、全氟辛基磺酸鈉0.002-0.003、樹木灰燼0.3-0.5、水性環氧樹脂乳液?4-6、羧甲基纖維素鈉2-3、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯?0.4-1.0、苯乙基聯苯酚聚氧乙烯醚0.2-0.6、乙酸鑭?0.005-0.01、植酸?0.1-0.3。

所述的一種含聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯的改性硅烷化金屬表面前處理劑，其特征在于，由下列重量份的原料組分制成：去離子水100、改性偶聯劑12、丙二醇14、硅烷偶聯劑KH-151?25、硅烷偶聯劑KH-42?35、過氧化二異丙苯?1.5、全氟辛酸鈉?0.0024、樹木灰燼0.4、水性環氧樹脂乳液?5、羧甲基纖維素鈉?2、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯?0.6、苯乙基聯苯酚聚氧乙烯醚0.4、乙酸鑭?0.007、植酸0.25。

所述的含聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯的改性硅烷化金屬表面前處理劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

??（1）改性偶聯劑制備

???將水溶性納米級硅溶膠加入4-5%納米鋅粉、3-5%氧化鐵、4-6%2-氨乙基十七烯基咪唑啉，混合加熱至95-115℃，20-30分鐘后冷卻即可；

（2）在攪拌釜中按配方比例量先加入硅烷偶聯劑KH-151，然后加入過氧化二異丙苯，以300-400rpm的速度攪拌3-4分鐘后，再加入硅烷偶聯劑KH-42?，以300-400rpm的速度攪拌3-5分鐘后，將全氟辛酸鈉和樹木灰燼加入其中，在室溫下和惰性氣體保護的條件下，再以350-450rpm的速度攪拌30-40分鐘，得到復配硅烷偶聯劑A；

(3)?按配方比例將去離子水注入攪拌釜中，攪拌狀態下將步驟（1）制得的改性偶聯劑加入釜中，攪拌1-2分鐘后，再加入丙二醇，繼續攪拌2-3分鐘后，再加入水性環氧樹脂乳液?，攪拌5-6分鐘，得到混合溶液B，攪拌速度為2000～2500rpm；

(4)將A和B混合，再依次加入羧甲基纖維素鈉、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、苯乙基聯苯酚聚氧乙烯醚、植酸，攪拌狀態下，于40-50℃條件下恒溫反應，得到混合溶液C；