[發明專利]一種金屬表面處理劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310450910.5
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103540917A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 應興隆
• 申請（專利權）人: 寧波英科特精工機械股份有限公司
• 主分類號: C23C22/34
• 分類號: C23C22/34;C23C22/36
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 王立民;吉海蓮

技術領域

本發明屬于金屬表面處理領域，具體是指一種金屬表面處理用處理劑及其制備方法。

背景技術

為了提高金屬表面的耐腐蝕性，通常會使用鉻酸鹽處理金屬表面或使用磷酸鹽處理金屬表面。但是在采用鉻酸鹽或磷酸鹽進行金屬表面處理過程中的廢水等對環境及勞動者的身體有嚴重的損害，隨著世界對環境的保護意識的增強，現使用鉻酸鹽或磷酸鹽受到的嚴格的限制。

雖然磷酸鹽進行金屬表面處理過程中，對勞動者的傷害較小，但是在后序的廢水中富磷化問題嚴重，以及在使用磷酸鹽的工藝中也不可避免的使用含鉻鹽，因此，現許多國家都禁止使用鉻酸鹽或磷酸鹽為金屬表面處理劑。

現能夠替代鉻酸鹽或磷酸鹽的無鉻金屬表面處理劑基本上使用的都是鋯類金屬表面處理劑、鈦類金屬表面處理劑或鋯-鈦類表面處理劑。這類處理劑一般是用鹵素替代磷酸根，其中特別是氟離子在無鉻金屬表面處理劑中的成膜過程或成膜后同基體的結合相對最緊固。

但是，現技術中的所有無鉻酸鹽金屬表面處理或磷酸鹽金屬表面處理，依然無法同使用鉻酸鹽或磷酸鹽金屬表面處理的效果比，而且在耐腐蝕性方面也有差別，并且后序的涂膜附著性也有差距。

發明內容

本發明的目的是提供一種金屬表面處理劑及其制備方法，通過本金屬表面處理劑能夠在待處理基體上形成覆膜，該覆膜的性能基本上接近由鉻酸鹽或磷酸鹽對金屬表面的處理效果，并且對后序的涂膜附著性也較大的提高。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種金屬表面處理劑，由氟化鈦、硝酸鋯、氟化鋯、氨基硅烷、1，2-二（三乙氧基甲硅烷基）乙烷和二（三乙氧基甲硅烷基）己烷組成；氟化鈦、硝酸鋯和氟化鋯以金屬元素換算占處理劑總量的110-140ppm或550-650ppm，其中，氟化鈦與硝酸鋯和氟化鋯的金屬元素原子的比為1：1-1：3，硝酸鋯和氟化鋯的金屬元素原子的比為2：5；氨基硅烷與1，2-二（三乙氧基甲硅烷基）乙烷和二（三乙氧基甲硅烷基）己烷以摩爾比為17：3-9：1，其中，1，2-二（三乙氧基甲硅烷基）乙烷和二（三乙氧基甲硅烷基）己烷以摩爾比為1：1。

所述的氨基硅烷包括有3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-（2-氨基乙基）-3-氨基丙基三甲氧基硅烷或N-（2-氨基乙基）-3-氨基丙基三乙氧基硅烷一種或多種組合。

所述的金屬表面處理劑包括有鎂、鋅、鋁、鈰、稀土類元素、釩及鉬等金屬元素的一種或多種。

金屬表面處理劑中鎂、鋁以金屬元素換算占處理劑總量的100-500ppm。

金屬表面處理劑中釩、鉬以金屬元素換算占處理劑總量的20-30ppm。

所述金屬表面處理劑中包含有水溶性或水分散性有機樹脂，以固體成份濃度計50-1000ppm。

所述金屬表面處理劑中進一步包含有選自硝酸、硫酸、磷酸及它們的鹽，其以固體成份濃度計量為50-10000ppm。

所述金屬表面處理劑的PH值為3.2—4.5。

一種金屬表面處理劑的制備方法，

首先，通過對氨基硅烷、1，2-二（三乙氧基甲硅烷基）乙烷和二（三乙氧基甲硅烷基）己烷的水解制得縮合物I；

其次，將計量好的氟化鈦、硝酸鋯、氟化鋯同縮合物I混合；

最后，加入鎂、鋅、鋁、鈰、稀土類元素、釩及鉬等金屬元素的一種或多種；加入水溶性或水分散性有機樹脂；加入含有選自硝酸、硫酸、磷酸及它們的鹽；加入表面活性劑；將溶液用酸調整為PH值為3.2-4.5。

本發明的有益效果是：

本發明的技術方案通過對含鈦化合物及含鋯化合物的使用比例，提高了在待處理金屬表面的覆膜效果及后工序的涂膜附著性，并且通過對氨基硅烷與1，2-二（三乙氧基甲硅烷基）乙烷和二（三乙氧基甲硅烷基）己烷的組成比，提高了覆膜的耐腐蝕性能。

具體實施方式

以下通過實施例來詳細說明本發明的技術方案，應當理解的是，以下的實施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發明的技術方案，而不能解釋為是對本發明技術方案的限制。