[發明專利]硅烷偶聯劑水解液及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201410709167.5
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104480471A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 劉海峰;李天龍;楊番;張濤
• 申請（專利權）人: 廣州中國科學院工業技術研究院
• 主分類號: C23F11/04
• 分類號: C23F11/04
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王園園;萬志香

技術領域

本發明涉及金屬預處理領域，特別是涉及一種硅烷偶聯劑水解液及其制備方法和應用。

背景技術

隨著傳統金屬預處理技術對環境污染、能耗高等缺點日益不為人們所接受，硅烷偶聯劑預處理技術獲得了極大的發展。該技術是將待處理的金屬浸漬于硅烷偶聯劑水解液中然后取出烘干即完成了預處理過程，相比于傳統的磷化、鋅鉻涂層處理法，該法操作工藝簡單，綠色環保，且能明顯提升金屬與涂料的結合力。

在此基礎上，國內外學者還對硅烷偶聯劑水解液提出了更高的要求，即在不再涂覆涂料的情況下，單純使用硅烷偶聯劑水解液以獲得良好的金屬防腐效果，由此不但可以縮短工藝流程，而且還有望大幅降低生產成本，因而，開發能夠滿足該要求的硅烷偶聯劑水解液是具有重要意義的。

此外，在現有的文獻報告中，出于硅烷偶聯劑水解液穩定性的考慮，硅烷偶聯劑的濃度通常較低，且大多針對于鋁、鋁合金的防腐，對廣泛使用的金屬鐵的防腐研究較少。

發明內容

基于此，本發明的目的在于提供一種硅烷偶聯劑水解液及其制備方法和應用。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種硅烷偶聯劑水解液，包括如下重量份的原料：

調節所述硅烷偶聯劑水解液的PH為3.5-6.5，其中，所述硅烷偶聯劑選自：

γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；

3-氨基丙基三乙氧基硅烷；

γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；

1,2-雙(三乙氧基硅基)乙烷；

N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷；

或具有式(I)、(II)和(III)結構特征，

式(I)中，R為

其中，R₁，R₂，R₃，R₄分別任選自C₁-C₃烷基、H、鹵素；

b＝0或1；

R₅任選自：(1)(CH₂)_a，a＝1-4；(2)烯基；(3)式(II)和(III)中，n¹＝5-150，n²＝10-150。

在其中一個實施例中，包括如下重量份的原料：

在其中一個實施例中，所述硅烷偶聯劑選自：

γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；

3-氨基丙基三乙氧基硅烷；

γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；

1,2-雙(三乙氧基硅基)乙烷；

N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷；

在其中一個實施例中，所述硅烷偶聯劑選自：

1,2-雙(三乙氧基硅基)乙烷；

其中，

R為

其中，R₁，R₂，R₃，R₄分別任選自C₁-C₃烷基、H、鹵素；

b＝0或1；

R₅任選自：(1)(CH₂)_a，a＝1-4；(2)烯基。

在其中一個實施例中，所述多元醇的分子量為60-100。

在其中一個實施例中，所述多元醇為乙二醇、甘油、1，3-丙二醇或1，2-丙二醇。

在其中一個實施例中，還包括鋅粉60-80份。優選為片狀鋅粉。

本發明還提供所述的硅烷偶聯劑水解液的制備方法，包括如下步驟：

將所述重量份的硅烷偶聯劑、醇、水和多元醇混合，調PH值為3.5-6.5，加入或不加入所述重量份的鋅粉，攪拌，即得所述硅烷偶聯劑水解液。

本發明還提供所述的硅烷偶聯劑水解液在金屬表面預處理及金屬防腐中的應用。

在其中一個實施例中，所述金屬為鐵。

本發明的原理和優點如下：

現有的硅烷偶聯劑水解液，大多用于鋁或鋁合金等金屬材料的防腐。