[發明專利]一種抗菌鋁型材稀土硅烷處理液及其制備方法

在審

• 申請號: 201510589413.2
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN105219194A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 吳傳興
• 申請（專利權）人: 馬鞍山杰創塑膠科技有限公司
• 主分類號: C09D133/04
• 分類號: C09D133/04;C09D5/14;C09D5/10;C09D7/12
• 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

本發明涉及無鉻金屬表面處理劑技術領域，尤其涉及一種抗菌鋁型材稀土硅烷處理液及其制備方法。

背景技術

鋁表面稀土轉化膜和硅烷轉化膜作為新一代金屬表面處理技術已被廣泛關注，并且有望替代鉻酸鹽轉化膜。稀土轉化膜作為緩蝕劑具有較高的結合強度，耐持久性好，但易脫水產生裂紋，嚴重影響耐蝕性能。而硅烷轉化膜具有超疏水性質，均勻致密，能夠有效阻止介質入侵對基體產生腐蝕，但此膜層耐久性差，一經破壞則耐蝕性能迅速失效。通過使用稀土硅烷復合膜層實現了上述兩種膜層的優勢互補，能夠為鋁基體提供有效、環保的腐蝕防護。通過正交試驗確定了稀土硅烷復合膜的最佳工藝參數：CeCl37H2O濃度為40g/L，硅烷濃度為：3g/L，H2O2濃度為：60ml/L，pH為：4.0，溫度為：35℃，成膜時間為10min。運用掃描電鏡、EDS、極化曲線、CA測試儀等分析手段，對最佳工藝條件下的稀土硅烷復合膜的表面形貌、化學組成、元素分布、電化學性能以及疏水性進行了研究，并與單純的鈰轉化膜進行了相應的比較。研究得出，復合膜層較之單純的鈰轉化膜更加均勻致密，表面幾乎沒有明顯裂紋，彌補了鈰轉化膜易脫水發生皸裂的不足，提高了膜層整體性能。

但是該稀土硅烷復合膜的強度、耐磨性、致密性、耐腐蝕性還不夠，沒有達到鉻酸鹽轉化膜的性能，需要改進。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種抗菌鋁型材稀土硅烷處理液及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種抗菌鋁型材稀土硅烷處理液，由下列重量份的原料制成：CeCl₃7H₂O120-130、H₂O₂180-190、硫酸鈦3-3.2、納米銀0.8-1.1、氟硅酸鈉1.8-2、去離子水適量、正硅酸乙酯1-1.2、甲基三乙氧基硅烷5-5.2、乙醇50-53、氨水10-11、含氟硅聚丙烯酸酯乳液15-15.6、納米二氧化鋯2-2.5。

所述的熱穩定性好鋁型材稀土硅烷處理液的制備方法，包括以下步驟：

（1）將含氟硅聚丙烯酸酯乳液、正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、乙醇、納米二氧化鋯混合，在常溫、250-300r/min條件下攪拌1-1.4h，然后將氨水緩慢滴加人上述混合物中，攪拌反應6-6.5h后得到乳液；

（2）將CeCl₃7H₂O配制成濃度為40g/L的溶液，再按60ml/L加入H₂O₂，再加入3-3.2wt%第（1）步得到的乳液以及其他剩余成分，攪拌均勻，調節pH=4.0，在超聲波細胞粉碎機下超聲處理3-4min，即得。

使用時先將鋁型材進行預處理，再將鋁型材浸泡在處理液中進行鈍化處理，溫度為30-40℃，處理10-12min，取出，用水沖洗，烘干，即可。

本發明的優點是：本發明處理液通過使用含氟硅聚丙烯酸酯乳液、納米二氧化鋯等原料制成乳液，使得處理液成膜性好，膜表面的微孔和裂紋都明顯減少，致密性得到很大提高，而且具有一定的疏水性能，減緩腐蝕速度，提高涂裝性能；通過使用硫酸鈦、納米銀、氟硅酸鈉，能夠有效封閉細小空隙，而且具有抗菌、抗氧化性能，還有效提高了膜層的成膜性。

具體實施方式

一種抗菌鋁型材稀土硅烷處理液，由下列重量份（公斤）的原料制成：CeCl₃7H₂O120、H₂O₂180、硫酸鈦3、納米銀0.8、氟硅酸鈉1.8、去離子水適量、正硅酸乙酯1、甲基三乙氧基硅烷5、乙醇50、氨水10、含氟硅聚丙烯酸酯乳液15、納米二氧化鋯2。

所述的熱穩定性好鋁型材稀土硅烷處理液的制備方法，包括以下步驟：

（1）將含氟硅聚丙烯酸酯乳液、正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、乙醇、納米二氧化鋯混合，在常溫、250r/min條件下攪拌1h，然后將氨水緩慢滴加人上述混合物中，攪拌反應6h后得到乳液；

（2）將CeCl₃7H₂O配制成濃度為40g/L的溶液，再按60ml/L加入H₂O₂，再加入3wt%第（1）步得到的乳液以及其他剩余成分，攪拌均勻，調節pH=4.0，在超聲波細胞粉碎機下超聲處理3min，即得。