[發明專利]以硅烷偶聯劑為主要成分的金屬表面處理劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201510769552.3
• 申請日: 2015-11-12
• 公開（公告）號: CN105441920B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 萬滿;戴憶鋒;張軍輝
• 申請（專利權）人: 上海耀巖化學品有限公司
• 主分類號: C23C22/34
• 分類號: C23C22/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種以硅烷偶聯劑為主要成分的金屬表面處理劑，所述金屬表面處理劑是一種包含氨基硅烷偶聯劑、環氧基硅烷偶聯劑、氟鋯酸、氟鈦酸、鎢酸鹽以及改性納米二氧化硅的水溶液，本發明提供的金屬表面處理劑在金屬材料表面形成穩定的有機?無機覆膜，具有優異的附著性和耐蝕性，而且不會產生含有重金屬的廢水及廢渣，對環境友好。

技術領域

本發明屬化工技術領域，具體涉及一種金屬材料用表面處理劑。

背景技術

通過對涂裝前金屬實施表面處理可以改善金屬表面的性能，提高其與涂料的粘結性和耐腐蝕性。傳統的磷化和鉻鈍化技術因其工藝成熟、成本低廉在表面處理行業得到廣泛應用，但是磷化產品存在易沉渣、膜層附著力弱和耐蝕性差等缺陷，更為嚴重的是這類工藝廢物處理和排放耗費大，會對環境造成不可避免的污染；鉻鈍化產品的六價鉻會通過與水分的接觸而溶出，具有極強的毒性，世界各國都已經嚴格限制使用。隨著涂裝行業對環保要求的不斷提高，人們環保意識的不斷增強，使用環保型涂裝前處理產品代替傳統磷化或鉻鈍化產品顯的尤為重要。

硅烷化技術與傳統金屬表面處理工藝相比，不會產生含有重金屬的廢水及廢渣，對環境也更加友好。硅烷偶聯劑會在金屬表面反應形成一層超薄的硅烷膜，與金屬底材和涂料圖層均有良好的附著力，適用于金屬涂裝防護的各種工業領域，如家用電器、金屬辦公家具、汽車制造、電力設備、倉儲貨架等。因此非常需要通過設置特定的以硅烷偶聯劑為主要成分的高效環保金屬表面處理劑，以滿足日益增長的經濟及環保需求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供了一種不含磷、不含鉻酸鹽、無毒、無害、無污染的金屬表面處理劑，涂布性能和液體穩定性優異，耐腐蝕性和密合性強。所述金屬表面處理劑是一種包含氨基硅烷偶聯劑、環氧基硅烷偶聯劑、氟鋯酸、氟鈦酸、鎢酸鹽以及改性納米二氧化硅的水溶液，其特征在于，每升水溶液中各組分的重量份為：

氨基硅烷偶聯劑5～15 g；

環氧基硅烷偶聯劑2～10 g；

氟鋯酸0.1～2.5g；

氟鈦酸0.1～2.5g；

鎢酸鹽0.05～1 g；

改性納米二氧化硅0.005～0.1 g；

水 余量；

所述改性納米二氧化硅是異氰酸酯基封端的超支化聚氨酯改性納米二氧化硅。

優選地，所述氟鋯酸與氟鈦酸的重量比為1：（1～3）。

優選地，所述氨基硅烷偶聯劑和環氧基硅烷偶聯劑的重量比為1：（0.25～0.5）。

優選地，所述氨基硅烷偶聯劑具有共計兩個以上的氨基及/或亞氨基；環氧基硅烷偶聯劑選自γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-環氧丙氧基丙基三丙氧基硅烷、γ-環氧丙氧基丙基三丁氧基硅烷、3，4-環氧基環己基甲基三甲氧基硅烷、3，4-環氧基環己基甲基三乙氧基硅烷、β-(3，4-環氧基環己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-環氧基環己基)乙基三乙氧基硅烷中的任一種或幾種的組合。

優選地，所述鎢酸鹽選自鎢酸鈉或者鎢酸鈣中的一種，且所述氨基硅烷偶聯劑和環氧硅烷偶聯劑的總重量、氟鋯酸和氟鈦酸的總重量與鎢酸鹽的重量比為1：（0.1～0.2）：（0.005～0.05）。

優選地，所述水溶液進一步含有選自脂肪酸鹽、烷基硫酸酯鹽、烷基苯磺酸鹽；烷基胺鹽、季銨鹽、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯衍生物、山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、丙三醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、烷基烷醇酰胺中的任一種表面活性劑。