[發明專利]一種環保型金屬處理劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201811286535.4
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109321911A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 曾凡強
• 主分類號: C23C22/60
• 分類號: C23C22/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種環保型金屬處理劑及其制備方法，包括如下成份：R?8014氨基改性硅氧烷1?3％、R?8202環氧基改性硅氧烷1?3％、GM?6018水溶性聚氨酯樹脂1?3％、丙三醇1?2％、乙二胺四乙酸四鈉0.5?1.5％、硝酸鈰0.3?0.5％、ISOCARB12(異構十二酸)鹽1?2％，剩余的為去離子水，環保型金屬處理劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：先將乙二胺四乙酸四鈉、硝酸鈰加入裝有去離子水的燒杯中，攪拌至完全溶解；再緩慢加入R?8014氨基改性硅氧烷，溶解透明后慢慢加入R?8202環氧基改性硅氧烷，攪拌反應30min；加入GM?6018水溶性聚氨酯樹脂，攪拌15?30min；溶液透明后加入丙三醇、ISOCARB 12鹽，補加去離子水至100g；將上述溶液取50g加入950g去離子水，配制成1000g工作液，調整pH值8?9，備用。

技術領域

本發明涉及清洗劑領域，尤其涉及一種環保型金屬處理劑及其制備方法。

背景技術

隨著汽車、飛機、船舶、家電等行業的發展，對金屬零件表面耐腐蝕、耐 高溫、磨損、抗氧化、抗疲勞、防輻射、導電、導磁、絕緣、裝飾等特殊性能 的要求更加廣泛，促使金屬表面技術迅速發展起來(1)。

目前，國內行業大多采用傳統磷化工藝；雖然磷化工藝在金屬防腐方面具 有優良的性能，但是磷化處理含有鋅、鎳、錳等有害重金屬元素，廢水、廢渣 處理工藝復雜而且費用昂貴。在綠色化學和可持續發展的背景下，世界各國都 在尋找和開發環境友好的金屬表面預處理技術(2)。在技術領域形成了兩個磷 化的替代技術—納米陶瓷轉化和硅烷皮膜技術；這兩種技術都是金屬預處理的 最新發展方向，它們具有環保、節能，操作簡單，成本低等磷化技術無可替代 的優點。但在實際生產中，兩種技術都存在各自的缺陷和問題：

納米陶瓷轉化技術，是一種基于鋯鹽為基礎的化學處理劑，由于在成分中 加入了特殊的成膜助劑，可以在鋼鐵、鋁合金、鍍鋅板等部件表面形成類似陶 瓷狀、納米厚度級別的轉化膜層，轉化膜是以納米級的鋯鹽為主要成分出現， 成膜物質有ZrO2,Zr(OH)4,,TiO2,Ti(OH)4,SiO2,是無定型氧化物混 合物以及有機三維網狀結構混合膜層，不含磷。其反應機理主要是利用氟鋯酸 鹽，氟鈦酸鹽的水解反應在金屬基材表面形成一種化學性質穩定的無定型氧化 物，通過加入氧化劑和螯合劑，促進此水解反應的進行，從而獲得性能良好的 金屬表面皮膜。在溶液中存在氟鋯酸和游離的氟化氫等有毒物質，使用時有安 全隱患；特別是工業生產中使用自來水，鈣鎂離子使處理液穩定性變差。同時， 納米陶化膜的耐蝕性能與鐵系磷化膜相當，耐蝕性能不能達到陰極電泳前處理 的配套標準。

硅烷處理技術，它是一類含硅基的有機/無機雜化物，硅烷在水溶液中通常 以水解的形式存在：－Si(OR)3+H2O－Si(OH)3+3ROH,硅烷水解后，通 過其SiOH基團與金屬表面XOH基團(X:表示金屬)的縮水反應而快速吸附于金 屬表面，SiOH+XOH＝SiOX+H2O。一方面硅烷在金屬界面上形成Si－O －X共價鍵，硅烷與金屬之間的結合使非常牢固的；另一方面，剩余的硅烷分子 通過SiOH基團之間的縮聚反應在金屬表面形成具有Si－O－Si三維網狀結構的 硅烷膜。雖然硅烷化處理技術具有環保、無需加熱、生產工藝能耗低、不產生 沉渣、處理時間短，控制簡便等優點；但是，由于單一硅烷水解不穩定，因此 在金屬表面的潤濕性能差，形成的硅烷膜的連續性不好和膜強度不高，耐蝕性 差，耐硬水性能差，從而影響使用壽命。。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種能用于鋼鐵、鋁及合金 的表面處理，穩定性好、抗硬水能力強、無毒環保，處理膜耐蝕性高，和涂層 的附著力強、易維護、操作簡單的環保型金屬處理劑及其制備方法。

所述環保型金屬處理劑，按重量百分比，包括如下成份：R-8014氨基改性 硅氧烷1-3％、R-8202環氧基改性硅氧烷1-3％、GM-6018水溶性聚氨酯樹脂1-3％、 丙三醇1-2％、乙二胺四乙酸四鈉0.5-1.5％、硝酸鈰0.3-0.5％、ISOCARB 12(異 構十二酸)鹽1-2％，剩余的為去離子水。