專利名稱：一種鍍鋅鋼板表面硅烷處理劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬表面處理領(lǐng)域，具體涉及一種鍍鋅鋼板表面硅烷處理劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
在金屬表面處理領(lǐng)域，傳統(tǒng)的磷酸鹽轉(zhuǎn)化和鉻酸鹽鈍化表面處理技術(shù)雖然可以獲得良好的效果，但處理過程中排出的廢液中含有鋅、錳、鎳、鉻等重金屬離子和亞硝酸鹽等致癌物質(zhì)，對環(huán)境污染非常嚴重，而金屬表面硅烷化處理技術(shù)由于不涉及危害環(huán)境的物質(zhì)，生產(chǎn)工藝能耗低、技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，被認為有望取代磷酸鹽轉(zhuǎn)化處理和鉻酸鹽鈍化處理，是金屬表面單獨防護最新發(fā)展方向，現(xiàn)有的技術(shù)中硅烷溶液處理過的金屬工件表面形成的膜層，密度不均勻、有空洞、裂陷、與金屬體的扶著力不強。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種鍍鋅鋼板表面硅烷處理劑及其制備方法，本發(fā)明采用硅烷化處理劑處理金屬工件，在表面形成多酸膜層，該膜層具有附著力強，無空洞、裂陷，致密均勻，極化電流密度小的特點，且生產(chǎn)過程環(huán)保，無污染。為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種鍍鋅鋼板表面硅烷處理劑，其特征在于，由下列組分配制而成的混合液，每500克混合液中各組分的重量(克)為:硅烷偶聯(lián)劑KH550 5-7、成膜樹脂1.5-1.7、苯甲酸單乙醇胺1.5-2.5、丙二醇1-1.5、三乙醇胺1.0-1.5、羧甲基纖維素10-12、聚乙烯醇2.5-3.5、草酸
1.8-2.2、聚二甲基硅氧烷1.4-1.6、對苯二酚1-2、碳酸氫鈉2.5-3.5和乙醇100-105、余量為去離子水。 所述的鍍鋅鋼板表面硅烷處理劑，其特征在于，由下列組分配制而成的混合液，每500克混合液中各組分的重量(克)為:硅烷偶聯(lián)劑KH550 6、成膜樹脂1.6、苯甲酸單乙醇胺2、丙二醇1.2、三乙醇胺1.2、羧甲基纖維素11、聚乙烯醇3、草酸2、聚二甲基硅氧烷1.5、對苯二酚1.5碳酸氫鈉3和乙醇102、余量為去離子水。所述的鍍鋅鋼板表面硅烷處理劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)制備成膜樹脂:
按配方重量(克):尿素1-3、苯胺甲基三乙氧基硅烷1.5-2.5、草酸3-5、氧化鐵0.1-0.2、過硫酸鉀0.1-0.2、聚乙二醇400 1-2、偏硅酸鈉0.7-0.9去離子水10-12 ;制備方法:先將尿素用去離子水溶解，加熱至90-100°C，再加入苯胺甲基三乙氧基硅烷偏硅酸鈉、氧化鐵、過硫酸鉀，攪拌反應(yīng)40-60分鐘，降溫至60-7(TC，再加入成膜樹脂其它原料組分，攪拌反應(yīng)30-45分鐘即得；
(2)、取原料組分中2/3左右去離子水，加熱至75-85°C，加入成膜樹脂、硅烷偶聯(lián)劑KH550等其它原料組分，攪拌反應(yīng)1-2小時；
(3)、加入剩余的去離子水定容，混合均勻，用草酸調(diào)pH為5-6，即得。
本發(fā)明硅烷表面處理劑，先將金屬基體經(jīng)脫脂、水洗后可直接進入本發(fā)明處理劑中處理，處理后金屬基體表面可得到一層涂層，然后可根據(jù)工藝需求進行水洗或不水洗到下一道工藝-烘干，烘干后可進行粉末噴涂等工序，在處理過程的工藝參數(shù)為:工作溫度:室溫25°C，純水洗電導(dǎo)率< 50μ s/cm，處理時間:200-350秒。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:
(I)本發(fā)明采用偏硅酸鈉、尿素、硅烷等作為成膜樹脂反應(yīng)原料，進行聚合，能在金屬表面形成較強的保護膜；增強了金屬基體的耐腐蝕性能。(2)原料中含有緩蝕劑，增加保護膜的防腐蝕效果。( 3 )、形成的保護膜層致密均勻，極化電流密度較小。(4)保護膜厚(< 150nm)明顯小于常規(guī)磷化膜(1(Γ 5μπι)。
具體實施例方式實施例1:鍍鋅鋼板表面硅烷處理劑，由下列組分配制而成的混合液，每500克混合液中各組分的重量(克)為:硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ550 6、成膜樹脂1.6、苯甲酸單乙醇胺2、丙二醇1.2、三乙醇胺1.2、羧甲基纖維素11、聚乙烯醇3、草酸2、聚二甲基硅氧烷1.5、對苯二酚
1.5、碳酸氫鈉3和乙醇102、余量為去離子水。所述的鍍鋅鋼板表面硅烷處理劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)制備成膜樹脂:
按配方重量(克):尿素3、苯胺甲基三乙氧基硅烷2.5、草酸5、氧化鐵0.1、過硫酸鉀
0.2、聚乙二醇400 2、偏硅酸鈉0.9去離子水12 ;制備方法:先將尿素用去離子水溶解，加熱至90-100°C，再加入苯胺甲基三乙氧基硅烷偏硅酸鈉、氧化鐵、過硫酸鉀，攪拌反應(yīng)40-60分鐘，降溫至60-70°C，再加入成膜樹脂其它原料組分，攪拌反應(yīng)30-45分鐘即得；
(2)、取原料組分中2/3左右去離子水，加熱至75-85°C，加入成膜樹脂、硅烷偶聯(lián)劑KH550等其它原料組分，攪拌反應(yīng)1-2小時；
(3)、加入剩余的去離子水定容，混合均勻，用草酸調(diào)pH為5-6，即得。制備中各原料組可按比例同步擴大。用本發(fā)明的表面硅烷處理劑處理鍍鋅鋼板材料，將該材料橫向切開，進行噴灑試驗，所用試劑為濃度為5%的氯化鈉溶液，試驗時間300小時，測量在切割線一側(cè)形成的鼓泡寬度，結(jié)果鼓泡寬度為O ;用本發(fā)明的表面硅烷處理劑處理金屬材料，將該材料浸泡在濃度為5%的氯化鈉溶液中，浸泡300小時，材料表面基本無變化，浸泡400小時，邊緣出現(xiàn)極少 量鎊斑。
權(quán)利要求
1.一種鍍鋅鋼板表面硅烷處理劑，其特征在于，由下列組分配制而成的混合液，每500克混合液中各組分的重量(克)為:硅烷偶聯(lián)劑KH550 5-7、成膜樹脂1.5-1.7、苯甲酸單乙醇胺1.5-2.5、丙二醇1-1.5、三乙醇胺1.0-1.5、羧甲基纖維素10-12、聚乙烯醇2.5-3.5、草酸1.8-2.2、聚二甲基硅氧烷1.4-1.6、對苯二酚1-2、碳酸氫鈉2.5-3.5和乙醇100-105、余量為去離子水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍鋅鋼板表面硅烷處理劑，其特征在于，由下列組分配制而成的混合液，每500克混合液中各組分的重量(克)為:硅烷偶聯(lián)劑KH550 6、成膜樹脂1.6、苯甲酸單乙醇胺2、丙二醇1.2、三乙醇胺1.2、羧甲基纖維素11、聚乙烯醇3、草酸2、聚二甲基硅氧烷1.5、對苯二酚1.5碳酸氫鈉3和乙醇102、余量為去離子水。
3.一種如權(quán)利要求1所述的鍍鋅鋼板表面硅烷處理劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)制備成膜樹脂: 按配方重量(克):尿素1-3、苯胺甲基三乙氧基硅烷1.5-2.5、草酸3-5、氧化鐵.0.1-0.2、過硫酸鉀0.1-0.2、聚乙二醇400 1-2、偏硅酸鈉0.7-0.9去離子水10-12 ;制備方法:先將尿素用去離子水溶解，加熱至90-100°C，再加入苯胺甲基三乙氧基硅烷偏硅酸鈉、氧化鐵、過硫酸鉀， 攪拌反應(yīng)40-60分鐘，降溫至60-7(TC，再加入成膜樹脂其它原料組分，攪拌反應(yīng)30-45分鐘即得； (2)、取原料組分中2/3左右去離子水，加熱至75-85°C，加入成膜樹脂、硅烷偶聯(lián)劑KH550等其它原料組分，攪拌反應(yīng)1-2小時； (3)、加入剩余的去離子水定容，混合均勻，用草酸調(diào)pH為5-6，即得。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鍍鋅鋼板表面硅烷處理劑及其制備方法，由下列組分配制而成的混合液，硅烷偶聯(lián)劑KH550、成膜樹脂、苯甲酸單乙醇胺、丙二醇、三乙醇胺、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、草酸、聚二甲基硅氧烷、對苯二酚碳酸氫鈉和乙醇；本發(fā)明采用硅烷偶聯(lián)劑KH550作為主料，乙醇為溶劑，成本低廉，同時原料中加入苯甲酸單乙醇及多種不同助劑，改善了處理劑的處理時間和處理溫度，本發(fā)明的硅烷化處理劑處理金屬工件，在表面形成多酸膜層，該膜層具有附著力強，無空洞、裂陷，致密均勻，極化電流密度小的特點，且生產(chǎn)過程環(huán)保，無污染。
文檔編號C23C22/46GK103088328SQ20121055093
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者夏坤財 申請人:蕪湖恒坤汽車部件有限公司