一種硅烷陶化劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種金屬表面處理劑，尤其一種優異無污染、可完全替代磷化劑的硅烷陶化劑。
【背景技術】
[0002]金屬在涂裝前通常需要進行一些前處理工作:金屬表面除油脫脂、除銹加膜等工藝。而在加膜工藝中，目前絕大部分采用磷化劑進行加膜，隨著環保意識的增加，磷化劑的使用成為環境負擔。近年來陶化劑、硅烷處理劑不斷涌現，以無磷膜取代有污染的磷化膜。而純硅烷處理劑對水質要求嚴苛，使用均為純水，難以擴大范圍使用；純陶化劑在使用中雖對水質要求不高，但陶化膜的耐腐蝕性略低，500h中性鹽霧不穩定，且經表面處理后的金屬保持不返銹的時間較短。
【發明內容】
[0003]根據純硅烷處理劑及純陶化劑的缺點，本發明結合陶化劑與硅烷處理劑的優點，提供一種硅烷系與鋯系的復合處理劑，其對環境污染、處理時對水質無要求、陶化膜耐腐蝕性強、不返銹、500h中性鹽霧穩定性好。是一種效果優異、無污染、可完全替代磷化劑的硅烷陶化劑。
[0004]該硅烷陶化劑含有氟鋯酸1.5% -2.8%，八水合氧氯化鉿0.05% -0.15%，硅烷
0.3% -0.9%,超細活性氧化鋅0.03 % -0.08 %，水92 % -98 % ；該硅烷陶化劑pH值為2-3。
[0005]本發明提供一種制備硅烷陶化劑的方法，包括以下步驟:
[0006](I)取配方中1/3重量的水，并緩緩加入氟鋯酸，邊加邊攪拌。
[0007](2)在步驟(I)所配制的溶液中，緩緩加入八水合氧氯化鉿，邊加邊攪拌，至溶液均勻透明。
[0008](3)取配方中1/3重量的水，緩緩加入硅烷，邊加邊攪拌。
[0009](4)在步驟(3)所配制的溶液中，緩緩加入超細活性氧化鋅，邊加邊攪拌。
[0010](5)將步驟(4)所配制的溶液緩緩加入步驟(2)所配制的溶液中，邊加邊攪拌，最后將余量1/3重量的水加入，攪拌均勻。
[0011]本發明可在常溫下對金屬進行表面處理，只需采用本發明2% _5%，此時pH值為4-5，以噴淋的方式進行處理。
[0012]本發明不含磷、鉻等重金屬，對環境無污染；形成的硅烷陶化膜主要是通過在常溫下，超細氧化鋅利用硅烷作為電荷轉移絡合體，進行粒子表面改性，更易分散在金屬表面，金屬種類的增加更易使金屬表面接觸陶化液后，快速發生氧化還原反應，以鋯為晶核，在八水合氧氯化鉿的作用下，快速堆積形成陶化膜，在陶化膜形成的同時，硅烷快速與金屬以共價鍵的形式緊密結合，并在金屬表面形成三維網狀的硅烷膜。此時金屬表面的硅烷陶化膜更堅實、耐高溫抗腐蝕、500h中性鹽霧實驗穩定、硬度更高，耐磨性更好，能杜絕金屬返銹，并且對后續的涂料涂層吸附力更強。
【具體實施方式】
[0013]實施例1:硅烷陶化劑含有氟鋯酸1.5%，八水合氧氯化鉿0.08%，硅烷0.3%，超細活性氧化鋅0.03%，水98% ;制備方法:溶液一:取水32.6%，并緩緩加入氟鋯酸1.5%,邊加邊攪拌。繼續緩緩加入八水合氧氯化鉿0.08%，邊加邊攪拌，至溶液均勻透明。溶液二:此時另取水32.6%，緩緩加入硅烷0.3%，邊加邊攪拌。在硅烷溶液中緩緩加入超細活性氧化鋅0.03%，邊加邊攪拌至均勻后，將溶液二與緩緩加入溶液一中，邊加邊攪拌，最后將余量的水加入，攪拌均勻。該硅烷陶化劑PH值為2-3。在常溫下對金屬進行表面處理，用量只需采用所配硅烷陶化劑5%，以噴淋的方式進行處理。
[0014]實施例2:硅烷陶化劑含有氟鋯酸2%，八水合氧氯化鉿0.1%，硅烷0.4%，超細活性氧化鋅0.05%，水97.45% ;制備方法:溶液一:取水32.48%，并緩緩加入氟鋯酸2%，邊加邊攪拌。繼續緩緩加入八水合氧氯化鉿0.1%，邊加邊攪拌，至溶液均勻透明。溶液二:此時另取水32.48%,緩緩加入硅烷0.4%，邊加邊攪拌。在硅烷溶液中緩緩加入超細活性氧化鋅0.05%，邊加邊攪拌至均勻后，將溶液二與緩緩加入溶液一中，邊加邊攪拌，最后將余量的水加入，攪拌均勻。該硅烷陶化劑PH值為2-3。在常溫下對金屬進行表面處理，用量只需采用所配硅烷陶化劑3%，以噴淋的方式進行處理。
[0015]實施例3:硅烷陶化劑含有氟鋯酸2.8%，八水合氧氯化鉿0.15%，硅烷0.8%，超細活性氧化鋅0.07%，水96.18% ;制備方法:溶液一:取水32.06%，并緩緩加入氟鋯酸2.8%，邊加邊攪拌。繼續緩緩加入八水合氧氯化鉿0.15%，邊加邊攪拌，至溶液均勻透明。溶液二:此時另取水32.06%，緩緩加入硅烷0.8%，邊加邊攪拌。在硅烷溶液中緩緩加入超細活性氧化鋅0.07 %，邊加邊攪拌至均勻后，將溶液二與緩緩加入溶液一中，邊加邊攪拌，最后將余量的水加入，攪拌均勻。該硅烷陶化劑PH值為2-3。在常溫下對金屬進行表面處理，用量只需采用所配硅烷陶化劑2%，以噴淋的方式進行處理。
【主權項】
1.一種硅烷陶化劑，其特征在于該硅烷陶化劑含有氟鋯酸1.5% -2.8%，八水合氧氯化鉿 0.05% -0.15%，硅烷 0.3% -0.9%，超細活性氧化鋅 0.03% -0.08%，水 92% -98%；該硅烷陶化劑pH值為2-3。2.一種制備權利要求1所述的硅烷陶化劑的方法為: (1)取權利要求1所述的1/3重量的水，并緩緩加入氟鋯酸，邊加邊攪拌。 (2)在步驟(I)所配制的溶液中，緩緩加入八水合氧氯化鉿，邊加邊攪拌，至溶液均勻透明。 (3)取權利要求1所述的1/3重量的水，緩緩加入硅烷，邊加邊攪拌。 (4)在步驟(3)所配制的溶液中，緩緩加入超細活性氧化鋅，邊加邊攪拌。 (5)將步驟(4)所配制的溶液緩緩加入步驟(2)所配制的溶液中，邊加邊攪拌，最后將余量1/3重量的水加入，攪拌均勻。3.根據權利要求2所述的硅烷陶化劑的方法，其特征在于:在對金屬進行表面處理時，采用權利要求2所述的硅烷陶化劑2% -5%，此時pH值為4-5，以噴淋的方式進行處理。
【專利摘要】本發明涉及一種硅烷陶化劑及其制備方法，該硅烷陶化劑含有氟鋯酸1.5％-2.8％，八水合氧氯化鉿0.05％-0.15％，硅烷0.3％-0.9％，超細活性氧化鋅0.03％-0.08％，水92％-98％。本發明硅烷陶化劑在使用時無需加熱，能快速形成平滑整齊的膜，色澤根據金屬顏色而有相應變化，主要為藍色至藍紫色。形成的硅烷陶化膜比市場上陶化劑形成的陶化膜更堅實、耐高溫抗腐蝕、硬度更高，耐磨性更好，能杜絕金屬返銹，并且對后續的涂料涂層吸附力更強。
【IPC分類】C23C22/34
【公開號】CN104894545
【申請號】CN201510208482
【發明人】萬春雷
【申請人】常州市春雷浩宇化工有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月28日