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CN103031550B - 一种金属工件前处理硅烷表面处理剂及其制备方法 - Google Patents

一种金属工件前处理硅烷表面处理剂及其制备方法 Download PDF

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CN103031550B CN201210550878.3A CN201210550878A CN103031550B CN 103031550 B CN103031550 B CN 103031550B CN 201210550878 A CN201210550878 A CN 201210550878A CN 103031550 B CN103031550 B CN 103031550B
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焦培峰
肖永东
徐乐高
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Anhui Zhongxin S&t Co ltd
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ANHUI XIANGYIDA MECHINERY CO LTD
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Abstract

本发明公开了一种金属工件前处理硅烷表面处理剂，由下列组分配制而成的混合液，每升混合液中各组分的重量（克）为：A-187硅烷偶联剂15-20、成膜材料3-4、硅烷偶联剂KH-570 7-8、丙烯酸树脂乳液3-4、钼酸钠3-5、硝酸镧0.05-0.1、乙二醇0.8-1.2、丙二醇13-15、草酸0.1-0.3、植酸2-4和甲醇90-95、余量为去离子水。本发明采用硅烷偶联剂KH572、钼酸铵、丙二醇、硼砂、三聚磷酸钠等作为成膜材料反应原料，进行聚合，能在金属工件前处理形成较强的保护膜；增强了金属基体的耐腐蚀性能。

Description

一种金属工件前处理硅烷表面处理剂及其制备方法
技术领域
    本发明涉及金属工件前处理处理领域，具体涉及一种一种金属工件前处理硅烷表面处理剂及其制备方法。
背景技术
    在金属工件前处理处理领域，传统的磷酸盐转化和铬酸盐钝化表面处理技术虽然可以获得良好的效果，但处理过程中排出的废液中含有锌、锰、镍、铬等重金属离子和亚硝酸盐等致癌物质，对环境污染非常严重，而金属工件前处理硅烷化处理技术由于不涉及危害环境的物质，生产工艺能耗低、技术应用领域广泛，被认为有望取代磷酸盐转化处理和铬酸盐钝化处理，是金属工件前处理单独防护最新发展方向，现有的技术中硅烷溶液处理过的金属工件表面形成的膜层，密度不均匀、有空洞、裂陷、与金属体的附着力不强。
发明内容
本发明目的在于提供一种金属工件前处理硅烷表面处理剂及其制备方法。
    为实现上述目的本发明采用的技术方案如下：
一种金属工件前处理硅烷表面处理剂，其特征在于，由下列组分配制而成的混合液，每升混合液中各组分的重量（克）为：A-187硅烷偶联剂15-20、成膜材料3-4、硅烷偶联剂KH-570  7-8、丙烯酸树脂乳液3-4、钼酸钠3-5、硝酸镧0.05-0.1、乙二醇0.8-1.2、丙二醇13-15、草酸0.1-0.3、植酸2-4和甲醇90-95、余量为去离子水。
所述的金属工件前处理硅烷表面处理剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）制备成膜材料：
按配方重量（克）：丙烯酸1-3、硅烷偶联剂KH572 2-3、钼酸铵3-5、过硫酸钾0.1-0.2、丙二醇  1-2、硼砂2-3、三聚磷酸钠0.7-0.9、去离子水10-12；制备方法：先将硅烷偶联剂KH572加入离子水中，加热至60-70℃，再加入钼酸铵、硼砂、三聚磷酸钠、过硫酸钾等其它原料，升温至85-95℃，搅拌反应40-60分钟，即得；
（2）、取原料组分中2/3左右去离子水，加热至75-85℃，加入成膜材料、A-187硅烷偶联剂等其它原料组分，搅拌反应40-60分钟；
（3）、加入剩余的去离子水定容，混合均匀，调pH为4.5-5.5，即得。
本发明硅烷表面处理剂，先将金属基体经脱脂、水洗后可直接进入本发明处理剂中处理，处理后金属基体表面可得到一层涂层，然后可根据工艺需求进行水洗或不水洗到下一道工艺- 烘干，烘干后可进行粉末喷涂等工序，在处理过程的工艺参数为：工作温度：室温15-40℃，纯水洗电导率＜30μs/cm ，处理时间：200-350 秒。
本发明和现有技术相比，具有以下优点：
（1）本发明采用硅烷偶联剂KH572、钼酸铵、丙二醇、硼砂、三聚磷酸钠等作为成膜材料反应原料，进行聚合，能在金属工件前处理形成较强的保护膜；增强了金属基体的耐腐蚀性能。
（2）原料中含有缓蚀剂、树脂材料等，增加保护膜的防腐蚀效果。
（3）、形成的保护膜层致密均匀，极化电流密度较小。
具体实施方式
实施例1：金属工件前处理硅烷表面处理剂，其特征在于，由下列组分配制而成的混合液，每升混合液中各组分的重量（克）为：A-187硅烷偶联剂20、成膜材料4、硅烷偶联剂KH-570  8、丙烯酸树脂乳液4、钼酸钠5、硝酸镧0.05、乙二醇1.2、丙二醇15、草酸0.3、植酸4和甲醇95、余量为去离子水。
所述的金属工件前处理硅烷表面处理剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）制备成膜材料：
按配方重量（克）：丙烯酸1-3、硅烷偶联剂KH572 3、钼酸铵5、过硫酸钾0.2、丙二醇  2、硼砂3、三聚磷酸钠0.9、去离子水12；制备方法：先将硅烷偶联剂KH572加入离子水中，加热至60-70℃，再加入钼酸铵、硼砂、三聚磷酸钠、过硫酸钾等其它原料，升温至85-95℃，搅拌反应40-60分钟，即得；
（2）、取原料组分中2/3左右去离子水，加热至75-85℃，加入成膜材料、A-187硅烷偶联剂等其它原料组分，搅拌反应40-60分钟；
（3）、加入剩余的去离子水定容，混合均匀，调pH为4.5-5.5，即得。
制备中各原料组可按比例同步扩大。
冷轧钢板先采用无碱除油液进行洗涤去除油渍，再放入本发明硅烷表面处理剂中处理，烘干后，进行浸泡实验，采用0.1M 的NaCl 水溶液，观察样品表面状况；阻抗测试在3.5(wt)％ NaCl 水溶液中进行。钢板10天开始出现红锈，检测涂层与钢板粘结强度为7.4Mpa，︱Z︳10mHz值为8.3E7。

Claims (1)

1.一种金属工件前处理硅烷表面处理剂，其特征在于，由下列组分配制而成的混合液，每升混合液中各组分的重量为：A-187硅烷偶联剂15-20g、成膜材料3-4g、硅烷偶联剂KH-570  7-8g、丙烯酸树脂乳液3-4g、钼酸钠3-5g、硝酸镧0.05-0.1g、乙二醇0.8-1.2g、丙二醇13-15g、草酸0.1-0.3g、植酸2-4g和甲醇90-95g、余量为去离子水；
所述的金属工件前处理硅烷表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备成膜材料：
按配方重量：丙烯酸1-3g、硅烷偶联剂KH572 2-3g、钼酸铵3-5g、过硫酸钾0.1-0.2g、丙二醇  1-2g、硼砂2-3g、三聚磷酸钠0.7-0.9g、去离子水10-12g；制备方法：先将硅烷偶联剂KH572加入离子水中，加热至60-70℃，再加入钼酸铵、硼砂、三聚磷酸钠、过硫酸钾等其它原料，升温至85-95℃，搅拌反应40-60分钟，即得；
（2）、取原料组分中2/3去离子水，加热至75-85℃，加入成膜材料、A-187硅烷偶联剂等其它原料组分，搅拌反应40-60分钟；
（3）、加入剩余的去离子水定容，混合均匀，调pH为4.5-5.5，即得。
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Inventor before: Xu Legao

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Address before: 239300 Anhui Province, Tianchang Yu Hing Street

Patentee before: Tianchang Zhongxin Precision Forging Technology Ltd.

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Assignee: Tianchang Xingyu Traffic Equipment Technology Co.,Ltd.

Assignor: ANHUI ZHONGXIN S&T CO.,LTD.

Contract record no.: X2024980005928

Denomination of invention: A silane surface treatment agent for pre-treatment of metal workpieces and its preparation method

Granted publication date: 20141210

License type: Common License

Record date: 20240522