[发明专利]一种多硅烷水性金属表面处理剂及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明主要涉及一种处理剂，尤其涉及一种多硅烷水性金属表面处理剂。

背景技术

    随着金属表面处理工艺的成熟，传统的磷酸盐转化和铬酸盐钝化表面处理技术因为污染环境、容易对人体造成危害等因素而逐渐被环保节能的硅烷化处理技术替代，但是现在的硅烷化处理大多只是单纯的依靠硅烷的成膜性能，使得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

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种多硅烷水性金属表面处理剂及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种多硅烷水性金属表面处理剂，其特征在于它是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份（克）为：

2-(3，4- 环氧环己烷基) 乙基三甲氧基硅烷15-20、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷 15-20、脲基丙基三乙氧基硅烷15-25、磷酸一铵2-3、二乙撑三胺1-2、过氧化苯甲酰2-3、羧甲基纤维素钠1-2、乙醇7-9、成膜助剂3-5、剩余的为水；

所述的成膜助剂是由下述重量份的原料组成：

1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷4-6、二乙二醇单丁醚3-5、丙烯酸4-6、偏硅酸钠1-2、明矾1-2、水15-20；

将上述1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷加入到水中，搅拌后加热至70-80℃，加入丙烯酸、偏硅酸钠，搅拌反应30-40分钟，升高温度至于90-100℃，加入二乙二醇单丁醚、明矾，搅拌反应10-20分钟，保温静置1-2小时，得所述成膜助剂。

多硅烷水性金属表面处理剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将上述2-(3，4- 环氧环己烷基) 乙基三甲氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、脲基丙基三乙氧基硅烷混合溶于水中，加入磷酸一铵，充分搅拌；

（2）将上述羧甲基纤维素钠混合加入到水中充分搅拌；

（3）将上述乙醇与过氧化苯甲酰混合搅拌；

（4）将上述处理后的原料混合，加入醋酸或者醋酸钠，调节PH为4-5，最后加入剩余各原料，充分搅拌后即得所述多硅烷水性金属表面处理剂。

本发明的优点是：

本发明生产的多硅烷水性金属表面处理剂处理过程不产生沉渣，处理时间短，控制简便，无有害重金属离子，安全环保，与金属表面形成的硅烷涂层具有优异的耐腐蚀性、耐酸性、耐油性、耐油性、抗剥离性、高粘合性能，延长了金属的使用寿命，通过几种硅烷配合，增强了该处理剂的稳定性和高效粘合性，其均匀的分布在金属表面，使得金属具有高的致密性及抗离子的渗透性，加入的成膜助剂增加了硅烷吸附膜的致密度，改善了成膜质量，使得膜层具有附着力强，无空洞、裂陷，致密均匀等优点。

具体实施方式

实施例1

一种多硅烷水性金属表面处理剂，它是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份（克）为：

2-(3，4- 环氧环己烷基) 乙基三甲氧基硅烷20、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷20、脲基丙基三乙氧基硅烷25、磷酸一铵3、二乙撑三胺2、过氧化苯甲酰3、羧甲基纤维素钠2、乙醇9、成膜助剂5、剩余的为水；

所述的成膜助剂是由下述重量份的原料组成：

1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷6、二乙二醇单丁醚5、丙烯酸6、偏硅酸钠2、明矾2、水20；

将上述1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷加入到水中，搅拌后加热至80℃，加入丙烯酸、偏硅酸钠，搅拌反应40分钟，升高温度至于100℃，加入二乙二醇单丁醚、明矾，搅拌反应20分钟，保温静置2小时，得所述成膜助剂。

一种多硅烷水性金属表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将上述2-(3，4- 环氧环己烷基) 乙基三甲氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、脲基丙基三乙氧基硅烷混合溶于水中，加入磷酸一铵，充分搅拌；

（2）将上述羧甲基纤维素钠混合加入到水中，充分搅拌；

（3）将上述乙醇与过氧化苯甲酰混合搅拌；

（4）将上述处理后的原料混合，加入醋酸或者醋酸钠，调节PH为4-5，最后加入剩余各原料，充分搅拌后即得所述多硅烷水性金属表面处理剂。

性能测试：

耐盐雾实验:

用本发明的多硅烷水性金属表面处理剂处理实验钢板，进行盐雾实验100小时，漆膜表面无变化，盐雾实验120小时，钢板表面腐蚀面积为0.1%；