[发明专利]硅烷偶联剂水解液及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及金属预处理领域，特别是涉及一种硅烷偶联剂水解液及其制备方法和应用。

背景技术

随着传统金属预处理技术对环境污染、能耗高等缺点日益不为人们所接受，硅烷偶联剂预处理技术获得了极大的发展。该技术是将待处理的金属浸渍于硅烷偶联剂水解液中然后取出烘干即完成了预处理过程，相比于传统的磷化、锌铬涂层处理法，该法操作工艺简单，绿色环保，且能明显提升金属与涂料的结合力。

在此基础上，国内外学者还对硅烷偶联剂水解液提出了更高的要求，即在不再涂覆涂料的情况下，单纯使用硅烷偶联剂水解液以获得良好的金属防腐效果，由此不但可以缩短工艺流程，而且还有望大幅降低生产成本，因而，开发能够满足该要求的硅烷偶联剂水解液是具有重要意义的。

此外，在现有的文献报告中，出于硅烷偶联剂水解液稳定性的考虑，硅烷偶联剂的浓度通常较低，且大多针对于铝、铝合金的防腐，对广泛使用的金属铁的防腐研究较少。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种硅烷偶联剂水解液及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种硅烷偶联剂水解液，包括如下重量份的原料：

调节所述硅烷偶联剂水解液的PH为3.5-6.5，其中，所述硅烷偶联剂选自：

γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；

3-氨基丙基三乙氧基硅烷；

γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；

1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷；

N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷；

或具有式(I)、(II)和(III)结构特征，

式(I)中，R为

其中，R₁，R₂，R₃，R₄分别任选自C₁-C₃烷基、H、卤素；

b＝0或1；

R₅任选自：(1)(CH₂)_a，a＝1-4；(2)烯基；(3)式(II)和(III)中，n¹＝5-150，n²＝10-150。

在其中一个实施例中，包括如下重量份的原料：

在其中一个实施例中，所述硅烷偶联剂选自：

γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；

3-氨基丙基三乙氧基硅烷；

γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；

1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷；

N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷；

在其中一个实施例中，所述硅烷偶联剂选自：

1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷；

其中，

R为

其中，R₁，R₂，R₃，R₄分别任选自C₁-C₃烷基、H、卤素；

b＝0或1；

R₅任选自：(1)(CH₂)_a，a＝1-4；(2)烯基。

在其中一个实施例中，所述多元醇的分子量为60-100。

在其中一个实施例中，所述多元醇为乙二醇、甘油、1，3-丙二醇或1，2-丙二醇。

在其中一个实施例中，还包括锌粉60-80份。优选为片状锌粉。

本发明还提供所述的硅烷偶联剂水解液的制备方法，包括如下步骤：

将所述重量份的硅烷偶联剂、醇、水和多元醇混合，调PH值为3.5-6.5，加入或不加入所述重量份的锌粉，搅拌，即得所述硅烷偶联剂水解液。

本发明还提供所述的硅烷偶联剂水解液在金属表面预处理及金属防腐中的应用。

在其中一个实施例中，所述金属为铁。

本发明的原理和优点如下：

现有的硅烷偶联剂水解液，大多用于铝或铝合金等金属材料的防腐。