[发明专利]金属表面硅烷处理剂

说明书

本发明公开了一种金属表面硅烷处理剂，按重量份数包括有硅烷偶联剂20~30份，成膜剂20~30份，络合剂5~7份，纯净水15~30份，所述成膜剂为增稠剂，所述络合剂为柠檬酸钠,使本发明具有高时效，超浓缩以及具有低碳节能、无渣、无磷、无锌、无铬、无氟、无锆等更优越的环保性能，硅烷膜具有防腐性能、附着性能优良的效果。

技术领域

本发明涉及一种硅烷处理剂，更具体地说，它涉及一种金属表面硅烷处理剂。

背景技术

在金属表面处理领域，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，但以上两种处理方法均存在较大缺陷：环境兼容性差和使用成本高。环境危害：磷化含锌、锰、镍等重金属离子并且含有大量的磷，而且在生产使用过程使用亚硝酸盐做促进剂，是严重的致癌物质。铬化处理本身就含有严重毒性的铬(Ⅵ)，由于有关重金属危险性法规的颁布，含铬(Ⅵ)的处理方法在很多领域中将会被禁用(欧盟已于2007年7月完全禁止铬(Ⅵ)在金属表面处理中的使用)。使用成本高：磷化处理过程中会产生大量磷化渣，需要一套除渣装置与之配套使用，要经常检查喷嘴和管道是否堵塞，要停工清理沉渣等等。并且磷化使用温度大多为30—50℃，因此还需要辅助加热设备及热源对磷化槽进行加热。同时磷化及铬化工艺排放的污水需要高成本的处理才能达到排放标准。

硅烷处理剂是一种新型的环保金属表面处理技术，它是一类含硅基的有机/无机杂化物，其基本分子式为：R′(CH₂)nSi(OR)₃，其中R是可水解基团，R′是有机官能团。硅烷在水溶液中通常以水解的形式存在：硅烷水解后通过其SiOH基团与金属表面XOH基团(X：表示金属)的缩水反应而快速吸附于金属表面，SiOH+XOH＝SiOX+H₂O。一方面硅烷在金属界面上形成Si—O—X共价键，硅烷与金属之间的结合是非常牢固的；另一方面，剩余的硅烷分子通过SiOH基团之间的缩聚反应在金属表面形成具有Si—O—Si三维网状结构的硅烷膜。硅烷化处理技术由于不涉及危害环境的物质，无需加热，具有生产工艺能耗低、技术应用领域广泛、不产生沉渣、处理时间短、控制简便的优点，被认为有望取代磷酸盐转化处理和铬酸盐钝化处理，是金属表面单独防护最新发展方向。

但现有技术中硅烷处理剂都不具浓缩特性，这导致其体积大，运输、储存不便。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高度浓缩的金属表面硅烷处理剂。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种金属表面硅烷处理剂，按重量份数包括有硅烷偶联剂20～30份，成膜剂20～30份，络合剂5～7份，纯净水15～30份，所述成膜剂为增稠剂，所述络合剂为柠檬酸钠。

本发明进一步设置为：所述硅烷偶联剂为双氨基硅烷偶联剂，所述双氨基硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷，分子式为C8H22N2O2Si。

本发明进一步设置为：所述增稠剂为羟乙基纤维素或甲基纤维素。

优选的，所述硅烷偶联剂30份，所述成膜剂30份，所述络合剂7份，所述纯净水15份。

优选的，所述硅烷偶联剂30份，所述成膜剂24份，所述络合剂5份，所述纯净水17份。

本发明金属表面硅烷处理剂可单液使用、工艺简单，且可以直接使用自来水配槽，不需要通过表调工序，使用过程中不需要添加任何含亚硝酸盐以及钼酸盐等有害毒促进剂。槽液的可变范围大，且不需要经常检测和表调，与现有的硅烷处理剂需要在控制pH在4-6的酸性条件下相比，本发明只需控制槽液的pH值：6.8-7.5的中性即可正常使用，故使用本发明金属表面硅烷处理剂处理后的金属工件可以不需水洗或者中和步骤，大大简化了操作难度和工艺的生产周期。