[发明专利]一种高温环境下阻锈用硅烷溶液及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201610666697.5 申请日: 2016-08-12
公开(公告)号: CN106283018B 公开(公告)日: 2019-01-18
发明(设计)人: 赵仕章;吴鹏;吴迪;梁海峰;王孟祥;王磊 申请(专利权)人: 合肥东方节能科技股份有限公司
主分类号: C23C22/62 分类号: C23C22/62;C23C22/60
代理公司: 北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙) 11390 代理人: 胡剑辉
地址: 230000 安徽省*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 高温环境 硅烷溶液 金属表面 复合膜 硅化镁 硅烷化 硅酸乙酯 混合液 制备 丙基三甲氧基硅烷 五水偏硅酸钠 复合 金属 葡萄糖酸钠 碳原子连接 硅烷水解 紧密复合 柠檬酸钠 去离子水 吸收热量 组分配制 耐高温 碳酸钠 异丙醇 环氧
【说明书】:

发明公开了一种高温环境下阻锈用硅烷溶液及其制备方法。包括溶液是由多种组分配制而成的混合液,每500克混合液中各组分的质量以克为单位满足:3‑(2,3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,硅烷水解液,硅酸乙酯,五水偏硅酸钠,硅化镁,碳酸钠,葡萄糖酸钠,柠檬酸钠,异丙醇,余量为去离子水。本发明通过在阻锈用硅烷溶液中加入的硅酸乙酯提高了硅与碳原子连接效应,使得在金属表面生成硅烷化复合膜紧密复合;加入的硅化镁与在金属表面生成硅烷化复合膜相互复合,在硅化镁吸收热量后复合在金属表面形成的硅烷化镁复合膜,提高了金属耐高温性质,使得金属在高温环境下保持结构的稳定性。

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域,特别是涉及一种在高温环境下的冶金成型表面进行阻锈用的硅烷溶液及其制备方法。

背景技术

钢铁材料具有很高的强度和硬度,同时具有良好的塑性和加工性,因此,它是当今世界使用量最大的一种结构材料。但是,钢铁材料无论在大气环境中长期使用或者放置,都会逐渐和周围介质发生化学作用或电化学作用,引起表面的锈蚀。轻度锈蚀可以使表面失去金属光泽,降低精度,严重时表面产生锈坑,使钢铁材料制品力学性能恶化甚至断裂,影响其使用寿命。据报道,在工业发达国家中,每年由于钢铁的腐蚀而造成的损失占国民经济总值的1.5%~4.2%;随各国不同的经济发达程度和腐蚀控制水平而异。全世界每年生产的钢铁有10%变成铁锈,30%的钢铁设备因腐蚀而损坏。

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,而金属表面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,是金属表面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、与金属体的扶着力不强。

有机硅烷水溶液为主要成分对金属或非金属材料进行表面处理的过程。硅烷化处理与传统磷化相比具有以下多个优点:无有害重金属离子,不含磷,无需加温。硅烷处理过程不产生沉渣,处理时间短,控制简便。处理步骤少,可省去表调工序,槽液可重复使用。有效提高油漆对基材的附着力。可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温环境下阻锈用硅烷溶液及其制备方法,通过在阻锈用硅烷溶液中加入的硅酸乙酯提高了硅与碳原子连接效应,使得在金属表面生成硅烷化复合膜紧密复合;加入的硅化镁与在金属表面生成硅烷化复合膜相互复合,在硅化镁吸收热量后复合在金属表面形成的硅烷化镁复合膜,提高了金属耐高温性质。

为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:

本发明为一种高温环境下阻锈用硅烷溶液,包括溶液是由多种组分配制而成的混合液,每500克混合液中各组分的质量以克为单位满足:

3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷 9-11

硅烷水解液 1.1-1.3

硅酸乙酯 0.5-0.8

五水偏硅酸钠 30-32

硅化镁 45-49

碳酸钠 2.5-2.8

葡萄糖酸钠 2.1-2.5

柠檬酸钠 0.9-1.2

异丙醇 90-95

余量为去离子水。

进一步地,所述每500克混合液中各组分的质量以克为单位满足:

3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷 10

硅烷水解液 1.2

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