[发明专利]镀锌板涂装前硅烷/锆复合处理剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种镀锌板涂装前硅烷/锆复合处理剂及其制备方法，该复合处理剂主要由硅烷、锆氟络合物、锆酸酯、稀土铈盐、醇和去离子水等组成，该复合处理剂采用化学复配的方法制备而成，制成的复合处理剂可应用于镀锌板涂装前的化学转化表面处理。该复合处理剂具有无磷无铬的环保特点，可常温处理镀锌板，无需加热节能能耗，获得的硅烷复合膜层致密，耐蚀防护性能好等优点，与有机涂料结合性能优异，可替代磷化处理工艺技术。

技术领域

本发明涉及镀锌板涂装前的表面处理技术领域，特别是一种镀锌板涂装前硅烷/锆复合处理剂及其制备方法。

技术背景

镀锌板是为防止钢板表面遭受腐蚀，延长其使用寿命，在钢板表面镀涂以一层金属锌，这种镀涂锌的薄钢板称为镀锌板，为了防止在使用、储运过程中其表面出现锈蚀情况，镀锌板表面需进行钝化处理，传统的铬酸盐钝化由于水溶性六价铬可以自由从钝化膜中溶出起到再钝化作用，保证了钝化膜的自修复能力，使其具有优越的耐腐蚀性，可由于六价铬极强的致癌性和环境危害性，其使用越来越受到严格限制。开发无铬钝化工艺技术也越来越受到人们的关注。目前虽然有各种无铬钝化技术，可无铬钝化技术仍存在不少缺陷，或(无自修复功能)耐蚀性差，或处理工艺适用性有限(多为喷淋工艺)，或成本高昂很难达到应用要求。

发明内容

针对以上技术问题，本发明的目的在于提供一种镀锌板涂装前硅烷/锆复合处理剂及其制备方法。使硅烷和无机锆、有机锆在镀锌板表面进行协同转化成膜，形成强交联、高性能的复合膜，并藉由稀土铈改性复合膜，使膜层具有自修复性能，提高裸膜耐蚀性。本发明技术方案具体如下：

本发明首先公开了一种镀锌板涂装前硅烷/锆复合处理剂的制备方法，所述镀锌板涂装前硅烷/锆复合处理剂的组成原料各组分的质量百分数为：

所述的镀锌板涂装前硅烷/锆复合处理剂的制备方法包括如下步骤：

(1)往反应釜内加入所需水总量的80-90％，开启反应釜进行搅拌；

(2)往反应釜内加入锆氟络合物，搅拌均匀使其彻底混合；

(3)往反应釜内缓慢加入硅烷和醇的混合物，搅拌使其彻底溶解；

(4)往反应釜内缓慢加入锆酸酯和醇的混合物，搅拌均匀使其彻底混合；

(5)停止搅拌，循环过滤除去反应釜内的悬浮物、颗粒物后静置24小时以上直至溶液澄清稳定；

(6)往反应釜内加入铈盐，搅拌均匀使其彻底混合；

(7)最后补足余量水，搅拌均匀使其彻底混合后即得复合处理剂。

优选的，所述的硅烷其单体通式表示为：

R_(4-n)-Si-(OR’)_n，其中n＝1，2，3；

R表示的基团为氢、烷基、氨基、环氧基、乙烯基、脲基或异氰酸基；OR’表示的基团为甲氧基，乙氧基或乙酰氧基；

所述的硅烷为单体或其低聚物中的一种或多种，所述低聚物的聚合度为2-20。

优选的，所述的锆氟络合物选自氟锆酸及其盐中的一种或多种。

优选的，所述的锆酸酯选自双(柠檬酸二乙酯)二丙氧基锆螯合物、锆酸盐乳酸盐螯合物、三乙醇胺锆螯合物、三乙醇胺多元醇锆螯合物、乙酰丙酮锆中的一种或多种。

优选的，所述的铈盐选自硝酸高铈、硝酸亚铈、硝酸铈铵、硫酸高铈、醋酸铈中的一种或多种。

优选的，所述的醇选自乙醇、异丙醇、丙二醇、丙三醇中的一种或多种。