[发明专利]一种基于两性巯基化合物的自乳化金属防护处理液

说明书

本发明公开一种基于两性巯基化合物的自乳化金属防护处理液，所述的自乳化金属防护处理液主要由两性巯基化合物、硅烷偶联剂、中和剂组成，所述两性巯基化合物为烷基缩水甘油醚和SH‑(CH₂)m‑NH₂的反应产物。自乳化金属防护处理液适用于铜、铜合金、银等金属制品的处理。与现有的基于外加乳化剂的处理剂相比，本发明提供的自乳化金属防护处理液具有以下几个优点：(1)利用两性巯基化合物的自乳化作用，避免了使用外加乳化剂所带来的负面作用；(3)制备方法及应用相对简单；(3)污染小、稳定性高，作用于铜、铜合金、银等金属制品，防护效果显著。

技术领域

本发明属于金属表面处理领域，具体涉及一种基于两性巯基化合物的自乳化金属防护处理液及其制备方法和应用。

背景技术

由于具有良好的导电、导热等性能，铜和银的块体及其镀层材料被广泛应用与电子、通讯、电工及装饰等行业。但是在铜、银制品的生产、运输和使用期间与环境中的腐蚀介质接触时，表面极易生成相应的腐蚀产物，大大地破坏其原有的电气性能以及外观，影响制品的使用。

利用分子自组装膜可以大幅提高铜和银的耐蚀性，而对其外观及导热、导电性能无明显副作用。特别是含巯基的烷烃化合物(如十八烷基硫醇、十六烷基硫醇等)由于巯基和铜、银金属间可以自发的形成化学健，而向外排列的疏水烷基可以有效的避免腐蚀介质和金属基体接触，该技术因实施简单、膜厚可控、效果显著而备受关注。十八烷基硫醇、十六烷基硫醇等含巯基的烷烃化合物良好的疏水性能也使得其在水中难以溶解，因而早期使用该类化合物主要采用有机溶剂来溶解。众所周知，多数有机溶剂都有易燃、毒性大、污染环境等缺点，因此开发水基处理液无疑具有重要的应用前景。采用外加乳化剂将含巯基的化合物强制乳化分散于水中是目前的主要方法之一，如Peng Wang等(Protection of coppercorrosion by modification of dodecanethiol self-assembled monolayers preparedin aqueous micellar solution，Electrochimica Acta,2010,55(3),878-883)采用十六烷三甲基溴化铵作为乳化剂将十二烷基硫醇分散于水中，并利用该乳化液成功的在铜表面制备出了自组装膜；专利CN101705483A、CN101353800B则公开了利用乳化剂分散含巯基的化合物的组合物，并将其用于铜、银等保护。使用外加乳化剂，不仅分散液稳定性较差，而且大量的乳化剂的存在还会和含巯基化合物在金属表面发生竞争吸附，影响自组装膜的防护效果。通过在分子链中引入亲水基团得到能够自乳化的化合物，是当前克服外加乳化剂缺点的有效手段，如CN108559371A公开了将亲水性大分子链段引入到醇酸树脂主链上，获得了可自乳化的环氧改性的醇酸树脂，并将其应用于防腐蚀涂料。但是该方法所得膜层厚度远高于自组装膜，会显著影响金属基体的电气性能以及外观。因此如何在含巯基的化合物中引入亲水基团，获得具有自乳化效果的含巯基的化合物，是保证自组装膜优异性能并实现处理剂水性化的有效途径。

本发明提供了一种基于两性巯基化合物的自乳化金属防护处理液及其制备方法，以达到保留自组装膜优异性能并实现处理剂水性化的目的。

发明内容

本发明提供了一种基于两性巯基化合物的自乳化金属防护处理液，该处理液可以分散于水中，用于铜、银金属表面可形成自组装膜，防护效果良好。

在本发明中解决技术问题所采用的技术方案是：构建一种两性巯基化合物，该两性巯基化合物为烷基缩水甘油醚(其中n为11～13)和SH-(CH₂)m-NH₂(其中m为2～4)的反应产物，其中巯基(-SH)使得该化合物通过形成化学健键合到铜、银等材料表面，R为亲水基团可使所述含巯基化合物有效分散于水中，烷烃链(CH₃(CH₂)_n-)在自组装膜中朝外排列形成疏水层。

一种基于两性巯基化合物的自乳化金属防护处理液，按处理液总重量为基准包含：