一种高浓缩硅烷处理剂的制作方法

文档序号:20362672发布日期:2020-04-10 23:48阅读:428来源:国知局
本发明涉及硅烷处理剂领域,具体涉及一种高浓缩硅烷处理剂。
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。硅烷化处理是以有机硅烷为主要原料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。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。但是,目前所使用的硅烷处理剂主要还存在以下问题:1、不具浓缩特性,或浓缩程度低,体积大,运输、储存不便;2、硅烷处理剂配制成硅烷溶液处理金属工件表面后,形成的膜层,密度不均匀、甚至存在空隙,与金属物体的附着力不强,导致室内防腐性能较差。基于上述情况,本发明提出了一种高浓缩硅烷处理剂,可有效解决以上问题。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种高浓缩硅烷处理剂。本发明的高浓缩硅烷处理剂通过精选原料组成,并优化各原料含量,选择了适当配比的改性硅烷偶联剂(优选的,所述改性硅烷偶联剂为氨丙基三甲基硅烷、丙基三甲基苯氨基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷和环氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种。)、丙烯酸树脂、活性剂、螯合剂、纯净水,既充分发挥各自的优点,又相互补充,相互促进,减少了原材料的使用种类,优化了原料成本,提升产品的质量稳定性,制得的高浓缩硅烷处理剂具有高浓缩特性,浓缩程度高,体积小,运输、储存方便;使用浓度更低,可配制更多的硅烷处理液,处理面积更大,处理能力强,且硅烷处理剂配制成硅烷溶液处理金属工件表面后,形成的膜层密度均匀,与金属物体的附着力强,室内防腐性能好。为解决以上技术问题,本发明提供的技术方案是:一种高浓缩硅烷处理剂,包括以下重量份的原料:改性硅烷偶联剂60~80份、丙烯酸树脂10~15份、活性剂5~10份、螯合剂3~5份、纯净水5~10份。本发明的高浓缩硅烷处理剂通过精选原料组成,并优化各原料含量,选择了适当配比的改性硅烷偶联剂(优选的,所述改性硅烷偶联剂为氨丙基三甲基硅烷、丙基三甲基苯氨基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷和环氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种。)、丙烯酸树脂、活性剂、螯合剂、纯净水,既充分发挥各自的优点,又相互补充,相互促进,减少了原材料的使用种类,优化了原料成本,提升产品的质量稳定性,制得的高浓缩硅烷处理剂具有高浓缩特性,浓缩程度高,体积小,运输、储存方便;使用浓度更低,可配制更多的硅烷处理液,处理面积更大,处理能力强,且硅烷处理剂配制成硅烷溶液处理金属工件表面后,形成的膜层密度均匀,与金属物体的附着力强,室内防腐性能好。优选的,所述高浓缩硅烷处理剂包括以下重量份的原料:改性硅烷偶联剂70份、丙烯酸树脂12份、活性剂7.8份、螯合剂4.3份、纯净水7.5份。优选的,所述高浓缩硅烷处理剂包括以下重量份的原料:改性硅烷偶联剂75份、丙烯酸树脂13份、活性剂8份、螯合剂4.5份、纯净水8份。优选的,所述改性硅烷偶联剂为氨丙基三甲基硅烷、丙基三甲基苯氨基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷和环氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种。优选的,所述改性硅烷偶联剂为氨丙基三甲基硅烷和丙基三甲基苯氨基硅烷的混合物,其中两者的质量之比为7:2.9~3.2。优选的,所述改性硅烷偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷和环氧基丙基三甲氧基硅烷的混合物,其中,按重量份计包括:氨丙基三甲氧基硅烷40~50份和环氧基丙基三甲氧基硅烷35~55份。优选的,所述活性剂为一乙醇胺。优选的,所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠。本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:本发明的高浓缩硅烷处理剂通过精选原料组成,并优化各原料含量,选择了适当配比的改性硅烷偶联剂(优选的,所述改性硅烷偶联剂为氨丙基三甲基硅烷、丙基三甲基苯氨基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷和环氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种。)、丙烯酸树脂、活性剂、螯合剂、纯净水,既充分发挥各自的优点,又相互补充,相互促进,减少了原材料的使用种类,优化了原料成本,提升产品的质量稳定性,制得的高浓缩硅烷处理剂具有高浓缩特性,浓缩程度高,体积小,运输、储存方便;使用浓度更低,可配制更多的硅烷处理液,处理面积更大,处理能力强,且硅烷处理剂配制成硅烷溶液处理金属工件表面后,形成的膜层密度均匀,与金属物体的附着力强,室内防腐性能好。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述,但是不能理解为对本专利的限制。下述实施例中所述试验方法或测试方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均从常规商业途径获得,或以常规方法制备。实施例1:一种高浓缩硅烷处理剂,包括以下重量份的原料:改性硅烷偶联剂60份、丙烯酸树脂10份、活性剂5份、螯合剂3份、纯净水5份。优选的,所述改性硅烷偶联剂为氨丙基三甲基硅烷。优选的,所述活性剂为一乙醇胺。优选的,所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠。实施例2:一种高浓缩硅烷处理剂,包括以下重量份的原料:改性硅烷偶联剂80份、丙烯酸树脂15份、活性剂10份、螯合剂5份、纯净水10份。在本实施例中,所述改性硅烷偶联剂为环氧基丙基三甲氧基硅烷。在本实施例中,所述活性剂为一乙醇胺。在本实施例中,所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠。实施例3:一种高浓缩硅烷处理剂,包括以下重量份的原料:改性硅烷偶联剂70份、丙烯酸树脂12份、活性剂7.8份、螯合剂4.3份、纯净水7.5份。在本实施例中,所述改性硅烷偶联剂为氨丙基三甲基硅烷和丙基三甲基苯氨基硅烷的混合物,其中两者的质量之比为7:3。在本实施例中,所述活性剂为一乙醇胺。在本实施例中,所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠。实施例4:一种高浓缩硅烷处理剂,包括以下重量份的原料:改性硅烷偶联剂75份、丙烯酸树脂13份、活性剂8份、螯合剂4.5份、纯净水8份。在本实施例中,所述改性硅烷偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷和环氧基丙基三甲氧基硅烷的混合物,其中,按重量份计包括:氨丙基三甲氧基硅烷45份和环氧基丙基三甲氧基硅烷48份。在本实施例中,所述活性剂为一乙醇胺。在本实施例中,所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠。对比例:公告号为cn105088217b的中国专利申请。下面对本发明实施例1至实施例4的高浓缩硅烷处理剂以及对比例的硅烷处理剂进行性能测试,测试结果如表1所示:表1室内防腐性附着力重金属使用浓度处理面积实施例1100天以上一级无0.1%12500~13500m2/kg实施例2100天以上一级无0.1%13100~14100m2/kg实施例3100天以上一级无0.1%13800~14800m2/kg实施例4100天以上一级无0.1%13750~14750m2/kg对比例100天以上一级无0.2%6000~7000m2/kg从上表可以看出,与对比例相比,本发明的高浓缩硅烷处理剂具有以下优点:使用浓度更低(是对比例的1/2倍以下),可配制更多的硅烷处理液,处理面积更大(是对比例的2倍以上),处理能力强,具有更高的浓缩特性;且金属物体的附着力强,室内防腐性能好,与对比例相当。以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12
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