本发明属于金属防护
技术领域：
，具体涉及一种镀层耐蚀保护剂。
背景技术：
：铜、镍以及锡电镀是电镀行业用途较广的镀种，其镀层不仅有装饰性，还兼具耐蚀性、导电以及焊接等功能，但与铜、镍和锡金属本身相比，电镀方法沉积获得的金属镀层因夹杂有各种有机或无机物更易氧化变色与腐蚀，影响其使用性能，因此当采用此类镀层做面层时，电镀之后必须用保护剂进行处理，抑制其变色与腐蚀。根据铜、镍、锡或者其它镀层保护剂的研究进展及应用现状，按照保护剂在保护金属过程中所形成的保护膜的类型，可以将保护剂的保护机理分为钝化膜型保护、沉淀膜型保护和吸附膜型保护。钝化膜型保护剂简称钝化剂，均为无机强氧化剂，如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐和稀土盐，在反应中比较容易被还原的强氧化剂才能作钝化剂。该类膜型保护剂能使金属表面形成致密、附着力强的钝化膜，但此类保护剂形成的保护膜一般较薄，用量不足会加速局部腐蚀。沉淀膜型保护剂能与介质中的有关离子反应，如锌盐或者聚磷酸盐，它们能在金属表面形成防腐的沉淀膜。但这类膜一般较厚，且多孔，与金属结合不太紧密，防腐能力较差。吸附膜型保护剂加入到介质中后，通过吸附一方面改变了金属表面的电荷状态和界面性质，使金属表面能量状态趋于稳定，增加腐蚀反应的活化能，减缓腐蚀速度，另一方面被吸附的保护剂分子链上的非极性基团能在金属表面形成一层疏水性保护膜，阻碍与腐蚀反应有关的电荷或物质的转移，也使腐蚀速度减小。该保护剂可主要分为物理吸附保护剂和化学吸附保护剂。物理吸附保护剂：保护剂在金属表面的物理吸附源于保护剂离子和金属表面电荷产生的静电引力和两者之间的范德华力，其中静电引力起着重要的作用。这种吸附迅速、可逆，其吸附热小，受温度影响小，金属和保护剂之间没有特定的组合，但金属表面带电荷情况对物理吸附影响很大。保护剂在金属表面的化学吸附，既可以通过提供电子对，也可以通过质子来完成，因此，将进行化学吸附的保护剂分为供电子型保护剂和供质子型保护剂。供电子型保护剂的吸附中有一种特殊的吸附—π键吸附，π键吸附受附近的原子基团影响，主要与见空间位阻有关。如在π键有较大的基团则配位能力减弱，若取代基极性较强，离双键较近时，极性基团中心原子的孤对电子还有可能与π电子形成共轭π键，即大π键，并以平面构型吸附于金属表面，使缓蚀率大为提高，在缓蚀剂中比较典型的键吸附有炔醇类，但是碳链较短的炔醇吸附迅速，但易解吸而且遮盖面积不大；碳链过长的炔醇虽然效果好，但在水溶液中分散困难，以致在金属表面吸附成膜所需时间较长。供电子型保护剂是通过向金属提供质子而进行化学吸附的，其吸附是中性分子在金属表面吸附，不向物理吸附那样取决于金属表面的电荷状况，但比物理吸附更容易受保护剂分子结构的影响。专利cn1016018306a公开了一种钝化液，也属于一种镀层耐蚀保护剂，其特征在于，该钝化液为含有水溶性钼化合物、硼酸、水溶性有机物和硅溶胶的水溶液，其中，所述的水溶性有机物为醇和有机羧酸的混合物。但实验证明，该镀层耐蚀保护膜的耐蚀性仍然较差，同时耐久性也不理想。因此，有必要开发一种耐蚀性好的镀层耐蚀保护剂来防止金属镀层氧化变色。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题，针对目前镀层耐蚀保护剂形成的保护膜的耐蚀性较差的缺陷，提供了一种镀层耐蚀保护剂。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种镀层耐蚀保护剂，包括以下重量份数的原料：20～30份氨基化吡啶化合物、5～8份n-油酰基氨酸、8～12份苯甲酸棕榈酸酯、1～3份表面活性剂、3～5份硅烷偶联剂、1～3份防老剂和50～60份水。所述的氨基化吡啶化合物是由以下步骤得到的：（1）将10～15g对羟基苯甲醛、20～25g对三氟甲基苯乙酮和200～300ml乙二醇在75～85℃下混合后，再加入25～30g乙酸铵和1～3g催化剂，并升温至90～95℃，搅拌反应2～3h后，冷却、过滤，得到滤渣；（2）将滤渣5～8g胍基乙酸和200～300ml甲苯混合后，在0～5℃下再加入3～5ml三乙胺，搅拌混合5～10min后，升温至85～95℃，搅拌反应1～2h，得到产物，将产物蒸馏，回收甲苯，得到氨基化吡啶化合物。所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇单乙醇酰胺、二乙醇酰胺中的一种或几种。所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550、硅烷偶联剂kh-570中的一种或两种。所述的防老剂为n-苯基-α-苯胺、n-n`-二苯基-对苯二胺中的一种或两种。所述的催化剂为质量分数为10%氢氧化钠溶液、氰化钾中的一种或两种。本发明的有益效果是：本发明通过将对羟基苯甲醛与对三氟甲基苯乙酮反应后，再与胍基乙酸反应得到氨基化吡啶化合物，氨基化吡啶化合物中含有单双键交替出现的共轭结构，同时，这种共轭结构中相间的π键与π键相互作用形成一个大π键，使其与金属镀层的配位能力大大提高，在金属镀层表面形成的保护膜的结合力显著增强，同时氨基化吡啶化合物中含有的n、o极性基团能够进入金属镀层的空轨道形成配位键，在金属镀层表面定向吸附形成保护性的吸附膜，而n-油酰肌氨酸能与镀层的金属离子形成稳定的五元环螯合物粘附于镀层表面，进一步提高耐蚀性能，同时苯甲酸棕榈酸酯中含有的羟基极性基团可吸附与镀层表面，而棕榈酸酯基则疏水，这样可在金属镀层表面形成疏水性薄膜，防止水蒸汽等锈蚀金属镀层，加入防老剂和硅烷偶联剂后使成膜具有良好的疏水性和抗老化性，可减少外界水和有害介质接触金属镀层，使保护剂具有更好的耐蚀性能。具体实施方式取10～15g对羟基苯甲醛、20～25g对三氟甲基苯乙酮和200～300ml乙二醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入水浴锅中，控制水浴温度为75～85℃，搅拌混合3～5min后，再向三口烧瓶中加入25～30g乙酸铵和1～3g催化剂，并升温至90～95℃，搅拌反应2～3h后，将三口烧瓶转移至冰水浴中，控制冰水浴温度为0～5℃，搅拌15～20min后过滤，得到滤渣，将滤渣、5～8g胍基乙酸和200～300ml甲苯加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶移入冰水浴锅中，控制冰水浴温度为0～5℃，再向三口烧瓶中加入3～5ml三乙胺，搅拌混合5～10min后，升温至85～95℃，搅拌反应1～2h，反应结束后，得到产物，将产物倒入110～120℃的蒸馏釜中蒸馏回收甲苯，得到氨基化吡啶化合物，在按重量份数计，取20～30份氨基化吡啶化合物、5～8份n-油酰基氨酸、8～12份苯甲酸棕榈酸酯、1～3份表面活性剂、3～5份硅烷偶联剂、1～3份防老剂和50～60份水加入到搅拌机中，搅拌混合15～20min后出料，得到镀层耐蚀保护剂。所述的催化剂为质量分数为10%氢氧化钠溶液、氰化钾中的一种或两种。所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇单乙醇酰胺、二乙醇酰胺中的一种或几种。所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550、硅烷偶联剂kh-570中的一种或两种。所述的防老剂为n-苯基-α-苯胺、n-n`-二苯基-对苯二胺中的一种或两种。实例1取10g对羟基苯甲醛、20g对三氟甲基苯乙酮和200ml乙二醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入水浴锅中，控制水浴温度为75℃，搅拌混合3min后，再向三口烧瓶中加入25g乙酸铵和1g催化剂，并升温至90℃，搅拌反应2h后，将三口烧瓶转移至冰水浴中，控制冰水浴温度为0℃，搅拌15min后过滤，得到滤渣，将滤渣、5g胍基乙酸和200ml甲苯加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶移入冰水浴锅中，控制冰水浴温度为0℃，再向三口烧瓶中加入3ml三乙胺，搅拌混合5min后，升温至85℃，搅拌反应1h，反应结束后，得到产物，将产物倒入110℃的蒸馏釜中蒸馏回收甲苯，得到氨基化吡啶化合物，在按重量份数计，取20份氨基化吡啶化合物、5份n-油酰基氨酸、8份苯甲酸棕榈酸酯、1份表面活性剂、3份硅烷偶联剂、1份防老剂和50份水加入到搅拌机中，搅拌混合15min后出料，得到镀层耐蚀保护剂。所述的催化剂为质量分数为10%氢氧化钠溶液。所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。所述的防老剂为n-苯基-α-苯胺。实例2取12g对羟基苯甲醛、22g对三氟甲基苯乙酮和260ml乙二醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入水浴锅中，控制水浴温度为80℃，搅拌混合4min后，再向三口烧瓶中加入28g乙酸铵和2g催化剂，并升温至92℃，搅拌反应2h后，将三口烧瓶转移至冰水浴中，控制冰水浴温度为2℃，搅拌18min后过滤，得到滤渣，将滤渣、6g胍基乙酸和260ml甲苯加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶移入冰水浴锅中，控制冰水浴温度为2℃，再向三口烧瓶中加入4ml三乙胺，搅拌混合8min后，升温至90℃，搅拌反应1h，反应结束后，得到产物，将产物倒入115℃的蒸馏釜中蒸馏回收甲苯，得到氨基化吡啶化合物，在按重量份数计，取25份氨基化吡啶化合物、6份n-油酰基氨酸、10份苯甲酸棕榈酸酯、2份表面活性剂、4份硅烷偶联剂、2份防老剂和55份水加入到搅拌机中，搅拌混合18min后出料，得到镀层耐蚀保护剂。所述的催化剂为氰化钾。所述的表面活性剂脂肪醇单乙醇酰胺。所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。所述的防老剂为n-苯基-α-苯胺。实例3取15g对羟基苯甲醛、25g对三氟甲基苯乙酮和300ml乙二醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，并将三口烧瓶移入水浴锅中，控制水浴温度为85℃，搅拌混合3min后，再向三口烧瓶中加入25g乙酸铵和3g催化剂，并升温至95℃，搅拌反应3h后，将三口烧瓶转移至冰水浴中，控制冰水浴温度为5℃，搅拌20min后过滤，得到滤渣，将滤渣、8g胍基乙酸和300ml甲苯加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶移入冰水浴锅中，控制冰水浴温度为5℃，再向三口烧瓶中加入5ml三乙胺，搅拌混合10min后，升温至95℃，搅拌反应2h，反应结束后，得到产物，将产物倒入120℃的蒸馏釜中蒸馏回收甲苯，得到氨基化吡啶化合物，在按重量份数计，取30份氨基化吡啶化合物、8份n-油酰基氨酸、12份苯甲酸棕榈酸酯、3份表面活性剂和60份水加入到搅拌机中，搅拌混合20min后出料，得到镀层耐蚀保护剂。所述的催化剂为氰化钾。所述的表面活性剂为二乙醇酰胺。所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-570。所述的防老剂为n-n`-二苯基-对苯二胺。对比例：深圳市某环保科技有限公司生产的镀层保护剂。将本发明实例1～3的镀层耐蚀保护剂与对比例的镀层保护剂分别涂覆于镀锌钢板的表面，于90～110℃条件下热风干燥2s，分别得到处理后的镀锌钢板。其中，涂覆量使得处理后的镀锌钢板上的涂层的厚度均为0.8微米。分别按照以下检测方法对处理后的镀锌钢板的以下性能进行检测：耐蚀性能：按gb/t10125-2012中规定的要求，进行中性盐雾试验，测定处理后的镀锌钢板的耐蚀性能。按“盐雾试验6天、12天和18天，锈蚀面积＜3%”视为合格。在m-2000环炔式摩擦磨损测试仪上，测定处理后的镀锌钢板的涂层的动摩擦系数。上述检测结果如表1所示：表1检测项目实例1实例2实例3对比例动摩擦系数0.160.150.140.25耐蚀性合格率（%）（6天）9910010067耐蚀性合格率（%）（12天）95969763耐蚀性合格率（%）（18天）92939556综上所述，本发明制备的镀层耐蚀保护剂形成的保护膜耐蚀性非常优异，可有效防止镀层表面氧化或被腐蚀，提高了金属镀层的使用寿命。当前第1页12