一種分散酯化金屬表面處理劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種處理劑，尤其涉及一種分散酯化金屬表面處理劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚苯胺是一類導(dǎo)電高分子材料，性能穩(wěn)定，環(huán)境友好，且氧化還原電位遠(yuǎn)高于金屬，其涂層在酸性或中性介質(zhì)中可以通過電子轉(zhuǎn)移作用和氧化還原作用，使金屬表面鈍化產(chǎn)生保護(hù)作用，是金屬防腐蝕的良好材料，但是，聚苯胺分子鏈剛性強(qiáng)，不溶不熔，難以加工，通常要與其他成膜物質(zhì)復(fù)合使用。丙烯酸酯樹脂是常用的成膜物質(zhì)，具有良好的成膜性和附著力。
[0003]目前，聚苯胺與丙烯酸酯樹脂復(fù)合制膜的方式有3種:聚苯胺涂層上涂覆丙烯酸酯面漆形成復(fù)合涂層，2種涂層各自發(fā)揮作用；聚苯胺粉末作為填料直接分散在丙烯酸樹脂中制備涂層；兩者共溶于同一溶劑中再在金屬上涂刷成膜。采用乳液互穿網(wǎng)絡(luò)聚合法制備聚苯胺-丙烯酸樹脂防腐蝕涂料，其涂層具有良好的防腐蝕性能。利用丙烯酸酯聚合物鏈上的羧基對(duì)苯胺的摻雜作用，采用原位聚合法合成了丙烯酸酯-苯胺共聚物；但研宄主要針對(duì)苯胺含量對(duì)共聚物介電性能的影響，沒有討論共聚物的防腐蝕性能。目前，關(guān)于丙烯酸酯與苯胺共聚制備防腐蝕材料的報(bào)道還很少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種分散酯化金屬表面處理劑及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種分散酯化金屬表面處理劑，它是由下述重量份的原料組成的:
鉬酸銨1-2、全氟辛基磺酸鉀2-3、叔丁基對(duì)苯二酚0.1-0.4、苯基縮水甘油醚0.7-1、二硬脂酸乙二酯2-3、sp-80 1.8-2、苯胺0.5-0.6、過硫酸鉀0.38-0.4、丙烯酸丁酯40-50、碳酸氫鈉0.16-0.2、雙(γ -三乙氧基硅基丙基)四硫化物20-30、70-75%的乙醇100-110、30%過氧化氫0.2-0.3、去離子水90-100、氟鈦酸4-6。
[0006]2、一種如權(quán)利要求1所述的分散酯化金屬表面處理劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)取上述過硫酸鉀重量的40-50%、sp-80重量的86-90%，與碳酸氫鈉混合，加入去離子水重量的80-90%，攪拌均勻，得引發(fā)劑乳液；
(2)取上述70-75%的乙醇的重量的10-15%，加入苯基縮水甘油醚，攪拌溶解，加入叔丁基對(duì)苯二酚，攪拌均勻，得抗氧化液；
(3)取上述引發(fā)劑乳液重量的45-50%，升高溫度為80-86°C，滴加剩余的引發(fā)劑乳液與丙烯酸丁酯的混合液，滴加完畢后保溫反應(yīng)1-2小時(shí)，加入上述抗氧化液，送入50-60°C水浴中，保溫?cái)嚢?0-30分鐘，得抗氧化丙烯酸酯膠液；
(4)取剩余的去離子水重量的60-70%，加入全氟辛基磺酸鉀、鉬酸銨，攪拌均勻，得防銹液； (5)將剩余的過硫酸鉀加入到剩余的去離子水中，攪拌均勻，得引發(fā)劑溶液；
(6)取剩余的70-75%的乙醇，加入雙(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物，調(diào)節(jié)PH為3-4，加入氟鈦酸、30%過氧化氫，攪拌反應(yīng)6-7小時(shí)，得氟化硅烷；
(7)將氟化硅烷、防銹液混合，攪拌均勻后加入剩余的sp-80、二硬脂酸乙二酯，常溫?cái)嚢?-2小時(shí)，得氟化硅烷防銹液；
(8)將苯胺與上述抗氧化丙烯酸酯膠液混合，攪拌均勻，滴加引發(fā)劑溶液，滴加完畢后在10-15°C下反應(yīng)8-10小時(shí)，送入65-70°C的水浴中，加入氟化硅烷防銹液，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)1-2小時(shí)，得硅烷化丙烯酸-苯胺共聚乳液；
(9)將上述硅烷化丙烯酸-苯胺共聚乳液與剩余各原料混合，800-1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-50分鐘，得所述分散酯化金屬表面處理劑。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明的丙烯酸酯膠液粒子表面含有大量的羧基，將苯胺加入到丙烯酸酯膠液中，苯胺單體首先擴(kuò)散到膠束內(nèi)部，然后與羧基發(fā)生摻雜，隨后在氧化劑的作用下，苯胺在乳膠粒子表面發(fā)生聚合反應(yīng)，增大了聚苯胺涂層對(duì)水的接觸角，提高了附著力和耐水性，該涂層可以通過電子轉(zhuǎn)移作用和氧化還原作用，使金屬表面鈍化產(chǎn)生保護(hù)作用，加入的丙二醇苯醚可以增強(qiáng)涂層的穩(wěn)定性和成膜性，有效的抑制了腐蝕介質(zhì)浸入后腐蝕的過程；
而經(jīng)硅烷化改性的氟鈦酸，引入的無機(jī)組分Ti4 +在加熱固化過程中形成T12顆粒，均勻地填充在硅烷膜的空隙中，使整個(gè)膜層更加均勻致密，能有效抑制膜層表面的微電化學(xué)反應(yīng)，從而耐腐蝕性能得到很大提高；
本發(fā)明將氟鈦酸改性后硅烷鈍化膜與丙烯酸-苯胺共聚膜復(fù)合，使得膜層更加致密、穩(wěn)定，對(duì)腐蝕介質(zhì)的阻抗能力更強(qiáng)，耐腐蝕性能更加優(yōu)良；
本發(fā)明的涂膜能夠很好的分散于金屬基材表面，能夠細(xì)化金屬表面，對(duì)金屬表面具有很好的保護(hù)作用。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
實(shí)施例1:
一種分散酯化金屬表面處理劑，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的:
鉬酸銨1、全氟辛基磺酸鉀2、叔丁基對(duì)苯二酚0.4、苯基縮水甘油醚0.7、二硬脂酸乙二酯3、sp-80 1.8、苯胺0.6、過硫酸鉀0.4、丙烯酸丁酯50、碳酸氫鈉0.16、雙(γ -三乙氧基硅基丙基)四硫化物30、75%的乙醇100、30%過氧化氫0.2、去離子水100、氟鈦酸4_6。
[0009]一種分散酯化金屬表面處理劑的制備方法，包括以下步驟:
(1)取上述過硫酸鉀重量的40%、sp-80重量的90%，與碳酸氫鈉混合，加入去離子水重量的90%，攪拌均勻，得引發(fā)劑乳液；
(2)取上述75%的乙醇的重量的10-15%，加入苯基縮水甘油醚，攪拌溶解，加入叔丁基對(duì)苯二酚，攪拌均勻，得抗氧化液；
(3)取上述引發(fā)劑乳液重量的50%，升高溫度為86°C，滴加剩余的引發(fā)劑乳液與丙烯酸丁酯的混合液，滴加完畢后保溫反應(yīng)2小時(shí)，加入上述抗氧化液，送入60°C水浴中，保溫?cái)嚢?0分鐘，得抗氧化丙烯酸酯膠液； (4)取剩余的去離子水重量的70%，加入全氟辛基磺酸鉀、鉬酸銨，攪拌均勻，得防銹液；
(5)將剩余的過硫酸鉀加入到剩余的去離子水中，攪拌均勻，得引發(fā)劑溶液；
(6)取剩余的70%的乙醇，加入雙(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物，調(diào)節(jié)PH為3，加入氟鈦酸、30%過氧化氫，攪拌反應(yīng)6小時(shí)，得氟化硅烷；
(7)將氟化硅烷、防銹液混合，攪拌均勻后加入剩余的sp-80、二硬脂酸乙二酯，常溫?cái)嚢鐸小時(shí)，得氟化硅烷防銹液；
(8)將苯胺與上述抗氧化丙烯酸酯膠液混合，攪拌均勻，滴加引發(fā)劑溶液，滴加完畢后在15°C下反應(yīng)10小時(shí)，送入70°C的水浴中，加入氟化硅烷防銹液，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)I小時(shí)，得硅烷化丙烯酸-苯胺共聚乳液；
(9)將上述硅烷化丙烯酸-苯胺共聚乳液與剩余各原料混合，1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘，得所述分散酯化金屬表面處理劑。
[0010]使用方法:將金屬板材表面清洗干凈，將本發(fā)明的表面處理劑均勻的滴在金屬板材表面，先在120°C下烘烤30-40S，自然干燥成膜，再在80°C下烘干處理15-20分鐘。
[0011]性能測(cè)試:
吸水率:按照上述方法將本發(fā)明的表面處理劑涂覆于尺寸為5cmX6cm的鋼板表面，在25 °C的去離子水中浸泡48 h，測(cè)得吸水率為15.4%;
附著力級(jí)；
耐腐蝕性:中性鹽霧試驗(yàn)72小時(shí)，被腐蝕面積1.7% ；
硬度:2H。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分散酯化金屬表面處理劑，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的: 鉬酸銨1-2、全氟辛基磺酸鉀2-3、叔丁基對(duì)苯二酚0.1-0.4、苯基縮水甘油醚0.7-1、二硬脂酸乙二酯2-3、sp-80 1.8-2、苯胺0.5-0.6、過硫酸鉀0.38-0.4、丙烯酸丁酯40-50、碳酸氫鈉0.16-0.2、雙(γ -三乙氧基硅基丙基)四硫化物20-30、70-75%的乙醇100-110、30%過氧化氫0.2-0.3、去離子水90-100、氟鈦酸4-6。2.一種如權(quán)利要求1所述的分散酯化金屬表面處理劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)取上述過硫酸鉀重量的40-50%、sp-80重量的86-90%，與碳酸氫鈉混合，加入去離子水重量的80-90%，攪拌均勻，得引發(fā)劑乳液； (2)取上述70-75%的乙醇的重量的10-15%，加入苯基縮水甘油醚，攪拌溶解，加入叔丁基對(duì)苯二酚，攪拌均勻，得抗氧化液； (3)取上述引發(fā)劑乳液重量的45-50%，升高溫度為80-86°C，滴加剩余的引發(fā)劑乳液與丙烯酸丁酯的混合液，滴加完畢后保溫反應(yīng)1-2小時(shí)，加入上述抗氧化液，送入50-60°C水浴中，保溫?cái)嚢?0-30分鐘，得抗氧化丙烯酸酯膠液； (4)取剩余的去離子水重量的60-70%，加入全氟辛基磺酸鉀、鉬酸銨，攪拌均勻，得防銹液； (5)將剩余的過硫酸鉀加入到剩余的去離子水中，攪拌均勻，得引發(fā)劑溶液； (6)取剩余的70-75%的乙醇，加入雙(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物，調(diào)節(jié)PH為3-4，加入氟鈦酸、30%過氧化氫，攪拌反應(yīng)6-7小時(shí)，得氟化硅烷； (7)將氟化硅烷、防銹液混合，攪拌均勻后加入剩余的sp-80、二硬脂酸乙二酯，常溫?cái)嚢?-2小時(shí)，得氟化硅烷防銹液； (8)將苯胺與上述抗氧化丙烯酸酯膠液混合，攪拌均勻，滴加引發(fā)劑溶液，滴加完畢后在10-15°C下反應(yīng)8-10小時(shí)，送入65-70°C的水浴中，加入氟化硅烷防銹液，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)1-2小時(shí)，得硅烷化丙烯酸-苯胺共聚乳液； (9)將上述硅烷化丙烯酸-苯胺共聚乳液與剩余各原料混合，800-1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-50分鐘，得所述分散酯化金屬表面處理劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分散酯化金屬表面處理劑，本發(fā)明的丙烯酸酯膠液粒子表面含有大量的羧基，將苯胺加入到丙烯酸酯膠液中，苯胺單體首先擴(kuò)散到膠束內(nèi)部，然后與羧基發(fā)生摻雜，隨后在氧化劑的作用下，苯胺在乳膠粒子表面發(fā)生聚合反應(yīng)，增大了聚苯胺涂層對(duì)水的接觸角，提高了附著力和耐水性，該涂層可以通過電子轉(zhuǎn)移作用和氧化還原作用，使金屬表面鈍化產(chǎn)生保護(hù)作用，而經(jīng)硅烷化改性的氟鈦酸，引入的無機(jī)組分Ti4+在加熱固化過程中形成TiO2顆粒，均勻地填充在硅烷膜的空隙中，使整個(gè)膜層更加均勻致密，能有效抑制膜層表面的微電化學(xué)反應(yīng)，從而耐腐蝕性能得到很大提高。
【IPC分類】C23C22/44
【公開號(hào)】CN104988488
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510408760
【發(fā)明人】鄭之松
【申請(qǐng)人】合肥正浩機(jī)械科技有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年7月11日