專利名稱：硅烷處理液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬表面處理的溶液，尤其涉及含有硅烷的處理液。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的金屬表面的化學(xué)藥劑有磷酸鋅鹽、含高鎳的化合物、含六價(jià)鉻的化合物(主要用于鋁件轉(zhuǎn)化膜的涂層)。使用這些化合物而形成的廢水排放后，會(huì)給周邊環(huán)境造成巨大的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保的金屬表面處理液，以解決上述技術(shù)問題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種硅烷處理液，按質(zhì)量份數(shù)包括:硅烷偶聯(lián)劑I 10份和水溶性樹脂I 5份?！す柰榕悸?lián)劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式為[Y(CH2)m]4_nSiXn，其中，η為1、2或3，m為O 5的整數(shù)，X為可水解的基團(tuán)，Y為能與樹脂起反應(yīng)的有機(jī)官能團(tuán)。其中，X可以是鹵素(如氯)、燒氧基(如甲氧基、乙氧基)、乙酸氧基或娃氧燒基。Y可以是鏈稀基(如乙稀基)、環(huán)氧基、氨基、甲基丙烯酰氧基、巰基或脲基。在密封存放的情況下，硅烷偶聯(lián)劑本身很穩(wěn)定，但將硅烷偶聯(lián)劑溶解在水中后，在水的作用下，硅烷偶聯(lián)劑就可以與水溶性樹脂發(fā)生反應(yīng)。首先，硅烷偶聯(lián)劑在水的作用下水解生成硅醇，硅醇中的羥基在金屬表面形成氫鍵，再經(jīng)過脫水反應(yīng)后形成Si-O-Me共價(jià)鍵，從而在金屬表面形成一層保護(hù)膜。其次，硅烷偶聯(lián)劑與水溶性樹脂反應(yīng)后的產(chǎn)物可以相互縮合或齊聚，從而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的保護(hù)膜覆蓋在金屬基材表面。由上述一系列反應(yīng)而在金屬工件表面形成的保護(hù)膜，不僅具有一定的耐蝕性，還可以增強(qiáng)涂料在金屬表面的附著力。本發(fā)明的娃燒處理液,用于金屬工件的表面處理,如冷扎板件、熱扎板材、鍍鋅板件和鋁材，具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明的硅烷處理液不含重金屬和磷，處理后排放的槽液對(duì)環(huán)境污染較小，減少了使用廠家對(duì)于廢水排放的投入，從而降低了生產(chǎn)成本。2、本發(fā)明的硅烷處理液，其反應(yīng)溫度極低，不需加熱，為使用廠家減少熱能消耗。3、本發(fā)明的硅烷處理液適用范圍較廣，可以適用于各種不同的板材，冷扎板材、熱扎板材、鍍鋅板材和鋁材。4、使用本發(fā)明的硅烷處理液的處理時(shí)間為30 90秒，相對(duì)磷酸鋅處理(一般在2-3分鐘)而言,大大地提高了生產(chǎn)效率。5、使用本發(fā)明的硅烷處理液的可以簡化處理工藝，傳統(tǒng)磷酸鋅處理需脫脂、水洗、表調(diào)、磷化四個(gè)基本步驟，而使用本發(fā)明的硅烷處理液只需脫脂、水洗化成3個(gè)步驟。6、使用本發(fā)明的硅烷處理液后在金屬表面形成的保護(hù)膜(納米級(jí)IO-IOOnm)相對(duì)磷酸鋅(2-lOum)更薄，每公斤原液可以處理更多的工件，不僅可以有效節(jié)省成本，還可以提聞漆涂層的附著力。在一些實(shí)施方式中，上述硅烷處理液按質(zhì)量份數(shù)還可以包括乙醇I 5份。此時(shí)，較佳的配比為硅烷偶聯(lián)劑2份、乙醇I份和水溶性樹脂2份。增加乙醇，可以促進(jìn)硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行水解，由此，可以使得硅烷偶聯(lián)劑的水解速度更加快，水解更加完全。在一些實(shí)施方式中，上述硅烷處理液按質(zhì)量份數(shù)還可以包括納米二氧化硅I 10份。此時(shí)，較佳的配比為硅烷偶聯(lián)劑I 10份、乙醇I 3份、納米二氧化硅I 5份和水溶性樹脂2 5份。使用時(shí)，需要先將納米二氧化硅分散到水中，形成納米二氧化硅-水乳液，再添加到硅烷處理液中。增加納米二氧化硅可以提高硅烷偶聯(lián)劑形成保護(hù)膜的硬度，由此，可以使得金屬表面處理的效果更佳。在一些實(shí)施方式中，水溶性樹脂可以為丙烯酸樹脂。硅烷偶聯(lián)劑可以是氨丙基三乙氧基硅烷、縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、雙(三乙氧基硅)乙烷、雙(r-(三乙氧基硅)丙基)四硫化物、雙(三甲氧基硅丙基)胺、縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或兩種。上述為使用效果較佳的硅烷偶聯(lián)劑，可以使得金屬表面處理的效果更佳。使用本發(fā)明的硅烷處理液時(shí)，先將硅烷偶聯(lián)劑溶于一定濃度的乙醇-水(也可單獨(dú)使用水，不加乙醇)溶液中，使硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生水解，然后再按比例加入其他物質(zhì)，即可直接使用。處理金屬工件時(shí)，先用堿性清洗液洗去殘留在金屬工件表面的油脂，再用水洗去殘留在金屬工件表面的堿溶液，然后，將金屬工件浸入上述配制好的娃燒處理液中一定時(shí)間后，取出工件，用水沖洗，完成金屬工件的表面處理。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。 表I中列出了本發(fā)明若干實(shí)施例的硅烷處理液的組分及相應(yīng)配比。
權(quán)利要求
1.硅烷處理液，按質(zhì)量份數(shù)包括硅烷偶聯(lián)劑I 10份和水溶性樹脂I 5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅烷處理液，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)還包括乙醇I 5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅烷處理液，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)包括硅烷偶聯(lián)劑2份、乙醇I份和水溶性樹脂2份。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅烷處理液，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)還包括納米二氧化硅I 10份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅烷處理液，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)包括硅烷偶聯(lián)劑3 5份、乙醇I 3份、納米二氧化硅I 5份和水溶性樹脂2 5份。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的硅烷處理液，其特征在于，所述的硅烷偶聯(lián)劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式為[Y(CH2)m]4_nSiXn，其中，η為1、2或3，m為O 5的整數(shù)，X為可水解的基團(tuán)，Y為能與樹脂起反應(yīng)的有機(jī)官能團(tuán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅烷處理液，其特征在于，所述的水溶性樹脂為丙烯酸樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硅烷處理液，其特征在于，所述的X是鹵素、烷氧基、乙酰氧基或娃氧燒基，所述的Y是鏈稀基、環(huán)氧基、氣基、甲基丙稀酸氧基、疏基或服基。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硅烷處理液，其特征在于，所述的硅烷偶聯(lián)劑是氨丙基三乙氧基硅烷、縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、雙(三乙氧基硅)乙烷、雙(r-(三乙氧基硅)丙基)四硫化物、雙(三甲氧基硅丙基)胺、縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或兩種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅烷處理液，按質(zhì)量份數(shù)包括硅烷偶聯(lián)劑1～10份和水溶性樹脂1～5份。首先，硅烷偶聯(lián)劑可以水解后生成硅醇，硅醇中的羥基又在金屬表面形成氫鍵，再經(jīng)過脫水反應(yīng)后形成Si-O-Me共價(jià)鍵，從而在金屬表面形成一層保護(hù)膜。其次，硅烷偶聯(lián)劑水解的產(chǎn)物硅醇可以相互縮合或齊聚，從而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的保護(hù)膜覆蓋在金屬基材表面。使用本發(fā)明的硅烷處理液后在金屬表面形成的保護(hù)膜(納米級(jí)10-100nm)相對(duì)磷酸鋅(2-10μm)更薄，每公斤原液可以處理更多的工件，不僅可以有效節(jié)省成本，還可以提高漆涂層的附著力。
文檔編號(hào)C09D133/00GK102911578SQ20121045449
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者丁曉莉, 李衛(wèi)民 申請(qǐng)人:廣州立銘環(huán)保科技有限公司