專利名稱：：金屬表面涂裝納米硅化處理液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及金屬表面處理領(lǐng)域，具體的講是一種金屬表面涂裝納米硅化處理液。
背景技術(shù)：
：金屬表面涂裝前處理對(duì)設(shè)備、儀器、家用電氣等等的應(yīng)用是非常重要的，它不僅關(guān)系到設(shè)備的外裝飾，而且直接影響著它的使用壽命。一百多年來(lái)都在使用磷化處理，而且取得了巨大成功，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。但是從科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展以及社會(huì)進(jìn)步觀察，這種方法就愈顯和現(xiàn)代文明以及環(huán)境保護(hù)極不適應(yīng)。磷化處理最大問(wèn)題是對(duì)環(huán)境的污染，無(wú)論何種磷化，一般都有硝酸、磷酸、及其金屬鹽類、鋅、錳、鈣、鎳、銅......還有促進(jìn)劑、硝基化合物、絡(luò)合物、氟化物等。例如某廠排放廢水分析PH值34，懸浮物1000mg/L，六價(jià)鉻19mg/L，鎳2mg/L，錳25mg/L......可見磷化后廢液排放對(duì)水體污染何其嚴(yán)重。如何研究改變這種既不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，又能達(dá)到較好的對(duì)金屬表面處理效果，這個(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題擺在了我們面前
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)以上不足、提供一種成本低、不污染環(huán)境、又能達(dá)到較好的對(duì)金屬表面處理效果的金屬表面涂裝納米硅化處理液。本發(fā)明技術(shù)方案是由以下步驟實(shí)現(xiàn)的-第一步驟是配方組分A:硅酸鹽l(T20g/L(克/升)；乙二胺四乙酸四鈉鹽l10g/L(克/升)。組分B:氨丙基三乙氧基硅垸510g/L(克/升)；1808-:KL(T20g/L(克/升)；1810-l=1020g/L(克/升)。組分C:氫氧化鈉廣5g/L(克/升)第二步驟為組合制作-首先將組分A混合后充分?jǐn)嚢瑁匣?2小時(shí)；然后將組分B在加溫反應(yīng)釜中加溫?cái)嚢瑁訙刂?(T7(TC，反應(yīng)25小時(shí)后冷卻至常溫，老化12小時(shí)；最后將組分A與組分B以100:60的比例溫合后，加入組分C氫氧化鈉廣5g/L(克/升)，將溶液PH值調(diào)整至ll.513.5之間，老化6小時(shí)后即得到金屬表面涂裝納米硅化處理液。為了克服磷化帶來(lái)的影響，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀，我們探索研究金屬表面硅石化處理以替代磷化處理。它在克服磷化處理缺陷，消除磷化處理廢水污染，防止涂裝前腐蝕問(wèn)題有了長(zhǎng)足的進(jìn)展。而且可以明顯地觀察到硅石化處理后提高了涂層對(duì)基體的附著力，耐蝕性有了顯著的提升?；w前處理有兩個(gè)目的一個(gè)是增加涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度(即加大附著力)；另一目的是增強(qiáng)涂層的功能(防腐蝕、防損傷)。通過(guò)試驗(yàn)被硅石化后的金屬電極和裸金屬電極在腐蝕介質(zhì)中的極化曲線發(fā)現(xiàn)硅石膜覆蓋的金屬電極體系的腐蝕電位與裸金屬電極相比明顯升高，而極化電流顯著下降(約降3-4個(gè)數(shù)量級(jí))，說(shuō)明金屬表面確實(shí)形成了阻擋層，而增強(qiáng)了金屬基體的抗蝕能力。國(guó)外等用電化學(xué)阻抗譜(EIS)測(cè)試對(duì)此也進(jìn)一步證實(shí)這一結(jié)果。硅石化按化學(xué)結(jié)構(gòu)分兩大類單硅石和雙硅石，其結(jié)構(gòu)通式可寫為R-(CH2)-Si-(OR)3和(R0)3-Si-(CH2)n-R-(CH2)n-Si-(0R)3，其中R-為官能團(tuán)，RO-為可水解的硅氧基。正因它含有親無(wú)機(jī)和對(duì)有機(jī)基團(tuán)，所以增強(qiáng)有機(jī)材料(如涂料)與無(wú)機(jī)材料(如金屬表面)的粘結(jié)性。國(guó)外研究硅烷化偶聯(lián)用于金屬材料(如碳鋼、鋁及其合金等)表面防護(hù)處理，有望代替磷化處理和鉻酸鹽鈍化處理。試驗(yàn)證明金屬表面硅石化試驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期目的很相似，確實(shí)能替代磷化處理。本發(fā)明主要用于黑色金屬表面涂裝前的表面處理，使金屬表面生成一層致密的硅石膜，一是防止金屬與空氣接觸避免生銹，二是利用硅石膜的凹凸不平增大涂層與金屬表面接觸附著的表面積，從而增加涂層與基面的結(jié)合力，替代原有的已有近百年歷史的金屬表面磷公處理。與傳統(tǒng)產(chǎn)品的比較符合環(huán)保要求，沒有傳統(tǒng)表面處理的酸液廢渣及有磷排放；沒有傳統(tǒng)金屬表面處理的重金屬污染；降低涂裝前表面處理的成本。具體實(shí)施例方式實(shí)施例一配方組分A、硅酸鹽10g/L(克/升)；乙二胺四乙酸四鈉鹽lg/L(克/升)。組分B、氨丙基三乙氧基硅垸5g/L(克/升)；1808-l-10g/L(克/升)；1810-l=10g/L(克/升)。組合制作首先將組分A混合后充分?jǐn)嚢?，老化l小時(shí)；然后將組分B在加溫反應(yīng)釜中加溫?cái)嚢?，加溫?(TC，反應(yīng)2小時(shí)后冷卻至常溫，老化l小時(shí)；最后將兩組分的組分A與組分B以100:60的比例溫合后，加入氫氧化鈉lg/L(克/升)，將溶液PH值調(diào)整至11.5之間，老化6小時(shí)后即得到金屬表面涂裝納米硅化處理液。實(shí)施例二-配方組分A、硅酸鹽20g/L(克/升)；乙二胺四乙酸四鈉鹽10g/L(克/升)。組分B、氨丙基三乙氧基硅烷10g/L(克/升);1808-l=20g/L(克/升);1810-l=20g/L(克/升)。組合制作首先將組分A混合后充分?jǐn)嚢瑁匣?小時(shí)；然后將組分B在加溫反應(yīng)釜中加溫?cái)嚢?，加溫?(TC，反應(yīng)5小時(shí)后冷卻至常溫，老化2小時(shí);最后將兩組分的組分A與組分B以100:60的比例溫合后，加入氫氧化鈉5g/L(克/升)，將溶液PH值調(diào)整至13.5之間，老化6小時(shí)后即得到金屬表面涂裝納米硅化處理液。實(shí)施例三配方組分A、硅酸鹽15g/L(克/升)；乙二胺四乙酸四鈉鹽5.5g/L(克/升)。組分B、氨丙基三乙氧基硅垸7.5g/L(克/升)；1808-l=15g/L(克/升)；1810-l=15g/L(克/升)。組合制作首先將組分A混合后充分?jǐn)嚢瑁匣?.5小時(shí)；然后將組分B在加溫反應(yīng)釜中加溫?cái)嚢瑁訙刂?0°C，反應(yīng)3.5小時(shí)后冷卻至常溫，老化1.5小時(shí)；最后將兩組分的組分A與組分B以100:60的比例溫合后，加入氫氧化鈉3g/L(克/升)，將溶液PH值調(diào)整至12.5之間，老化6小時(shí)后即得到金屬表面涂裝納米硅化處理液。本發(fā)明的使用效果此處理液處理三種基材的鹽霧效果如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注T為標(biāo)準(zhǔn)碳鋼試片；2#為寶鋼冷軋板；3S為寶鋼鍍鋅板。三種基材的附著力試驗(yàn)結(jié)果如下(使用劃格實(shí)驗(yàn)法)。將試片進(jìn)入粉末涂料噴涂間，經(jīng)烘干后故置4小時(shí)以上后進(jìn)行劃格實(shí)驗(yàn)法。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注l、劃格法為GB9286-88劃格實(shí)驗(yàn)法，橫豎各劃十格。2、lft為碳鋼試片，2#為寶鋼冷軋板。3#為寶鋼鍍鋅板。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)處理的板材涂裝后以能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。權(quán)利要求1、金屬表面涂裝納米硅化處理液，其特征在于原料配方組分A、硅酸鹽10~20g/L、乙二胺四乙酸四鈉鹽1~10g/L；組分B、氨丙基三乙氧基硅烷5~10g/L、1808-1＝10~20g/L、1810-1＝10~20g/L；組分C氫氧化鈉1~5g/L；將以上原料分別混合、加溫、老化后，再按比例混合、加溫和老化工藝后得到金屬表面涂裝納米硅化處理液。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的金屬表面涂裝納米硅化處理液，其特征在于首先將組分A混合后充分?jǐn)嚢?，老化廣2小時(shí)；然后將組分B在加溫反應(yīng)釜中加溫?cái)嚢?，加溫?07(TC，反應(yīng)25小時(shí)后冷卻至常溫，老化12小時(shí)；最后將組分A與組分B以100:60的比例溫合后，加入組分C氫氧化鈉l5g/L，將溶液PH值調(diào)整至11.5~13.5之間，老化6小時(shí)后即得到金屬表面涂裝納米硅化處理液。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的金屬表面涂裝納米硅化處理液，其特征在于用于黑色金屬表面涂裝前的表面處理，使金屬表面生成一層致密的硅石膜，一是防止金屬與空氣接觸避免生銹；二是利用硅石膜的凹凸不平增大涂層與金屬表面接觸附著的表面積，從而增加涂層與基面的結(jié)合力。全文摘要金屬表面涂裝納米硅化處理液，其特征在于原料配方組分A、硅酸鹽10~20g/L、乙二胺四乙酸四鈉鹽1~10g/L；組分B、氨丙基三乙氧基硅烷5~10g/L、1808-1＝10~20g/L、1810-1＝10~20g/L；組分C氫氧化鈉1~5g/L；將以上原料分別混合、加溫、老化后，再按比例混合、加溫和老化工藝后得到金屬表面涂裝納米硅化處理液。本發(fā)明主要用于黑色金屬表面涂裝前的表面處理，使金屬表面生成一層致密的硅石膜，一是防止金屬與空氣接觸避免生銹；二是利用硅石膜的凹凸不平增大涂層與金屬表面接觸附著的表面積，從而增加涂層與基面的結(jié)合力。文檔編號(hào)B05D7/24GK101433893SQ200810229918公開日2009年5月20日申請(qǐng)日期2008年12月18日優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日發(fā)明者征李申請(qǐng)人:征李