一种硅烷陶化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种金属表面处理剂，尤其一种优异无污染、可完全替代磷化剂的硅烷陶化剂。
【背景技术】
[0002]金属在涂装前通常需要进行一些前处理工作:金属表面除油脱脂、除锈加膜等工艺。而在加膜工艺中，目前绝大部分采用磷化剂进行加膜，随着环保意识的增加，磷化剂的使用成为环境负担。近年来陶化剂、硅烷处理剂不断涌现，以无磷膜取代有污染的磷化膜。而纯硅烷处理剂对水质要求严苛，使用均为纯水，难以扩大范围使用；纯陶化剂在使用中虽对水质要求不高，但陶化膜的耐腐蚀性略低，500h中性盐雾不稳定，且经表面处理后的金属保持不返锈的时间较短。
【发明内容】
[0003]根据纯硅烷处理剂及纯陶化剂的缺点，本发明结合陶化剂与硅烷处理剂的优点，提供一种硅烷系与锆系的复合处理剂，其对环境污染、处理时对水质无要求、陶化膜耐腐蚀性强、不返锈、500h中性盐雾稳定性好。是一种效果优异、无污染、可完全替代磷化剂的硅烷陶化剂。
[0004]该硅烷陶化剂含有氟锆酸1.5% -2.8%，八水合氧氯化铪0.05% -0.15%，硅烷
0.3% -0.9%,超细活性氧化锌0.03 % -0.08 %，水92 % -98 % ；该硅烷陶化剂pH值为2-3。
[0005]本发明提供一种制备硅烷陶化剂的方法，包括以下步骤:
[0006](I)取配方中1/3重量的水，并缓缓加入氟锆酸，边加边搅拌。
[0007](2)在步骤(I)所配制的溶液中，缓缓加入八水合氧氯化铪，边加边搅拌，至溶液均匀透明。
[0008](3)取配方中1/3重量的水，缓缓加入硅烷，边加边搅拌。
[0009](4)在步骤(3)所配制的溶液中，缓缓加入超细活性氧化锌，边加边搅拌。
[0010](5)将步骤(4)所配制的溶液缓缓加入步骤(2)所配制的溶液中，边加边搅拌，最后将余量1/3重量的水加入，搅拌均匀。
[0011]本发明可在常温下对金属进行表面处理，只需采用本发明2% _5%，此时pH值为4-5，以喷淋的方式进行处理。
[0012]本发明不含磷、铬等重金属，对环境无污染；形成的硅烷陶化膜主要是通过在常温下，超细氧化锌利用硅烷作为电荷转移络合体，进行粒子表面改性，更易分散在金属表面，金属种类的增加更易使金属表面接触陶化液后，快速发生氧化还原反应，以锆为晶核，在八水合氧氯化铪的作用下，快速堆积形成陶化膜，在陶化膜形成的同时，硅烷快速与金属以共价键的形式紧密结合，并在金属表面形成三维网状的硅烷膜。此时金属表面的硅烷陶化膜更坚实、耐高温抗腐蚀、500h中性盐雾实验稳定、硬度更高，耐磨性更好，能杜绝金属返锈，并且对后续的涂料涂层吸附力更强。
【具体实施方式】
[0013]实施例1:硅烷陶化剂含有氟锆酸1.5%，八水合氧氯化铪0.08%，硅烷0.3%，超细活性氧化锌0.03%，水98% ;制备方法:溶液一:取水32.6%，并缓缓加入氟锆酸1.5%,边加边搅拌。继续缓缓加入八水合氧氯化铪0.08%，边加边搅拌，至溶液均匀透明。溶液二:此时另取水32.6%，缓缓加入硅烷0.3%，边加边搅拌。在硅烷溶液中缓缓加入超细活性氧化锌0.03%，边加边搅拌至均匀后，将溶液二与缓缓加入溶液一中，边加边搅拌，最后将余量的水加入，搅拌均匀。该硅烷陶化剂PH值为2-3。在常温下对金属进行表面处理，用量只需采用所配硅烷陶化剂5%，以喷淋的方式进行处理。
[0014]实施例2:硅烷陶化剂含有氟锆酸2%，八水合氧氯化铪0.1%，硅烷0.4%，超细活性氧化锌0.05%，水97.45% ;制备方法:溶液一:取水32.48%，并缓缓加入氟锆酸2%，边加边搅拌。继续缓缓加入八水合氧氯化铪0.1%，边加边搅拌，至溶液均匀透明。溶液二:此时另取水32.48%,缓缓加入硅烷0.4%，边加边搅拌。在硅烷溶液中缓缓加入超细活性氧化锌0.05%，边加边搅拌至均匀后，将溶液二与缓缓加入溶液一中，边加边搅拌，最后将余量的水加入，搅拌均匀。该硅烷陶化剂PH值为2-3。在常温下对金属进行表面处理，用量只需采用所配硅烷陶化剂3%，以喷淋的方式进行处理。
[0015]实施例3:硅烷陶化剂含有氟锆酸2.8%，八水合氧氯化铪0.15%，硅烷0.8%，超细活性氧化锌0.07%，水96.18% ;制备方法:溶液一:取水32.06%，并缓缓加入氟锆酸2.8%，边加边搅拌。继续缓缓加入八水合氧氯化铪0.15%，边加边搅拌，至溶液均匀透明。溶液二:此时另取水32.06%，缓缓加入硅烷0.8%，边加边搅拌。在硅烷溶液中缓缓加入超细活性氧化锌0.07 %，边加边搅拌至均匀后，将溶液二与缓缓加入溶液一中，边加边搅拌，最后将余量的水加入，搅拌均匀。该硅烷陶化剂PH值为2-3。在常温下对金属进行表面处理，用量只需采用所配硅烷陶化剂2%，以喷淋的方式进行处理。
【主权项】
1.一种硅烷陶化剂，其特征在于该硅烷陶化剂含有氟锆酸1.5% -2.8%，八水合氧氯化铪 0.05% -0.15%，硅烷 0.3% -0.9%，超细活性氧化锌 0.03% -0.08%，水 92% -98%；该硅烷陶化剂pH值为2-3。2.一种制备权利要求1所述的硅烷陶化剂的方法为: (1)取权利要求1所述的1/3重量的水，并缓缓加入氟锆酸，边加边搅拌。 (2)在步骤(I)所配制的溶液中，缓缓加入八水合氧氯化铪，边加边搅拌，至溶液均匀透明。 (3)取权利要求1所述的1/3重量的水，缓缓加入硅烷，边加边搅拌。 (4)在步骤(3)所配制的溶液中，缓缓加入超细活性氧化锌，边加边搅拌。 (5)将步骤(4)所配制的溶液缓缓加入步骤(2)所配制的溶液中，边加边搅拌，最后将余量1/3重量的水加入，搅拌均匀。3.根据权利要求2所述的硅烷陶化剂的方法，其特征在于:在对金属进行表面处理时，采用权利要求2所述的硅烷陶化剂2% -5%，此时pH值为4-5，以喷淋的方式进行处理。
【专利摘要】本发明涉及一种硅烷陶化剂及其制备方法，该硅烷陶化剂含有氟锆酸1.5％-2.8％，八水合氧氯化铪0.05％-0.15％，硅烷0.3％-0.9％，超细活性氧化锌0.03％-0.08％，水92％-98％。本发明硅烷陶化剂在使用时无需加热，能快速形成平滑整齐的膜，色泽根据金属颜色而有相应变化，主要为蓝色至蓝紫色。形成的硅烷陶化膜比市场上陶化剂形成的陶化膜更坚实、耐高温抗腐蚀、硬度更高，耐磨性更好，能杜绝金属返锈，并且对后续的涂料涂层吸附力更强。
【IPC分类】C23C22/34
【公开号】CN104894545
【申请号】CN201510208482
【发明人】万春雷
【申请人】常州市春雷浩宇化工有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月28日