一種硅烷表面處理劑，以質量百分比計，由以下原料制成：氟鋯酸2-5%，氟鈦酸2-5%，硅烷偶聯劑0.3-0.6%，氯氧化鋯0.8-1.5%，檸檬酸0.5-1%，余量為水。本發明專利技術硅烷表面處理劑可以節省污水廢渣處理成本,節省原水消耗量,可以常溫使用，節省加熱能源,并能夠降低維護成本，節省人力成本。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】一種硅烷表面處理劑，以質量百分比計，由以下原料制成：氟鋯酸2-5%，氟鈦酸2-5%，硅烷偶聯劑0.3-0.6%，氯氧化鋯0.8-1.5%，檸檬酸0.5-1%，余量為水。本專利技術硅烷表面處理劑可以節省污水廢渣處理成本,節省原水消耗量,可以常溫使用，節省加熱能源,并能夠降低維護成本，節省人力成本。【專利說明】
本專利技術涉及金屬表面處理劑領域，更具體的說，涉及一種。
技術介紹
隨著金屬表面處理工藝的成熟，傳統的磷酸鹽轉化和鉻酸鹽鈍化表面處理技術因為污染環境、容易對人體造成危害等因素而逐漸被環保節能的硅烷化處理技術替代。硅烷化處理是以有機硅烷水溶液為主要成分對金屬或非金屬材料進行表面處理的過程。硅烷化處理與傳統磷化相比具有以下多個優點:無有害重金屬離子，不含磷，無需加溫。硅烷處理過程不產生沉渣，處理時間短，控制簡便。處理步驟少，可省去表調工序，槽液可重復使用。有效提高油漆對基材的附著力。可共線處理鐵板、鍍鋅板、鋁板等多種基材。但是現在的硅烷化處理大多只是單純的依靠硅烷的成膜性能，使得硅烷溶液處理過的金屬工件表面形成的膜層，密度不均勻、有空洞、裂陷、與金屬體的附著力不強。中國專利CN 103254782A公開了一種耐腐蝕的金屬表面硅烷處 理劑，它是由下列組分配制而成的混合液，每升混合液中各組分的重量份(克)為:Ν-(β-氨乙基)-Y氨丙基三甲氧基硅烷60-65、甲基苯駢三氮唑1-2、乙二醇6-8、丁二酸二異辛酯磺酸鈉3-4、氯化銨2-3、氟鋯酸銨1-2、成膜助劑2-4、剩余的為水；該專利生產的耐腐蝕的金屬表面硅烷處理劑處理過程不產生沉渣，處理時間短，控制簡便，無有害重金屬離子，安全環保，與金屬表面形成的硅烷涂層具有優異的耐腐蝕性能，延長了金屬的使用壽命。但該專利存在如下缺點:Ν-(β-氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷在配方組成中占比重過大，勢必造成產品的成本過高，造成市場競爭力下降，客戶滿意度下降。中國專利CN 103254783Α公開了一種水性表面處理劑，它是由下列組分配制而成的混合液，每升混合液中各組分的重量份(克)為:氨基丙基三乙氧基硅烷30-40、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷10-20、氟鋯酸銨1-2、羥乙基纖維素2-4、單氟磷酸鈉2_3、1，4-環己烷二甲醇6-8、成膜助劑2-4、剩余的為水；該水性表面處理劑處理過程不產生沉渣，處理時間段，控制簡便，無有害重金屬離子，安全環保，與金屬表面形成的硅烷涂層具有優異的耐腐蝕性能，延長了金屬的使用壽命。但該專利存在如下缺點:氨基丙基三乙氧基硅烷及N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷在配方組成中占比重過大，勢必造成產品的成本過高，造成市場競爭力下降，客戶滿意度下降。中國專利CN103409762A公開了一種金屬清潔劑及其制備方法。由以下重量份計的原料；十二烷基苯磺酸鈉8-10份、碳酸氫鈉2-6份、碳酸鎂10-12份、磷酸三鈉4-6份、氯氧化鋯2-9份、硬脂酸丁酯5-10份、丙二醇10-15份、環氧乙烷20-22份、過氧化鋅10-20份、水30-40份。該金屬清潔劑可輕松的去除金屬表面等難以去除的污垢，金屬清洗后暴露在空氣中，能夠保持30天不生銹，而且成本低。但該專利存在如下缺點:(I)此金屬清潔劑為堿性溶液，因而不能在被處理工件表面形成致密膜層，只能形成防銹水膜，經過水洗工序后，工件必定返銹。(2)配方中碳酸鎂在水中溶解度極小，影響使用效果。
技術實現思路
本專利技術的目的之一在于克服現有技術的不足，提供一種硅烷表面處理劑，本硅烷表面處理劑可以節省污水廢渣處理成本，節省原水消耗量，可以常溫磷化，節省加熱能源，并能夠降低維護成本，節省人力成本。本專利技術的目的之二在于提供上述硅烷表面處理劑的制備方法。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下: 一種硅烷表面處理劑，以質量百分比計，由以下原料制成: 氟鋯酸2-5%，氟鈦酸2-5%，硅烷偶聯劑0.3-0.6%，氯氧化鋯0.8-1.5%，檸檬酸0.5-1%，余量為水。所述氟鋯酸的用量優選3-5%，氟鈦酸的用量優選2-3%。所述硅烷偶聯劑優選Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)用量過大，會造成成本過高，產品的競爭力下降；用量過小，會影響硅烷成膜速度及質量，因此其用量優選 0.5-0.6 %。所述氯氧化鋯的用量優選0.9-1.1%。所述檸檬酸的用量優選0.6-0.7%。本專利技術硅烷表面處理劑的制備方法依次包括如下步驟: (1)往反應釜中加入水`； (2)在反應釜中加入硅烷偶聯劑，進行攪拌，直至硅烷偶聯劑完全水解； (3)往反應釜中加入氟鋯酸和氟鈦酸,攪拌均勻并使溶液澄清； (4)往反應釜中加入氯氧化鋯，攪拌均勻并使溶液澄清； (5)往反應釜中加入檸檬酸，攪拌均勻并使溶液澄清。其中步驟(2)中的攪拌時間為7-9小時；步驟(3)中的攪拌時間為0.5-1.5小時；步驟(4)中的攪拌時間為0.5-1.5小時；步驟(5)中的攪拌時間為20-40分鐘。本專利技術硅烷表面處理劑的使用方法為(以配制Im3為例): (O配槽數據 硅烷表面處理劑可用自來水配槽，如條件允許，建議用純水配槽，可延長槽液使用壽命O每1000升槽體積添加 ①硅烷表面處理劑50kg，并攪拌。②然后加入氨水9kg，并攪拌。注:氨水添加時要緩慢，可分多次加入，最好用pH計實時監控pH值的變化。(2)處理條件濃度8.0 ~14.0 PH3.5 ~4.5 溫度5~40 V 時間0.5~3.0分鐘 (3)槽液管理 隨著流水線加工處理的進行，槽液的濃度、PH值都會產生變化。所以要定期對濃度、pH值進行測定，保證維持在規定的變化范圍內。濃度--每1000升槽液中加入硅烷表面處理劑4kg，濃度上升I個點。每處理1000平方工件，約需補加7-8kg。pH值:該藥劑開發時考慮到了防止操作中PH值的大幅動變動的因素。如果需要提高PH值的話，可以通過加入氨水來調節(PH值在前面說所的處理條件范圍附近的情況下，每1000升槽液中加入氨水9g，PH值大概上升0.1)。同樣的，要降低PH值的話，可以通過加入氟鋯酸來調節(每1000升槽液中加入氟鋯酸Sg，可以大概降低PH值0.1)。(4)檢測方法 濃度檢測方法: 取IOml槽液，置于三角瓶中，加入20ml pH為1.4的緩沖溶液，再加5ml 5%鹽酸羥胺水溶液，最后加入少量二甲酚橙指示劑。然后加熱至80°C左右，用Im mol/L的EDTA溶液滴至紅色消失，變為亮黃色為終點，消耗的EDTA溶液的毫升數即硅烷表面處理劑的濃度。pH= 1.4緩沖溶液的配置方法；溶液配制:量取266ml c (HCL) =0.2mol/L溶液和250ml c (KCL)=0.2mol/L溶液于1000ml容量瓶中，加蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。(5) pH值的檢測方法 ①在測定前，PH計要用PH4.01和PH6.86的緩沖液進行校正。②處理液用聚乙烯容器取樣(50~100mL)。③將PH計的玻璃電極浸入處理液，2分鐘后讀取PH值。④PH測量結束后，從處理液中取出玻璃電極，取出后馬上用去離子水清洗，并放入裝有去離子水的容器中進行保管。本專利技術的主要工作原理如下: 硅烷水解產物中的-S1-OH基團與金屬表面Me-OH本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種硅烷表面處理劑，其特征在于以質量百分比計，由以下原料制成：氟鋯酸?2?5%，氟鈦酸?2?5%，硅烷偶聯劑0.3?0.6%，氯氧化鋯0.8?1.5%，檸檬酸?0.5?1%，余量為水。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：桂成方，
申請(專利權)人：湖南金裕化工有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43
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