專利名稱：一種硅烷化成劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種硅烷化成劑及其制備方法。
背景技術：
目前現有的金屬表面涂裝前處理方法主要是磷化以及鉻化處理，雖然這些方法非常有效，但以上兩種處理方法均存在較大缺陷環境兼容性差和使用成本高。環境危害磷化含鋅、錳、鎳等重金屬離子并且含有大量的磷，而且在生產使用過程使用亞硝酸鹽做促進齊U，是嚴重的致癌物質。鉻化處理本身就含有嚴重毒性的鉻(VI)，由于有關重金屬危險性法規的頒布，含鉻(VI)的處理方法在很多領域中將會被禁用(歐盟已于2007年7月完全禁止鉻(W )在金屬表面處理中的使用)。使用成本高磷化處理過程中會產生大量磷化渣，需要一套除渣裝置與之配套使用，要經常檢查噴嘴和管道是否堵塞，要停工清理沉渣等等。并且磷化使用溫度大多為30 - 50 °C，因此還需要輔助加熱設備及熱源對磷化槽進行加熱。同時磷化及鉻化工藝排放的污水需要高成本的處理才能達到排放標準。硅烷化成劑是一種新型的環保金屬表面處理技術，它是一類含硅基的有機/無機雜化物，其基本分子式為R' (CH2)nSi (OR)3，其中R是可水解基團，R'是有機官能團。硅烷在水溶液中通常以水解的形式存在一Si (OR)3 + H2O 一Si (OH)3 + 3R0H，硅烷水解后通過其SiOH基團與金屬表面的MeOH基團(Me :表不金屬)的縮水反應而快速吸附于金屬表面，SiOH + MeOH = SiOMe + H2O0 一方面硅烷在金屬界面上形成Si—0— Me共價鍵，硅烷與金屬之間的結合是非常牢固的；另一方面，剩余的硅烷分子通過SiOH基團之間的縮聚反應在金屬表面形成具有Si—0— Si三維網狀結構的硅烷膜。現有技術中，亟需開發一種完全水性體系，無毒無污染，并且可以提高有機涂層對各種底材的結合力的硅烷化成劑。

發明內容
本發明的目的是提供一種硅烷化成劑及其制備方法。本發明所采取的技術方案是
一種硅烷化成劑，其是由以下質量份的原料組成10-20份的硅烷偶聯劑、10-20份的有機溶劑、1-5份的pH調整劑、5-10份的絡合劑、0. 1-1份的潤濕劑、50-80份的水。所述的硅烷偶聯劑包括乙烯基三乙氧基硅烷、N-苯氨基甲基三乙氧基硅烷、1，
2-雙(三乙氧基硅基)乙烷、四乙氧基硅烷和脲丙基三乙氧基硅烷。所述的有機溶劑包括甲醇、乙醇、甘油、正丙醇、異丙醇、正丁醇。所述的pH調整劑包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸。所述的絡合劑包括檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、EDTA。所述的潤濕劑包括聚釀改性聚娃氧燒、十_■燒基硫酸納、十_■燒基苯橫酸納、燒基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚。制備一種硅烷化成劑的方法，包括以下步驟1)室溫下將一部分水加入硅烷偶聯劑，攪拌均勻，此步中，水的用量為水的總用量的50-80wt% ；
2)向上步得到的混合物中加入有機溶劑，攪拌均勻；
3)向上步得到的混合物中加入pH調整劑，攪拌均勻；
4)向上步得到的混合物中加入絡合劑，攪拌均勻；
5)向上步得到的混合物中加入潤濕劑，攪拌均勻；
6)向上步得到的混合物中加入剩余的水，并升溫至40-50°C，攪拌均勻即可。本發明的有益效果為本發明的硅烷化成劑屬完全水性體系，該產品無毒害性、無污染，能提高有機涂層對各種底材的結合力，且利用該化成劑進行的涂裝前處理工藝能耗低，成本低，它為極具發展潛力的環保型、省資源型等復合型涂裝前處理產品。可應用于家用電器、汽車、電子、航空及大型裝備等工業涂裝領域。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做進一步的說明
實施例1 :
一種硅烷化成劑，其配方組成如下表所示
表1 :娃燒化成劑的配方組成
權利要求
1.一種硅烷化成劑，其特征在于其是由以下質量份的原料組成10-20份的硅烷偶聯劑、10-20份的有機溶剤、1-5份的pH調整劑、5-10份的絡合剤、O. 1-1份的潤濕劑、50-80份的水。
2.根據權利要求I所述的ー種硅烷化成劑，其特征在于所述的硅烷偶聯劑包括こ烯基三こ氧基硅烷、N-苯氨基甲基三こ氧基硅烷、1，2_雙(三こ氧基硅基)こ烷、四こ氧基硅燒和服丙基ニこ氧基娃燒。
3.根據權利要求I所述的ー種硅烷化成劑，其特征在于所述的有機溶劑包括甲醇、こ醇、甘油、正丙醇、異丙醇、正丁醇。
4.根據權利要求I所述的ー種硅烷化成劑，其特征在于所述的pH調整劑包括甲酸、こ酸、丙酸、丁酸。
5.根據權利要求I所述的ー種硅烷化成劑，其特征在于所述的絡合劑包括檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、EDTA。
6.根據權利要求I所述的ー種硅烷化成劑，其特征在于所述的潤濕劑包括聚醚改性聚硅氧烷、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、烷基酚聚氧こ烯醚、脂肪醇聚氧こ烯醚。
7.制備權利要求I所述的ー種硅烷化成劑的方法，其特征在于包括以下步驟1)室溫下將一部分水加入硅烷偶聯劑，攪拌均勻，此步中，水的用量為水的總用量的50-80wt% ； 2)向上步得到的混合物中加入有機溶劑，攪拌均勻； 3)向上步得到的混合物中加入pH調整劑，攪拌均勻； 4)向上步得到的混合物中加入絡合劑，攪拌均勻； 5)向上步得到的混合物中加入潤濕劑，攪拌均勻； 6)向上步得到的混合物中加入剰余的水，并升溫至40-50°C，攪拌均勻即可。
全文摘要
本發明公開了一種硅烷化成劑，其是由以下質量份的原料組成10-20份的硅烷偶聯劑、10-20份的有機溶劑、1-5份的pH調整劑、5-10份的絡合劑、0.1-1份的潤濕劑、50-80份的水。本發明的硅烷化成劑屬完全水性體系，該產品無毒害性、無污染，能提高有機涂層對各種底材的結合力，且利用該化成劑進行的涂裝前處理工藝能耗低，成本低，它為極具發展潛力的環保型、省資源型等復合型涂裝前處理產品。可應用于家用電器、汽車、電子、航空及大型裝備等工業涂裝領域。
文檔編號C23C22/05GK102978594SQ201210449618
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月12日 優先權日2012年11月12日
發明者冉光友, 龍兵, 岑添祥 申請人:岑添祥