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防锈表面化学处理剂制备方法


三水锰矿 / 2021-10-27

    表面化学是物理化学一分支。研究在相的界面上发生的物理和化学现象的一门学科。主要包括表面能、表面张力、吸附、催化和电动现象等方面的研究。如色层分析、萃取、离子交换、接触催化、泡沫浮选等的原理和方法等均属表面化学研究范围。
原料配比



制备方法
(1)将水和所述硅烷偶联剂混合均匀,得到均匀液体A:
(2)将所述均匀液体A和水溶性硅酸盐混合均匀,得到均匀液体B;
(3)将所述均匀液体B和促进剂混合均匀,得到均匀液体C:
(4)将所述均匀液体C和氧化硅填料混合均匀,得到均匀液匀液体D;
(5)将所述均匀液体D与水溶性成膜树脂混合均匀,得到均液体E;
原料配伍
  本品各组分质量份配比范围为:相对于1质量份的所述水溶性硅酸盐,所述促进剂的用量为0.2~1.8,所述硅烷偶联剂的用量为0.5~4.5,所述第一硅烷偶联剂和所述第二硅烷偶联剂的质量比为(1.2~1.8) : 1.所述氧化硅填料的用量为0.25~2.2,以固体计,所述水溶性成膜树脂的用量为0.8~6.8,水的用量为10~ 100。
  所述硅烷偶联剂包括第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂,所述第一硅烷偶联剂为CI(CH2).Si(OCH3)3、CI(CH2 ):Si(OCH5)3、CI(CH2)3 SiCH:(OCH3)z和CI(CH2 ):SiCH3(OC2H;)2中的至少一种;所述第二硅烷偶联剂为HS(CH2)gSi( OCH3)3、HS( CH2 ):Si( OC2H5 )3、HS( CH2 ):SiCH3 ( OCH3)2和HS(CH2)3 SiCH:(OC2H5)2中的至少一种。其中,CI(CH2 )zSi(OCH3)3;(称为γ氯丙基三甲氧基硅烷)、CI(CH2)3Si(OC2Hs)a (称为Y-氯丙基三乙氧基硅烷)、CI(CH2 );SiCH3(OCHs)2 (称为Y氯丙基甲基二甲氧基硅烷)和CI(CH2)3 SiCHg(OC:H5)2 (称为y-氯丙基甲基二乙氧基硅烷)可以用作第一硅烷偶联剂。其中,HS(CH2),Si(OCH)3 (称为r巯丙基三甲氧基硅烷)、HS(CH2)sSi(OCHs)3 (称为y-巯丙基三乙氧基硅烷)、HS(CH2 )sSICH3(OCH3)2 (称为Y巯丙基甲基二甲氧基硅烷)和HS(CH2)sSiCH,(OC.H,)3 (称为-巯丙基甲基二乙氧基硅烷)可以用作第二硅烷偶联剂。
  所述促进剂为硫脲和/或尿素。
  所述水溶性硅酸盐可以为硅酸钠和/或硅酸钾。所述硅酸钠可以为无水硅酸钠、五水偏硅酸钠和九水硅酸钠中的至少一种。 并且,所述水溶性硅酸盐的用量是以无水硅酸盐的量计算的。
  所述氧化硅填料没有特殊的要求,可以为以氧化硅为主体的各种填料,例如,所述氧化硅填料可以为纳米二氧化硅粉和或纳米二氧化硅溶胶:优选情况下,所述氧化硅填料中的氧化硅的粒径可以为5~ 90nm,更优选为5~ 30nm,例如,可以使用商品牌号为AT-30、AT-30S、AT-40、AT-30A 和AT-20的市售品,或者商品牌号为SS-25和SS-30的市售品。并且,氧化硅填料的用量是以氧化硅本身的质量计算的,例如纳米二氧化硅溶胶的用量是以溶胶中的二氧化硅的量计算的,即以纳米二氧化硅溶胶的质量乘以其二氧化硅质量分数后得到的数值计算。
  所述水溶性成膜树脂可以为各种水溶性的且能够用于成膜的改性的或未改性的树脂,所述树脂可以以合适的制品形式使用,例如水溶性乳液、水溶性溶液和水溶性固体中的至少-一种,本产品没有特别的要求,只要能够用于成膜即可,例如,所述水溶性成膜树脂可以为水溶性聚酯成膜树脂(即由多元醇类单体和多元酸类单体聚合而得的水溶性成膜树脂,例如商品牌号为CB2200的聚酯树脂)、水溶性苯丙成膜树脂(即由苯乙烯类单体和丙烯酸(酯)类单体聚合而得的水溶性成膜树脂,例商品牌号为xy-108b的苯丙乳液)、水溶性环氧成膜树脂(即由含有环氧基的单体聚合而得的水溶性成膜树脂,例如商品牌号为BH620的环氧树脂)、水溶性聚氨酯成膜树脂(即由多元异氰酸酯类单体和多元羟基化合物类单体聚合而得的水溶性成膜树脂,例如商品牌号为812的聚氨酯树脂)、水溶性硅丙成膜树脂(即由有机硅类单体和丙烯酸(酯)类单体聚合而得的水溶性成膜树脂,例如商品TC-05 型硅丙乳液,固含量为48%)、水溶性丙烯酸成膜树脂(即由丙烯酸(酯)类单体聚合而得的水溶性成膜树脂,例如商品牌号为A-3418 的丙烯酸树脂)和水溶性氟碳成膜树脂(即由含氟类单体聚合而得的水溶性成膜树脂,例如商品牌号为SKFT-I的水性氟碳乳液)中的至少一种;优选情况下,所述水溶性成膜树脂为水溶性苯丙成膜树脂、水溶性环氧成膜树脂、水溶性硅丙成膜树脂、水溶性丙烯酸成膜树脂、水溶性聚氨酯成膜树脂和水溶性聚酯成膜树脂中的至少一种。更优选地
所述水溶性硅丙成膜树脂为Slomer881乳液(购自Richdale Special Chemicals Inc.,瑞德特殊化学公司)。
  所述润滑助剂为二甲基硅油的水性乳液、聚醚改性的聚硅氧烷、聚乙烯蜡的水性乳液和氧化聚乙烯蜡的水性乳液中的一种或多种。相对于1质量份的所述水溶性硅酸盐,所述润滑助剂的含量为0.2~1.8质量份,进一步优选为0.5~0.7质量份。
  所述二甲基硅油的水性乳液的固含量可以为10%~90%,优选为30%~80%。需要说明的是,二甲基硅油的水性乳液在用于配制本产品时,其用量是指水性乳液的总质量乘以其固含量后得到的数值。需要说明的是,所述二甲基硅油的水性乳液的固含量是指制备所述二甲基硅油的水性乳液所用的二甲基硅油的含量。所述二甲基硅油是指水不溶性的未改性的二甲基硅油。
  所述二甲基硅油的水性乳液中的二甲基硅油的黏度可以为500~ 50000mPa.s,优选为1000~ 40000mPa.s,更优选为1500~30000mPa.s。
  所述聚醚改性的聚硅氧烷俗称水溶性二甲基硅油,现有的各种水溶性二甲基硅油均可以在本产品中作为所述润滑助剂用于实现本产品的目的。所述聚醚改性的聚硅氧烷的黏度为100~ 1000mPa.s优选为500~ 800Pam,o更优选为1000~0 600mPa's更进一步优选为2000~ 5000mPa.s。
  所述聚乙烯蜡的水性乳液可以是按照常规方法将聚乙烯蜡乳化后得到的水性乳液,所述聚乙烯蜡的水性乳液的固含量可以为30%~60%6,优选为40% ~50%。聚乙烯蜡的水性乳液在用于配制本产品时,其用量是指水性乳波的总质量乘以其固含最后得到的数值。所述聚乙烯蜡的水性乳液中的聚乙婚蜡的熔点可以为90~130℃,优选为100~120℃,更优选为105~115℃.
  所述氧化聚乙烯蜡的水性乳液可以是按照常规方法将氧化聚乙烯蜡乳化后得到的水性乳液,所述氧化聚乙烯蜡的水性乳波的固含量可以为30%~60%,优选为40%~50%。氧化聚乙烯蜡的水性乳液在用于配制本产品时,其用量是指水水性乳液的总质量乘以其固含量后得到的数值。所述氧化聚乙师蜡的水性乳液中的氧化聚乙烯蜡的酸值(以KOH计)可以为5~ 60mg/ B,优选为10~ 50mg/ g。
  本产品还可以含有其他各种不影响防锈表而化学处理剂性质的组分,如染料、颜料、分散剂和消泡剂中的一种或多种。以该防锈表面化学处理剂的总质量为基准,其他组分的含量不超过20%,优选不超过10%。所述消泡剂可以是本领域公知的各种消泡剂,例如聚醚类消泡剂、高碳醇类消泡剂和硅类消泡剂等中的一种或多种。更具体地说,所述消泡剂可以为商购SD 401系列消泡剂中的- - 种或多种。优选情况下,以所述防锈表面化学处理剂的总量为基准,所述消泡剂的含量为0.01%~0.05%。
质量指标

防锈表面化学处理剂 动摩擦系数 耐蚀性合格率(1天)/% 耐蚀性合格率(60 天)/% 耐蚀性合格率(120天)/% 耐蚀性合格率(180天)/%
1# 0.13 100 100 100 99
2# 0.14 100 100 100 99
3# 0.14 100 100 100 99
4# 0.16 97 95 94 93
5# 0.16 96 96 95 93
6# 0.17 97 96 93 92
7# 0.16 97 97 94 93
8# 0.17 96 96 93 93
9# 0.16 96 96 94 92
10# 0.17 95 95 94 93
11# 0.16 97 97 93 92
12# 0.14 95 94 94 92
13# 0.14 95 95 94 93
14# 0.14 98 97 96 95
15# 0.15 97 96 94 93
16# 0.15 98 97 95 94
17# 0.15 98 97 95 94

产品应用
  本品是一种防锈表面化学处理剂。本产品无须稀释I可以直接使用。
  所述防锈表面化学处理剂可以以本领域常规的方式用于制备各种金属材料。
  该热镀金属材料包括热镀锌金属基材和附着在该热镀金属基材上的涂层,所述热镀金属基材为热镀锌金属基材、热镀铝锌金属基材和热镀铝锌镁金属基材中的至少-种,所述涂层为如上所述的防锈表面化学处理剂的固化产物。所述热镀锌金属基材可以为含有锌镀层的金属基材,所述锌镀层中,锌的含量可以为92. 5%~95.5%。所述锌镀层还可含有其他常规成分,如硅。所述热镀铝锌金属基材可以为含有锌铝镀层的金属基材,所述锌铝镀层中,锌的含量可以为41. 5%~43.5%,铝的含量可以为51. 5%~55.0%。所述锌铝镀层还可含有其他常规成分,如硅。
  在热镀金属基材上附着所述涂层的方法可以包括将所述防锈表面化学处理剂附着在热镀金属基材的表面,然后干燥,干燥的温度可以为60~ 120C,优选为90~110°C,时间可以为0.5~3s。所述防锈表面化学处理剂的用量可以根据涂层的厚度进行确定。所述干燥的方法,可以为热风干燥、感应加热和红外辐射加热中的- - 种或多种。所有液体和固体的体积均指20°C、1标准大气压下的体积。
1、清洗铂金表面的碳氧化物。
2、空调系统中的氟利昂,通过小冰晶体表面化学反应破坏臭氧层。
3、金属表面暴露在空气中时生锈。
4、电子工业中,制作半导体元件。
5、人造肥料中所含的氨,是通过氮和氢在金属(如教科书中提到的铂铑合金网)表面生成。
产品特性
本产品形成的防护膜的耐蚀性十分优良。此外,本产品的耐储藏性非常优异,在配制完成后可在室温下储存180天而不发生明显的形状改变和性能下降。


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