一種高韌性抗裂紋鋁型材稀土硅烷處理液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)鉻金屬表面處理劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高韌性抗裂紋鋁型材稀土硅烷處理液及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁表面稀土轉(zhuǎn)化膜和硅烷轉(zhuǎn)化膜作為新一代金屬表面處理技術(shù)已被廣泛關(guān)注，并且有望替代鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜。稀土轉(zhuǎn)化膜作為緩蝕劑具有較高的結(jié)合強(qiáng)度，耐持久性好，但易脫水產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重影響耐蝕性能。而硅烷轉(zhuǎn)化膜具有超疏水性質(zhì)，均勻致密，能夠有效阻止介質(zhì)入侵對(duì)基體產(chǎn)生腐蝕，但此膜層耐久性差，一經(jīng)破壞則耐蝕性能迅速失效。通過(guò)使用稀土硅烷復(fù)合膜層實(shí)現(xiàn)了上述兩種膜層的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，能夠?yàn)殇X基體提供有效、環(huán)保的腐蝕防護(hù)。通過(guò)正交試驗(yàn)確定了稀土硅烷復(fù)合膜的最佳工藝參數(shù):CeC137H20濃度為40g/L，硅烷濃度為:3g/L，H202濃度為:60ml/L，pH為:4.0，溫度為:35°C，成膜時(shí)間為1min0運(yùn)用掃描電鏡、EDS、極化曲線、CA測(cè)試儀等分析手段，對(duì)最佳工藝條件下的稀土硅烷復(fù)合膜的表面形貌、化學(xué)組成、元素分布、電化學(xué)性能以及疏水性進(jìn)行了研究，并與單純的鈰轉(zhuǎn)化膜進(jìn)行了相應(yīng)的比較。研究得出，復(fù)合膜層較之單純的鈰轉(zhuǎn)化膜更加均勻致密，表面幾乎沒有明顯裂紋，彌補(bǔ)了鈰轉(zhuǎn)化膜易脫水發(fā)生皸裂的不足，提高了膜層整體性能。
[0003]但是該稀土硅烷復(fù)合膜的強(qiáng)度、耐磨性、致密性、耐腐蝕性還不夠，沒有達(dá)到鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜的性能，需要改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種高韌性抗裂紋鋁型材稀土硅烷處理液及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種高韌性抗裂紋鋁型材稀土硅烷處理液，由下列重量份的原料制成:CeCl37H20120-130、H202180-190、E-12 環(huán)氧樹脂 0.5-0.6、2，2_ 二羥甲基丙酸 0.3-0.4、馬來(lái)酸二丁酯
0.2-0.3、N，N' -二(2-丙烯酸乙酯)己二酰胺0.2-0.3、去離子水適量、正硅酸乙酯1-1.2、甲基三乙氧基硅烷5-5.2、乙醇50-53、氨水10-11、含氟硅聚丙烯酸酯乳液15-15.6、納米二氧化錯(cuò)2-2.5。
[0006]所述的高韌性抗裂紋鋁型材稀土硅烷處理液的制備方法，包括以下步驟:
(1)將含氟硅聚丙烯酸酯乳液、正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、乙醇、納米二氧化鋯混合，在常溫、250-300r/min條件下攪拌1_1.4h，然后將氨水緩慢滴加人上述混合物中，攪拌反應(yīng)6-6.5h后得到乳液；
(2)將CeCl37H20配制成濃度為40g/L的溶液，再按60ml/L加入H2O2,再加入3-3.2wt%第(I)步得到的乳液以及其他剩余成分，攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH=4.0，在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)下超聲處理3-4min，即得。
[0007]使用時(shí)先將鋁型材進(jìn)行預(yù)處理，再將鋁型材浸泡在處理液中進(jìn)行鈍化處理，溫度為30°C，處理1min，取出，用水沖洗，烘干，即可。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明處理液通過(guò)使用含氟硅聚丙烯酸酯乳液、納米二氧化鋯等原料制成乳液，使得處理液成膜性好，膜表面的微孔和裂紋都明顯減少，致密性得到很大提高，而且具有一定的疏水性能，減緩腐蝕速度，提高涂裝性能；通過(guò)使用E-12環(huán)氧樹脂、2，2-二羥甲基丙酸、馬來(lái)酸二丁酯、N,N/ -二(2-丙烯酸乙酯)己二酰胺，成膜速度快，均勻連續(xù)，而且韌性好，抗開裂性好，耐腐蝕性好。
【具體實(shí)施方式】
[0009]一種高韌性抗裂紋鋁型材稀土硅烷處理液，由下列重量份(公斤)的原料制成:CeCl37H20 120、H202180、E 環(huán)氧樹脂 0.5、2，2 二羥甲基丙酸 0.3、馬來(lái)酸二丁酯 0.2、N，N'二(2丙烯酸乙酯)己二酰胺0.2、去離子水適量、正硅酸乙酯1、甲基三乙氧基硅烷5、乙醇50、氨水10、含氟硅聚丙烯酸酯乳液15、納米二氧化鋯2。
[0010]所述的高韌性抗裂紋鋁型材稀土硅烷處理液的制備方法，包括以下步驟:
(1)將含氟硅聚丙烯酸酯乳液、正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、乙醇、納米二氧化鋯混合，在常溫、250r/min條件下攪拌lh，然后將氨水緩慢滴加人上述混合物中，攪拌反應(yīng)6h后得到乳液；
(2)將CeCl37H20配制成濃度為40g/L的溶液，再按60ml/L加入H2O2,再加入3wt%第
(I)步得到的乳液以及其他剩余成分，攪拌均勻，調(diào)節(jié)PH=4.0，在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)下超聲處理3min，即得。
[0011]使用時(shí)先將鋁型材進(jìn)行預(yù)處理，再將鋁型材浸泡在處理液中進(jìn)行鈍化處理，溫度為30°C，處理1min，取出，用水沖洗，烘干，即可。
[0012]將該實(shí)施例的鋁型材用粉末涂料進(jìn)行靜電噴涂，涂層厚度為ΙΟΟμπι，根據(jù)GB/Τ8013.3-2007方法，將噴涂樣品置于沸水中煮2小時(shí)，經(jīng)觀察涂層無(wú)脫落、起泡、起皺現(xiàn)象；
根據(jù)GB5237.4-2008中對(duì)靜電粉末噴涂膜的耐腐蝕性試驗(yàn):經(jīng)1000小時(shí)乙酸鹽霧試驗(yàn)后，目視檢查試驗(yàn)后的涂層表面，無(wú)氣泡、脫落，劃線兩側(cè)膜下單邊滲透腐蝕不超過(guò)4毫米。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高韌性抗裂紋鋁型材稀土硅烷處理液，其特征在于由下列重量份的原料制成:CeCl37H20 120-130、H202180_190、E-12 環(huán)氧樹脂 0.5-0.6、2，2_ 二羥甲基丙酸 0.3-0.4、馬來(lái)酸二丁酯0.2-0.3、N，Nr -二(2-丙烯酸乙酯)己二酰胺0.2-0.3、去離子水適量、正硅酸乙酯1-1.2、甲基三乙氧基硅烷5-5.2、乙醇50-53、氨水10-11、含氟硅聚丙烯酸酯乳液15-15.6、納米二氧化鋯2-2.5。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性抗裂紋鋁型材稀土硅烷處理液的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將含氟硅聚丙烯酸酯乳液、正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、乙醇、納米二氧化鋯混合，在常溫、250-300r/min條件下攪拌1_1.4h，然后將氨水緩慢滴加人上述混合物中，攪拌反應(yīng)6-6.5h后得到乳液； (2)將CeCl37H20配制成濃度為40g/L的溶液，再按60ml/L加入H2O2,再加入3-3.2wt%第(I)步得到的乳液以及其他剩余成分，攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH=4.0，在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)下超聲處理3-4min，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高韌性抗裂紋鋁型材稀土硅烷處理液，由下列重量份的原料制成：CeCl37H2O？120-130、H2O2180-190、E-12環(huán)氧樹脂0.5-0.6、2，2-二羥甲基丙酸0.3-0.4、馬來(lái)酸二丁酯0.2-0.3、N，N′-二（2-丙烯酸乙酯）己二酰胺0.2-0.3、去離子水適量、正硅酸乙酯1-1.2、甲基三乙氧基硅烷5-5.2、乙醇50-53、氨水10-11、含氟硅聚丙烯酸酯乳液15-15.6、納米二氧化鋯2-2.5。本發(fā)明處理液通過(guò)使用E-12環(huán)氧樹脂、？2,2-二羥甲基丙酸、馬來(lái)酸二丁酯、N,N′-二（2-丙烯酸乙酯）己二酰胺，成膜速度快，均勻連續(xù)，而且韌性好，抗開裂性好。
【IPC分類】C23C22/56
【公開號(hào)】CN105177558
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】吳傳興
【申請(qǐng)人】馬鞍山杰創(chuàng)塑膠科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年9月16日