用于表面處理的水性封閉劑及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于表面處理的水性封閉劑及其制作方法，本發(fā)明所述的水性封閉劑不采用任何有機化學品為溶劑，其溶劑為水，用于釹鐵硼、粉末冶金件遙表面防腐處理時，其克服了傳統(tǒng)水性封閉劑的附著力及耐蝕性能不穩(wěn)定的缺點，本發(fā)明生產工藝簡單，所用原物料均為環(huán)保材料，不涉及使用危險化學品，使用十分簡單、方便，在-5—40℃常壓下浸、噴、刷、涂等均可得到穩(wěn)定均一的處理效能。
【專利說明】用于表面處理的水性封閉劑及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水性封閉劑，主要應用于釹鐵硼、粉末冶金件表面的防腐處理，也可用于其它金屬電鍍后的封閉處理。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的封閉劑一般采用含苯的有機溶劑，易燃、易爆，既不環(huán)保又危險，且對操作人員健康存在危害，在運輸方面也極不方便。使用有機封閉劑封閉后的工件在后續(xù)加工中也存在較大的影響，不利于后續(xù)的粘接和噴碼。同時傳統(tǒng)的水性封閉劑處理效果不穩(wěn)定，主要表現(xiàn):封閉層與基材之間附著力不理想、耐蝕性能不穩(wěn)定。
[0003]傳統(tǒng)封閉用于釹鐵硼、粉末冶金件表面防腐處理時，由于傳統(tǒng)封閉劑主要為有機溶劑及有機材料組成，經處理后的工作表面膜層不均勻，外觀易發(fā)花，同時不利用工件的后續(xù)加工，如噴碼、粘膠等。釹鐵硼工件90%的產品是需要粘膠的，用傳統(tǒng)封閉劑處理后，其粘接性能大幅下降，且由于傳統(tǒng)封閉劑膜層主要為有機膜層，封閉后的工件表面不易噴碼。而傳統(tǒng)水性封閉劑封閉后的耐蝕性能遠遠達不到客戶要求，且成本高，封閉后的膜層與工件表面附著力不理想。
[0004]
【發(fā)明內容】
[0005]為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種克服了傳統(tǒng)水性封閉劑的附著力及耐蝕性能不穩(wěn)定的缺點的用于表面處理的水性封閉劑。
[0006]本發(fā)明為了解決其技術問題所采用的技術方案是:一種用于表面處理的水性封閉劑，由以下重量百分比的組份組成，
成膜劑15 - 30% ；
水性樹脂5 - 10% ；
表調劑I 一 3% ；
高分子偶聯(lián)劑0.5 — 1% ；
硅烷偶聯(lián)劑0.5 - 1% ；
硅烷水解劑0.5 — 1% ；
水45 - 77.5%。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述成膜劑為硅酸鈉、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、鋁鹽或鋁氧化物、鋅鹽或鋅氧化物、鋯鹽或鋯氧化物、鈰鹽或鈰氧化物等多種金屬或鹽的熔融物的水溶液。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述水性樹脂為水性聚胺樹脂或水性丙烯酸樹脂的任一種或兩種的混合物。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述表調劑為磷酸鹽為三聚磷酸鈉。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述高分子偶聯(lián)劑為鈦酸脂偶聯(lián)劑。[0011 ] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選雙硅烷偶聯(lián)劑。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述硅烷水解劑優(yōu)選乙酸、乙醇的任一種。
[0013]一種如上述用于表面處理的水性封閉劑的制作方法，包括以下步驟:
一、成膜劑的制作:按質量比將硅酸鈉(鋰)O— 20份；碳酸鈉(鉀)0-20份；氫氧化鈉(鉀)0-30份；鋁鹽或鋁氧化物0-5份；鋅鹽或鋅氧化物0-10份；鋯鹽或鋯氧化物0-5份；鈰鹽或鈰氧化物0-10份；分別計量，混合均勻，用800-1000°C的高溫熔融3小時后冷卻，加脫鹽水直至全部溶解；
二、在攪拌器中加入所需水的60%，在勻速攪拌速度為600— 800轉/分鐘下，依次加入成膜劑水溶液、表調劑、水性樹脂、高分子偶聯(lián)劑和水解后的硅烷偶聯(lián)劑，補充余水，勻速攪拌3 — 4小時完成，制作時在常溫、常壓下完成。
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，所述硅烷偶聯(lián)劑的水解方法為:在勻速攪拌速度下2000 - 2200轉/分鐘下，在所用硅烷偶聯(lián)劑中加入所需的硅烷水解劑，后加入硅烷偶聯(lián)劑量的8 — 10倍的水，緩慢勻速加入，勻速攪拌2 - 3小時完成水解。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述的水性封閉劑了不采用任何有機化學品為溶劑，其溶劑為水，用于釹鐵硼、粉末冶金件遙表面防腐處理時，其克服了傳統(tǒng)水性封閉劑的附著力及耐蝕性能不穩(wěn)定的缺點，本發(fā)明生產工藝簡單，所用原物料均為環(huán)保材料，不涉及使用危險化學品，使用十分簡單，方便，在-5 — 40°C常壓下浸、噴、刷、涂等均可得到穩(wěn)定均一的處理效能。
[0016]
【具體實施方式】
[0017]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結合實施例對本發(fā)明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。
[0018]實施例1: 步驟一、成膜劑的制作(按質量比):分別稱取:硅酸鈉20、碳酸鈉20、氫氧化鈉30、鋁鹽5、鋅鹽10、鋯鹽5、鈰鹽:10，在研缽中研粹后混合均勻，放入高溫爐中，待溫度升到1000°C時開始計時，熔融時間控制在3 — 4小時，待溫度完全降下來，用去離子水溶解備用。
[0019]步驟二、硅烷偶聯(lián)劑的水解:在攪拌釜中加入需要生產封閉劑的1%的雙硅烷偶聯(lián)劑，設置攪拌器轉速為2000轉/分，緩慢加入需要生產封閉劑的1%乙酸，再緩慢加入需要生產封閉劑的8%的去離子水，勻速攪拌3小時后水解完成，備用。
[0020]步驟三、設置攪拌器轉速為600轉/分，在攪拌釜中加入40%去離子水，加入30%步驟一中配制好的成膜劑，勻速攪拌，完全溶解后加入3%三聚磷酸鈉，完全溶解后加入10%水性丙烯酸樹脂，完全溶解后加入鈦酸脂偶聯(lián)劑1%和步驟2中水解好的硅烷偶聯(lián)劑，最后補充去4%離子水，勻速攪拌3小時完成制作。
[0021]釹鐵硼工作處理工藝:
工件脫脂一水洗兩次一酸洗一水洗兩次一超音除灰一封閉處理一脫水一電吹風吹干—烘烤
經處理后的工件中性鹽霧測試40分鐘時無變色，50分鐘時觀察有變色，60分鐘觀察時出現(xiàn)銹點。鍍鋅工件封閉工藝:
鍍鋅(膜厚為IOum)—出光一純水洗兩次一藍白鈍化一回收一次一純水洗兩次一封閉—脫水一吹干一烘烤
經處理后的工件中性鹽霧測試72小時無變化，96小時觀察出現(xiàn)白銹，經評級可達8.5級以上。
[0022]實施例2:
步驟一、成膜劑的制作:分別稱取(按質量比):硅酸鋰20、碳酸鉀20、氫氧化鈉30、鋁鹽
0.5、鋅鹽0.5、鋯鹽0.5、鈰鹽:0.5，在研缽中研粹后混合均勻，放入高溫爐中，待溫度升到1000°C時開始計時，熔融時間控制在3 — 4小時，待溫度完全降下來，用去離子水溶解備用。
[0023]步驟二、硅烷偶聯(lián)劑的水解:在攪拌釜中加入需要生產封閉劑的0.5%的雙硅烷偶聯(lián)劑，設置攪拌器轉速為2000轉/分，緩慢加入需要生產封閉劑的0.5%乙酸，再緩慢加入需要生產封閉劑的9%的去離子水，勻速攪拌3小時后水解完成，備用。
[0024]步驟三、設置攪拌器轉速為600轉/分，在攪拌釜中加入60%去離子水，加入15%步驟一中配制好的成膜劑，勻速攪拌，完全溶解后加入1%三聚磷酸鈉，完全溶解后加入5%水性丙烯酸樹脂，完全溶解后加入鈦酸脂偶聯(lián)劑0.5%和步驟2中水解好的硅烷偶聯(lián)劑，最后補充去8.5%離子水，勻速攪拌3小時完成制作。
[0025]釹鐵硼工作處理工藝:
工件脫脂一水洗兩次一酸洗一水洗兩次一超音除灰一封閉處理一脫水一電吹風吹干—烘烤
經處理后的工件中性鹽霧測試40分鐘時無變色，50分鐘時觀察有變色，60分鐘觀察時出現(xiàn)銹點。
鍍鋅工件封閉工藝:
鍍鋅(膜厚為IOum)—出光一純水洗兩次一藍白鈍化一回收一次一純水洗兩次一封閉—脫水一吹干一烘烤
經處理后的工件中性鹽霧測試72小時無變化，96小時觀察出現(xiàn)白銹，經評級可達8.5級以上。
[0026]實施例3:
步驟一、成膜劑的制作:分別稱取(按質量比):硅酸鈉10、硅酸鋰10、碳酸鉀10、氫氧化鈉15、鋁鹽2、鋅鹽5、鋯鹽3、鈰鹽:5，在研缽中研粹后混合均勻，放入高溫爐中，待溫度升到1000°C時開始計時，熔融時間控制在3 — 4小時，待溫度完全降下來，用去離子水溶解備用。
[0027]步驟二、硅烷偶聯(lián)劑的水解:在攪拌釜中加入需要生產封閉劑的0.5%的雙硅烷偶聯(lián)劑，設置攪拌器轉速為2000轉/分，緩慢加入1%乙醇，再緩慢加入8.5%的去離子水，勻速攪拌3小時后水解完成，備用。
[0028]步驟三、設置攪拌器轉速為600轉/分，在攪拌釜中加入50%去離子水，加入20%步驟一中配制好的成膜劑，勻速攪拌，完全溶解后加入1.5%三聚磷酸鈉，完全溶解后加入5%水性丙烯酸樹脂，完全溶解后加入鈦酸脂偶聯(lián)劑0.5%和步驟2中水解好的硅烷偶聯(lián)劑，最后補充13%去離子水，勻速攪拌3小時完成制作。
[0029]釹鐵硼工作處理工藝:
工件脫脂一水洗兩次一酸洗一水洗兩次一超音除灰一封閉處理一脫水一電吹風吹干—烘烤 經處理后的工件中性鹽霧測試40分鐘時無變色，50分鐘時觀察有變色，60分鐘觀察時出現(xiàn)銹點。
[0030]鍍鋅工件封閉工藝:
鍍鋅(膜厚為IOum)—出光一純水洗兩次一藍白鈍化一回收一次一純水洗兩次一封閉—脫水一吹干一烘烤
經處理后的工件中性鹽霧測試72小時無變化，96小時觀察出現(xiàn)白銹，經評級可達8.5級以上。
[0031]實施例4:
步驟一、成膜劑的制作:分別稱取(按質量比):硅酸鈉15、硅酸鋰15、碳酸鉀15、氫氧化鈉20、鋁鹽3、鋅鹽6、鋯鹽2、鈰鹽:4，在研缽中研粹后混合均勻，放入高溫爐中，待溫度升到1000°C時開始計時，熔融時間控制在3 — 4小時，待溫度完全降下來，用去離子水溶解備用。
[0032]步驟二、硅烷偶聯(lián)劑的水解:在攪拌釜中加入1%的雙硅烷偶聯(lián)劑，設置攪拌器轉速為2000轉/分，緩慢加入1%乙酸，再緩慢加入8%的去離子水，勻速攪拌3小時后水解完成，備用。
[0033]步驟三、設置攪拌器轉速為600轉/分，在攪拌釜中加入50%去離子水，加入25%步驟一中配制好的成膜劑，勻速攪拌，完全溶解后加入2%三聚磷酸鈉，完全溶解后加入5%水性聚胺脂樹脂，完全溶解后加入鈦酸脂偶聯(lián)劑0.5%和步驟2中水解好的硅烷偶聯(lián)劑，最后補充7.5%去離子水，勻速攪拌3小時完成制作。
[0034]釹鐵硼工作處理工藝:
工件脫脂一水洗兩次一酸洗一水洗兩次一超音除灰一封閉處理一脫水一電吹風吹干—烘烤
經處理后的工件中性鹽霧測試40分鐘時無變色，50分鐘時觀察有變色，60分鐘觀察時出現(xiàn)銹點。
【權利要求】
1.一種用于表面處理的水性封閉劑，其特征在于:由以下重量百分比的組份組成， 成膜劑15 - 30% ； 水性樹脂5 - 10% ； 表調劑I 一 3% ； 高分子偶聯(lián)劑0.5 — 1% ； 硅烷偶聯(lián)劑0.5 - 1% ； 硅烷水解劑0.5 — 1% ； 水45 - 77.5%。
2.根據權利要求1所述的用于表面處理的水性封閉劑，其特征在于:所述成膜劑為硅酸鈉、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、鋁鹽或鋁氧化物、鋅鹽或鋅氧化物、鋯鹽或鋯氧化物、鈰鹽或鈰氧化物等多種金屬或鹽的熔融物的水溶液。
3.根據權利要求1所述的用于表面處理的水性封閉劑，其特征在于:所述水性樹脂為水性聚胺樹脂或水性丙烯酸樹脂的任一種或兩種的混合物。
4.根據權利要求1所述的用于表面處理的水性封閉劑，其特征在于:所述表調劑為磷酸鹽為三聚磷酸鈉。
5.根據權利要求1所述的用于表面處理的水性封閉劑，其特征在于:所述高分子偶聯(lián)劑為鈦酸脂偶聯(lián)劑。.
6.根據權利要求1所述的用于表面處理的水性封閉劑，其特征在于:所述硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選雙硅烷偶聯(lián)劑。
7.根據權利要求1所述的用于表面處理的水性封閉劑，其特征在于:所述硅烷水解劑優(yōu)選乙酸、乙醇的任一種。
8.一種用于表面處理的水性封閉劑的制作方法，其特征在于:包括以下步驟: 一、成膜劑的制作:按質量比將硅酸鈉(鋰)O— 20份；碳酸鈉(鉀)0-20份；氫氧化鈉(鉀)0-30份；鋁鹽或鋁氧化物0-5份；鋅鹽或鋅氧化物0-10份；鋯鹽或鋯氧化物0-5份；鈰鹽或鈰氧化物0-10份；分別計量，混合均勻，用800-1000°C的高溫熔融3小時后冷卻，加脫鹽水直至全部溶解； 二、在攪拌器中加入所需水的60%，在勻速攪拌速度為600— 800轉/分鐘下，依次加入成膜劑水溶液、表調劑、水性樹脂、高分子偶聯(lián)劑和水解后的硅烷偶聯(lián)劑，補充余水，勻速攪拌3 — 4小時完成，制作時在常溫、常壓下完成。
9.根據權利要求8所述的用于表面處理的水性封閉劑，其特征在于:所述步驟二中的硅烷偶聯(lián)劑的水解方法為:在勻速攪拌速度下2000 - 2200轉/分鐘下，在所用硅烷偶聯(lián)劑中加入所需的硅烷水解劑，后加入硅烷偶聯(lián)劑量的8 — 10倍的水，緩慢勻速加入，勻速攪拌.2 — 3小時完成水解。
【文檔編號】C09D175/04GK103468127SQ201310414671
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權日:2013年9月12日
【發(fā)明者】陳永勝, 杜選名 申請人:昆山瑞仕萊斯高新材料科技有限公司