[发明专利]一种聚苯胺‑环氧树脂耐蚀性复合钝化膜

说明书

技术领域

本发明涉及无铬钝化技术领域，尤其涉及一种聚苯胺-环氧树脂耐蚀性复合钝化膜。

背景技术

镀锌宽带钢板是指表面镀有一层锌的钢板，镀锌是为了防止钢板表面产生腐蚀，延长钢板使用寿命，镀锌宽带钢板与人们的生活日益密切，主要用于家电板、手机外壳、建筑用彩涂板和汽车板凳。由于锌很活泼，在大气中易受到酸、碱、氧气、二氧化碳和水蒸气等物质的腐蚀，因此需要对其进行钝化处理，镀锌板传统钝化方式普遍采用含有铬酸盐的钝化液，该方法具有成膜性能优良、成本低以及工艺简单等优点，但铬酸盐中含有的铬离子对人体具有致癌性，同时对环境也产生极大的危害。目前从事表面处理的专家及学者们对无铬钝化液的配制及其无铬钝化工艺的性能研究取得了一定的进展，主要集中在无机组分钝化、有机物钝化和无机有机复合钝化，这些新兴钝化产品基本满足无铬钝化要求，性能已接近或达到铬酸盐钝化水平。

但是在某些方面仍需要进一步研究，为克服无机组分钝化产生的耐蚀性和有机组分钝化附着性能差的问题，张振海在《镀锌宽带钢无机/有机复合钝化液的制备及抗腐蚀性能》一文中主要主要采用有机硅烷和无机缓蚀剂进行复配，通过调节各物质的用量及反应比例，研究钝化液的性能极其在工业生产中的应用情况。根据有机硅烷酸性条件下水解反应原理，采用硅烷偶联剂KH560和硅烷偶联剂KH602进行水解反应，添加一定量的无机缓蚀剂钒酸钠和硫酸钛，中试生产出无铬钝化产品，涂装成膜，对其钝化膜进行测试，膜层耐电化学性能良好，72H中性盐雾试验出现白锈的面积仅为4—6%，其耐蚀性能可接近铬酸盐钝化膜，附着力达到1级，表面结构均匀致密；针对耐指纹钝化产品，将钼酸钠溶解在水中，用有机酸调节pH至中性，天机一定量的改性纳米二氧化硅，配置成无机钝化液，硅烷偶联剂KH570和硅烷偶联剂KH858复配成有机硅烷化钝化液，将两种钝化液进一步复配，得到钼酸盐有机硅烷钝化液，膜层性能优良。该作者提供的无铬钝化液可以从根本上解决现有钝化液中有毒有害铬离子对人们毒害的问题，也能够真正替代含铬钝化液，实现对电镀锌宽带钢板的度化，但是该无铬钝化液形成的镀化膜在低摩擦、抗氧、耐腐蚀、自润滑、耐磨等性能上仍不能满足市场需求，需进一步改性提高应用领域，扩大应用前景。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种聚苯胺-环氧树脂耐蚀性复合钝化膜。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚苯胺-环氧树脂耐蚀性复合钝化膜，由下列重量份的原料制备制成：甲基丙烯酸十二氟庚酯4-4.6、甲基丙烯酸六氟丁酯5.2-5.6、硅烷偶联剂KH560 16-18、偶氮二异丁腈0.2-0.3、硅烷偶联剂KH570 90-100、硅烷偶联剂KH858适量、硅烷偶联剂KH550 3.5-4、三氟甲基三甲基硅烷1.1-1.5、十二烷基硫酸钠7.8-8.5、碳纳米管1.1-1.4、苯胺14-17、过硫酸铵0.05-0.15、钼酸钠30-33、磷酸26-28、双氧水50-60、硅溶胶11-13、环氧树脂33-35、固化剂3-5、无水乙醇适量、四氢呋喃适量、稀硝酸适量、去离子水适量。

所述一种聚苯胺-环氧树脂耐蚀性复合钝化膜，由下列具体步骤制备制成：

（1）将硅烷偶联剂KH550加到乙醇溶液中，在60℃恒温下磁力搅拌1-1.5h，再加入三氟甲基三甲基硅烷继续恒温磁力搅拌4-6h，反应结束后冷却至室温备用；

（2）将十二烷基硫酸钠加到1%（v/v）的盐酸溶液中，搅拌30-50min后形成质量浓度为1.5%的乳化剂溶液，将碳纳米管加到步骤（1）制备的混合溶液中超声震荡成0.8%的分散液，再将该分散液加到上述乳化剂溶液中超声震荡20min，震荡结束后以1d/min的速率滴加苯胺溶液，滴加结束后调节溶液的pH值为2-3，最后加入过硫酸铵于冰浴条件下反应4-6h，反应结束后得到混合液备用；

（3）将甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸六氟丁酯和硅烷偶联剂KH560混合加到15-17倍量的四氢呋喃中，搅拌至完全溶解后加入偶氮二异丁腈，以300-400r/min的转速搅拌，然后升高温度至65℃，恒温反应8-10h，反应结束后冷却至室温得到含氟硅烷聚合物溶液；

（4）在常温下依次将钼酸钠、磷酸、双氧水加到去离子水中，搅拌30min后得钼酸钠浓度为30g/L的无机盐钝化液，将硅烷偶联剂KH570和硅烷偶联剂KH858按照质量比2:1进行复合，然后溶解75%的无水乙醇中，制成总浓度为150g/L的硅烷溶液，静置反应2-3h后用稀硝酸溶液调节pH至4-5，得到有机硅烷复合钝化液；