[发明专利]一种Q型POSS改性的金属表面前处理剂及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种Q型POSS改性的金属表面前处理剂，其特征在于所述金属表面前处理剂的原料组分按质量份数计包括：硅烷0.01-20份，氟锆酸盐和/或氟锆酸0.01-20份，八(氨丙基二甲基硅氧基)笼型八聚硅倍半氧烷0.01-5份，酸0-10份，金属促进剂0-1份，稀土化合物0-0.5份，有机稳定剂0-5份，水44-135份。

2.根据权利要求1所述的Q型POSS改性的金属表面前处理剂，其特征在于所述硅烷为3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、1,2-二(三烷氧基硅基)乙烷中的一种或一种以上的混合物；当所述硅烷为一种以上的混合物时，其中必须有氨基硅烷。

3.根据权利要求1所述的Q型POSS改性的金属表面前处理剂，其特征在于所述八(氨丙基二甲基硅氧基)笼型八聚硅倍半氧烷为氨基Q型POSS，结构式如下所示：

其中，R¹为3-氨丙基-二甲基硅氧基。

4.根据权利要求1所述的Q型POSS改性的金属表面前处理剂，其特征在于所述酸为氢氟酸、盐酸、硫酸、硝酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、草酸中的一种或一种以上的混合物；所述有机稳定剂为乙醇、甲醇、丙三醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇中的任意一种或一种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的Q型POSS改性的金属表面前处理剂，其特征在于所述金属促进剂为硫酸锰、硝酸锰、硫酸铜、硝酸铜中的一种或一种以上的混合物；所述稀土化合物为硝酸镧、氯化镧、硝酸铈、硫酸铈中的一种或一种以上的混合物。

6.一种Q型POSS改性的金属表面前处理剂的制备方法，其特征在于主要包括如下步骤：

1)在水中加入氟锆酸盐和/或氟锆酸、酸、金属促进剂和稀土化合物后，搅拌均匀作为A组分；

2)在水中加有机稳定剂、硅烷和八(氨丙基二甲基硅氧基)笼型八聚硅倍半氧烷，搅拌均匀后作为B组分；

3)将步骤2)所得B组分加入到步骤1)所得A组分中，搅拌均匀，即得到Q型POSS改性的金属表面前处理剂；

所述A组分中各组成按质量份数计为：水40-95份，氟锆酸盐和/或氟锆酸0.01-20份，酸0-10份，金属促进剂0-1份，稀土化合物0-0.5份；所述B组分中各组成按质量份数计为：水4-40份，八(氨丙基二甲基硅氧基)笼型八聚硅倍半氧烷0.01-5份，硅烷0.01-20份，有机稳定剂0-5份。

7.根据权利要求1所述的Q型POSS改性的金属表面前处理剂的应用方法，其特征在于将所述Q型POSS改性的金属表面前处理剂用水稀释到固含量为0.001-1％，并调节pH至3.8-5.0的范围内，采用浸泡法或喷淋法对金属进行前处理。