[发明专利]一种高防腐金属表面处理剂及制备方法

说明书

本发明提供一种高防腐金属表面处理剂及制备方法，所述金属表面处理剂包括如下质量份的组分：硅烷偶联剂混合物40‑60份、水解稳定剂15‑30份、纳米铝粉、纳米铜粉或纳米锌粉4‑8份、添加剂2‑5份、氧化石墨烯2‑5份，余量为水；所述硅烷混合物为γ‑缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷和γ‑氨丙基三乙氧基硅烷的混合物，所述γ‑缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷和所述γ‑氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为4‑10：1，所述水解稳定剂为甲醇和乙醇的混合液，所述添加剂为硝酸镧、硝酸铜和硝酸锌中的一种。本发明中金属表面处理剂的制备工艺简单，经该金属表面处理剂处理后的金属件具有较好的防腐蚀性能。

技术领域

本发明属于金属表面处理技术，具体涉及一种高防腐金属表面处理剂及制备方法。

背景技术

随着汽车、家电等领域的发展，金属零件表面的耐腐蚀、抗氧化等特殊性能要求也更加广泛，从而促使金属表面处理技术迅速发展起来。金属腐蚀是金属与周围环境介质之间发生化学或者电化学作用而引起的破坏或者变质，金属腐蚀会造成大量的经济损失，为了提高金属表面的耐腐蚀性，通常会采用铬酸盐或者磷酸盐处理金属表面，但是采用铬酸盐或磷酸盐进行金属表面的过程中会产生大量的废水，且铬酸盐对人体存在危害，在生产劳动中长期接触铬酸盐会导致肺癌，而磷酸盐对水域造成的污染包括赤潮和藻华等。因此，急需一种更加环保无毒的高防腐金属表面处理剂及制备方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种更加环保无毒的高防腐金属表面处理剂及制备方法。

本发明提供了如下的技术方案：

一种高防腐金属表面处理剂，所述金属表面处理剂包括如下质量份的组分：硅烷偶联剂混合物40-60份、水解稳定剂15-30份、纳米铝粉、纳米铜粉或纳米锌粉4-8份、添加剂2-5份、氧化石墨烯2-5份，余量为水；

所述硅烷混合物为γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的混合物，所述γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷和所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为4-10：1，所述水解稳定剂为甲醇和乙醇的混合液，所述添加剂为硝酸镧、硝酸铜和硝酸锌中的一种。

优选的，所述水解稳定剂中的甲醇和乙醇的体积比为2-5：1。

优选的，所述添加剂为硝酸镧。

优选的，所述纳米铝粉、纳米铜粉或纳米锌粉的粒径为30-100nm。

一种高防腐金属表面处理剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、向反应釜内加入甲醇与乙醇的混合液，先加入总水量的40％，搅拌均匀，然后再加入添加剂；

S2、将硅烷偶联剂混合物抽入高位槽，在低速搅拌状态下，硅烷偶联剂混合物经滴管缓慢滴加进反应釜内，滴加完成后，继续搅拌1-3h；

S3、将纳米铝粉、纳米铜粉或纳米锌粉加入到S2步骤中的反应釜内，搅拌均匀；

S4、最后将氧化石墨烯粉和剩余的水加入到反应釜中，继续搅拌0.5-1h。

优选的，低速搅拌时的转速为300-500r/min，搅拌过程中的转速为800-1000r/min。

优选的，在S2步骤中，将滴管伸入到反应釜内原料液液面之下进行滴加。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种更加环保无毒的高防腐金属表面处理剂，该金属表面处理剂有助于在金属表面形成一层牢固、致密、疏水的防护膜，以阻止腐蚀介质的渗透，还能够提高界面电阻，减少电化学腐蚀；本发明的金属表面处理剂中还添加有纳米金属粉，纳米金属粉的分散性更好，能够与氧化石墨烯之间形成致密的导电网，提高防护膜的耐腐蚀性能；本发明的高防腐金属表面处理剂的制备方法简单、易于操作。