[发明专利]一种环保型皮膜剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保型皮膜剂及其制备方法，涉及皮膜剂技术领域。一种环保型皮膜剂，皮膜剂由以下重量份的原料制成：硅酸盐20‑30份、有机硅烷树脂1～5份、防腐添加剂0.5‑0.85份、硅烷偶联剂10‑12份、不饱和聚酯改性丙烯酸树脂7‑13份、钙锌稳定剂1.1‑1.8份、改性纳米二氧化硅0.8‑1.3份、二烷基二硫代磷酸铜抗氧剂0.9‑1.4、丙二醇60‑80份、40‑55份去离子水。本发明提供了一种环保型纳米皮膜剂，属于无磷、铬、镍环保前处理剂，使用经济、操作简单，室温成型，无需废水处理费用，通过增加纳米二氧化硅并对其进行改性后形成纳米陶瓷涂层，其耐腐蚀性能得到较大的提升，具备环保能力的同时其耐腐蚀性能大于磷化液。

技术领域

本发明涉及皮膜剂技术领域，具体为一种环保型皮膜剂及其制备方法。

背景技术

皮膜剂是一种金属表面处理剂,能与金属产生反应,在清除金属表面锈蚀的同时,形成一种不溶于水、化学惰性、牢固附着在金属表面的保护膜,这种保护膜有利于防止金属氧化,也有利于在后续的金属表面喷涂工序中,使喷涂的漆膜、塑粉与金属的接合力、附着力增强,因而被广泛用于汽车、冰箱、空调等金属制品的制作行业。皮膜剂包括含磷皮膜剂和无磷皮膜剂两类,含磷皮膜剂对环境污染严重,在使用过程中会产生大量含磷酸盐的废水和废渣,这些废水和废渣的处理工艺较为复杂,处理费用也较高。

目前铬化液中含有铬、镍等严重危害环境的有害重金属，其废水处理费用高；磷化液主要成分是磷酸和氧化锌，其废水中含有大量磷化物和锌，废水排放需要进行环保处理，同时磷化液属于反应性皮膜剂，在成膜过程中产生大量残渣，为此本发明提出一种新型的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型皮膜剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型皮膜剂，皮膜剂由以下重量份的原料制成：硅酸盐20-30份、有机硅烷树脂1～5份、防腐添加剂0.5-0.85份、硅烷偶联剂10-12份、不饱和聚酯改性丙烯酸树脂7-13份、钙锌稳定剂1.1-1.8份、改性纳米二氧化硅0.8-1.3份、二烷基二硫代磷酸铜抗氧剂0.9-1.4、丙二醇60-80份、40-55份去离子水。

一种环保型皮膜剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、制备纳米二氧化硅；再对纳米二氧化硅进行改性得到改性纳米二氧化硅；

步骤二、制备硅烷水解液，向制备装置中加入丙二醇和去离子水,在转速为800-920rpm的搅拌条件下将硅烷偶联剂滴入制备设备中,置于室温下,维持搅拌转速800-920rpm的条件下水解48h即得硅烷水解液；

步骤三、制备硅烷不饱和聚酯改性丙烯酸树脂，将不饱和聚酯改性丙烯酸树脂投入到制备设备中,在转速为1000-1200rpm的条件下将硅烷水解液和不饱和聚酯改性丙烯酸树脂搅拌2h即得硅烷不饱和聚酯改性丙烯酸树脂；

步骤四：向反应釜中加入去离子水，然后加入硅酸盐、稳定剂、防腐添加剂和抗氧剂，搅拌均匀；

步骤五：继续向反应釜中加入丙二醇、有机硅烷树脂、硅烷水解液、硅烷不饱和聚酯改性丙烯酸树脂和改性纳米二氧化硅搅拌均匀，搅拌10～25分钟，取样分析，合格品包装。

作为本申请中优选的技术方案，所述步骤一中制备纳米二氧化硅的方法为，在锥形瓶中加入40-55份无水乙醇、10-20份去离子水和1.3-2.5份的质量分数为25-28％的浓氨水，将锥形瓶置于磁力搅拌器中在转速为900rpm的条件下搅拌10-15min，然后向锥形瓶中加入0.8-1.2份的正硅酸乙酯和37份的无水乙醇，在转速为1000rpm的条件下搅拌1-2min，搅拌完成后将转速降低至600-700rpm，盖紧瓶塞，保持反应温度在20-30℃之间，持续反应2-3h,反应完成后，对锥形瓶中的溶液进行离心分离收集，并对收集的固体使用无水乙醇和去离子水各清洗2-3次，所得固体置于烘干箱中干燥处理，研磨后即可得到纳米二氧化硅粉体。