镀层是指涂在某些物品上的金属表面涂上一层材料,镀(如电镀\涂层、磷化等)在金属底子表面上面的极薄的通常为贵金属的表层,增加装饰性或保护性的外部镀层。作用可分为:防护性镀层;装饰性镀层;防护性装饰镀层;修复性镀层;功能性镀层:
①防护性镀层:如Zn、Ni、Cd、Sn和Cd-Sn等镀层,作为耐大气及各种腐蚀环境的防腐蚀镀层;
②防护.装饰镀层:如Cu—Ni—Cr、Ni-Fe-Cr复合镀层等,既有装饰性,又有防护性;
③装饰性镀层:如Au、Ag以及Cu.孙仿金镀层、黑铬、黑镍镀层等;
④修复性镀层:如电镀Ni、Cr、Fe层进行修复一些造价颇高的易磨损件或加工超差件;
⑤功能性镀层:如Ag、Au等导电镀层;Ni-Fe、Fe-Co、Ni-Co等导磁镀层;Cr、Pt-Ru等高温抗氧化镀层;Ag、Cr等反光镀层;黑铬、黑镍等防反光镀层;硬铬、Ni.SiC等耐磨镀层;Ni.VIEE、Ni.C(石墨)减磨镀层等;Pb、Cu、Sn、Ag等焊接性镀层;防渗碳镀Cu等。
原料配比
制备方法
(1)将水和所述硅烷偶联剂混合均匀,得到均匀液体A;
(2)将所述均匀液体A和水溶性硅酸盐混合均匀,得到均匀液体B;
(3)将所述均匀液体B和促进剂混合均匀,得到均匀液体C;
(4)将所述均匀液体C和氧化硅填料混合均匀,得到均匀液体D;
(5)将所述均匀液体D与水溶性成膜树脂混合均匀,得到均匀液体E;
原料配伍
本品各组分质量份配比范围为:相对于1质量份的所述水溶性硅酸盐,所述硅烷偶联剂的用量可以为0.5~4.5,所述第一硅烷偶联剂和所述第二硅烷偶联剂的质量比可以为(1.2~1.8): l;所述促进剂的用量可以为0.2~1.8。所述氧化硅填料的用量可以为0.25~2.2。所述水溶性成膜树脂的用量可以为0.8~6.8。此处固体与用于计算或表示固含量的固体含义相同,即为水溶性成膜树脂除去溶剂后剩余的成分。水的用量为10~100。需要说明的是,本产品中所说的水的用量是指另外添加的水的量,不包括上述以溶液或乳液方式添加的其他组分中带有的水的量。
所述硅烷偶联剂包括第一硅烷偶联剂和第二硅烷偶联剂,所述第一硅烷偶联剂为Cl(CH2)3 Si(OCH3 )3、Cl(CH2)3Si(OC2H5)3、CI(CH2 )3 SiCH3 (OCH3)2和Cl(CH2 )3 SiCH3 (OC2H5)2中的至少一种;所述第二硅烷偶联剂为CH2 -CHSi(OCH3)3、CH2-CHSi(OC2Hs )3、CH2一CHSiCHs ( OCH3 )2、CH2示CHSiCH3(OC2 Hs)2和CH2 =CHSi(OCHzCH2OCH3)3中的至少一种。其中,CI(CH2)zSi(OCH3)3 (称为r-氯丙基三甲氧基硅烷)、CI(CH2)sSi(OC;Hs)3(称为Y-氯丙基三乙氧基硅烷)、CI(CH2)。SiCH:(OCH)2 (称为yr-氯丙基甲基二甲氧基硅烷)和CI(CH2),SCH;(OC,Hs)2 (称为y-氯丙基甲基二乙氧基硅烷)可以用作第一硅烷偶联剂。其中,CH2=CHSi(OCH3)3 (称为乙烯基三甲氧基硅烷)、CH2=CHSi(OC2H5)3 (称为乙烯基三乙氧基硅烷)、CH2=CHSiCH3(OCH3)2 (称为乙烯基甲基二甲氧基硅烷)、CH2=CHSICH3(OC2H5)2 (称为乙烯基甲基乙氧基硅烷)和CH2=CHSi(OCH2CH2OCH3)3(称为乙烯基三(β-甲 氧基乙氧基)硅烷)可以用作第二硅烷偶联剂。
所述水溶性硅酸盐可以为硅酸钠和/或硅酸钾。所述硅酸钠可以为无水硅酸钠、五水偏硅酸钠和九水硅酸钠中的至少一种。井且,所述水溶性硅酸盐的用量是以无水硅酸盐的量计算的。
所述促进剂为硫脲和/或尿素。
所述氧化硅填料没有特殊的要求,可以为以氧化硅为主体的各种填料,例如,所述氧化硅填料可以为纳米二氧化硅粉和/或纳米二氧化硅溶胶:优选情况下,所述氧化硅填料中的氧化硅的粒径可以5~ 90nm.更优选5~30m,例如,可以使用商品牌号为AT:30、AT-30S、 AT-40、 AT-30A 和AT-20的市售品,或者商品牌号为SS25和S-30的市售品。并且,氧化硅填料的用量是以氧化硅本身的质量计算的,例如纳米二氧化硅溶胶的用量是以溶胶中的二氧化硅的量计算的,即以纳米二氧化硅溶胶的质量乘以其二氧化硅质量分数后得到的数值计算。
所述水溶性成膜树脂可以为各种水溶性的且能够用于成膜的改性的或未改性的树脂,所述树脂可以以合适的制品形式使用,例如水溶性乳液、水溶性溶液和水溶性固体中的至少- 种,本产品没有特别的要求,只要能够用于成膜即可,例如,所述水溶性成膜树脂可以为水溶性聚酯成膜树脂(即由多元醇类单体和多元酸类单体聚合而得的水溶性成膜树脂,例如商品牌号CB2200的聚酯树脂)、水溶性苯丙成膜树脂(即由苯乙烯类单体和丙烯酸(酯)类单体聚合而得的水溶性成膜树脂,例如商品牌号为xy- 108b的苯丙乳液)、水溶性环氧成膜树脂(即由含有环氧基的单体聚合而得的水溶性成膜树脂,例如商品牌号为BH620的环氧树脂)、水溶性聚氨酯成膜树脂(即由多元异氰酸酯类单体和多元羟基化合物类单体聚合而得的水溶性成膜树脂,例如商品牌号812的聚氨酯树脂)、水溶性硅丙成膜树脂(即由有机硅类单体和丙烯酸(酯)类单体聚合而得的水溶性成膜树脂,例如商品TC-05型硅丙乳液,固含量为48%)、水溶性丙烯酸成膜树脂(即由丙烯酸(酯)类单体聚合而得的水溶性成膜树脂,例如商品牌号为A-3418的丙烯酸树脂)和水溶性氟碳成膜树脂(即由含氟类单体聚合而得的水溶性成膜树脂,例如商品牌号为SKFT-I的水性氟碳乳液)中的至少一种; 优选情况下,所述水溶性成膜树脂为水溶性米丙成膜树脂、水溶性环氧成膜树脂、水溶性硅丙成膜树脂、水溶性丙烯酸成膜树脂、水溶性聚氨酯成膜树脂和水溶性聚酯成膜树脂中的至少一种。更优选地,所述水溶性硅丙成膜树脂为Silomer8861乳液。
为了进一步提高形成的防护膜的润滑性能,优选情况下,该制备方法还包括:将水和硅烷偶联剂混合均匀后的物料与润滑助剂混合均匀,所述润滑助剂为二甲基硅油的水性乳液、聚醚改性的聚硅氧烷、聚乙烯蜡的水性乳液和氧化聚乙烯蜡的水性乳液中的一种或多种。相对于1质量份的所述水溶性硅酸盐,所述润滑助剂的含量为0.2~1.8质量份,进一步优选为0.5~0.7质量份。
所述二甲基硅油的水性乳液的固含量可以为10%~90%,优选为30% ~80%。二甲基硅油的水性乳液在用于配制本产品时,其用量是指水性乳液的总质量乘以其固含量后得到的数值。需要说明的是,所述二甲基硅油的水性乳液的固含量是指制备所述二甲基硅油的水性乳液所用的二甲基硅油的含量。所述二甲基硅油是指水不溶性的未改性的二甲基硅油。所述二甲基硅油的水性乳液中的二甲基硅油的黏度可以为500~50000mPa*s,优选为1000~ 40000mPa.s,更优选为1500~30000mPa.s.
所述聚醚改性的聚硅氧烷俗称水溶性二甲基硅油,现有的各种水溶性二甲基硅油均可以在本产品中作为所述润滑助剂用于实现本产品的目的。所述聚醚改性的聚硅氧烷的黏度为100~ 10000mPa.s,优选为500~ 800mPa.s,更优选为1000~ 600mPa.s,更进一步 优选为2000~ 5000mPa.s。
所述聚乙烯蜡的水性乳液可以是按照常规方法将聚乙烯蜡乳化后得到的水性乳液,所述聚乙烯蜡的水性乳液的固含量可以为30%~60%,优选为40% ~ 50%。聚乙烯蜡的水性乳液在用于配制本产品时,其用量是指水性乳液的总质址乘以其固含量后得到的数值。所述氧化聚乙烯蜡的水性乳液可以是按照常规方法将氧化聚乙烯蜡乳化后得到的水性乳液,所述氧化聚乙烯蜡的水性乳液的固含量可以为30%~60%,优选为40% ~50%。需要说明的是,氧化聚乙烯蜡的水性乳液在用于配制本产品时,其用量是指水性乳液的总质量乘以其固含量后得到的数值。所述氧化聚乙烯蜡的水性乳液中的氧化聚乙烯蜡的熔点可以为80~120C,优选为90~115C,更优选为100~110C。所述氧化聚乙烯蜡的水性乳液中的氧化聚乙烯蜡的酸值(以KOH计)可以为5~ 60mg/g,优选为10~50mg/g.
本产品还可以含有其他各种不影响镀层防锈保护剂性质的组分,如染料、颜料、分散剂和消泡剂中的一种或多种。以该镀层防锈保护剂的总质量为基准,其他组分的含量不超过20%,优选不超过10%。所述消泡剂可以是本领域公知的各种消泡剂,例如聚醚类消泡剂、高碳醇类消泡剂和硅类消泡剂等中的一种或多种。更具体地说,所述消泡剂可以为商购自例如商品SD-401系列消泡剂中的一种或多种。优选情况下,以所述镀层防锈保护剂的总量为基准,所述消泡剂的含量为0. 01%~0.05%。
质量指标
防锈表面化学处理剂 |
动摩擦系数(1天) | 耐蚀性合格率(1天)/% | 耐蚀性合格率(60天)/% | 耐蚀性合格率(120天)/% | 耐蚀性合格率(180天)/% |
1# | 0.13 | 100 | 100 | 100 | 99 |
2# | 0.14 | 100 | 100 | 100 | 99 |
3# | 0.14 | 100 | 100 | 100 | 99 |
4# | 0.16 | 96 | 95 | 94 | 93 |
5# | 0.16 | 97 | 96 | 95 | 93 |
6# | 0.17 | 97 | 96 | 94 | 92 |
7# | 0.16 | 97 | 97 | 93 | 93 |
8# | 0.17 | 97 | 96 | 94 | 93 |
9# | 0.16 | 97 | 96 | 94 | 92 |
10# | 0.17 | 97 | 95 | 94 | 93 |
11# | 0.16 | 97 | 97 | 93 | 92 |
12# | 0.14 | 95 | 94 | 94 | 92 |
13# | 0.14 | 95 | 95 | 94 | 93 |
14# | 0.14 | 98 | 97 | 96 | 95 |
15# | 0.15 | 97 | 96 | 94 | 93 |
16# | 0.15 | 98 | 97 | 95 | 94 |
17# | 0.15 | 98 | 97 | 95 | 94 |
产品应用
本品是一种镀层防锈保护剂。本产品无须稀释可以直接使用。
所述镀层防锈保护剂可以以本领域常规的方式用于制备各种金属材料。
根据本产品提供的热镀金属材料包括热镀锌金属基材和附着在该热镀金属基材上的涂层,所述热镀金属基材为热镀锌金属基材、热镀铝锌金属基材和热镀铝锌镁金属基材中的至少-一种,所述涂层为如上所述的镀层防锈保护剂的固化产物。
在热镀金属基材上附着所述涂层的方法可以包括将所述镀层防锈保护剂附着在热镀金属基材的表面,然后干燥,干燥的温度可以为60~120C,优选为90~110°C,时间可以为0.5~3s。所述镀层防锈保护剂的用量可以根据涂层的厚度进行确定。所述干燥的方法,可以为热风干燥、感应加热和红外辐射加热中的一种或多种。所有液体和固体的体积均指20C、1 标准大气压下的体积。
产品特性
本产品形成的防护膜的耐蚀性十分优良。此外,本产品的耐储藏性非常优异,在配制完成后可在室温下储存180天而不发生明显的形状改变和性能下降。