本发明属于金属表面处理
技术领域：
，具体涉及一种提高金属基体耐腐蚀性的表面处理剂及其制备方法。
背景技术：
：汽车的主要部件是钢铁等材料制成的，这些材料在使用前需要对其表面进行处理，以提高其使用性能，而在金属表面处理领域，传统的磷酸盐转化和铬酸盐钝化表面处理技术虽然可以获得良好的效果，但处理过程中排出的废液中含有锌、锰、镍、铬等重金属离子和亚硝酸盐等致癌物质，对环境污染非常严重，而金属表面硅烷化处理技术由于不涉及危害环境的物质，生产工艺能耗低、技术应用领域广泛，被认为有望取代磷酸盐转化处理和铬酸盐钝化处理，是金属表面单独防护最新发展方向，现有的技术中硅烷溶液处理过的金属工件表面形成的膜层，密度不均匀、有空洞、裂陷等问题，同时还会出现与金属体的附着力不强的现象，因此应该对其作进一步的改进。技术实现要素：本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高金属基体耐腐蚀性的表面处理剂及其制备方法。本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高金属基体耐腐蚀性的表面处理剂，包含以下重量份的原料：鲸蜡醇乙基己酸酯3-7，纳米硼纤维2-6，碳酸锆0.4-0.8，环氧氯丙烷0.8-1.5，四丁基氟化铵2-3，十六烷基三甲基氯化铵1-2，松香改性酚醛树脂2-5，正辛基三甲氧基硅烷6-8,六氟乙酰丙酮3-6，硝化粉煤灰8-12，水100；其中，所述硝化粉煤灰的制备方法为：将粉煤灰加入温度为3-6℃的质量浓度为45%的硝酸溶液中，每100毫升硝酸溶液中粉煤灰的加入量为4-6g；然后在200-400转/分钟的条件下搅拌5-10分钟，然后滴加与硝酸溶液等量的酸酐，在15分钟内滴加完毕，反应6小时后，将反应液倒入冰水中终止反应，得到硝化粉煤灰。一种提高金属基体耐腐蚀性的表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将鲸蜡醇乙基己酸酯、纳米硼纤维、环氧氯丙烷、正辛基三甲氧基硅烷加入三分之二重量的水中，加热至85-90℃后加入松香改性酚醛树脂、六氟乙酰丙酮，搅拌反应25-30分钟，得到混合浆液备用；（2）将碳酸锆、四丁基氟化铵、十六烷基三甲基氯化铵和硝化粉煤灰加入剩余的水，在球磨机中磨浆，磨浆时间为3-4小时，得到混合物料备用；（3）在混合浆料重加入混合浆液，在高速剪切机下充分混合，反应25-30分钟后，用草酸调节pH值为4.6-4.8，即得。本发明中制备的提高金属基体耐腐蚀性的表面处理剂的使用方法为：将金属基体脱脂后用去离子水冲洗，然后直接浸入本发明中制备的处理剂中，工作温度为26-30℃，浸泡时长为260-300s，浸泡完成后即可进行下一步工序。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中利用鲸蜡醇乙基己酸酯和纳米硼纤维增强成膜性，通过加入硝化粉煤灰使保护层内粒子均匀分布，极化电流密度小，增强保护膜的缓蚀效果，提高整体耐腐蚀性，成膜约为600-800nm，厚度小于常规磷化膜，且稳定性较好，提高使用寿命，降低处理成本。具体实施方式实施例1一种提高金属基体耐腐蚀性的表面处理剂，包含以下重量份的原料：鲸蜡醇乙基己酸酯3，纳米硼纤维6，碳酸锆0.4，环氧氯丙烷1.5，四丁基氟化铵2，十六烷基三甲基氯化铵2，松香改性酚醛树脂4，正辛基三甲氧基硅烷8,六氟乙酰丙酮5，硝化粉煤灰10，水100；其中，所述硝化粉煤灰的制备方法为：将粉煤灰加入温度为5℃的质量浓度为45%的硝酸溶液中，每100毫升硝酸溶液中粉煤灰的加入量为4g；然后在200转/分钟的条件下搅拌8分钟，然后滴加与硝酸溶液等量的酸酐，在15分钟内滴加完毕，反应6小时后，将反应液倒入冰水中终止反应，得到硝化粉煤灰。一种提高金属基体耐腐蚀性的表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将鲸蜡醇乙基己酸酯、纳米硼纤维、环氧氯丙烷、正辛基三甲氧基硅烷加入三分之二重量的水中，加热至85-90℃后加入松香改性酚醛树脂、六氟乙酰丙酮，搅拌反应25-30分钟，得到混合浆液备用；（2）将碳酸锆、四丁基氟化铵、十六烷基三甲基氯化铵和硝化粉煤灰加入剩余的水，在球磨机中磨浆，磨浆时间为3-4小时，得到混合物料备用；（3）在混合浆料重加入混合浆液，在高速剪切机下充分混合，反应25-30分钟后，用草酸调节pH值为4.6-4.8，即得。实施例2一种提高金属基体耐腐蚀性的表面处理剂，包含以下重量份的原料：鲸蜡醇乙基己酸酯5，纳米硼纤维4，碳酸锆0.6，环氧氯丙烷1.2，四丁基氟化铵2.8，十六烷基三甲基氯化铵2，松香改性酚醛树脂5，正辛基三甲氧基硅烷6,六氟乙酰丙酮6，硝化粉煤灰12，水100；其中，所述硝化粉煤灰的制备方法为：将粉煤灰加入温度为3℃的质量浓度为45%的硝酸溶液中，每100毫升硝酸溶液中粉煤灰的加入量为4g；然后在300转/分钟的条件下搅拌5分钟，然后滴加与硝酸溶液等量的酸酐，在15分钟内滴加完毕，反应6小时后，将反应液倒入冰水中终止反应，得到硝化粉煤灰。其制备方法与实施例1中相同。实施例3一种提高金属基体耐腐蚀性的表面处理剂，包含以下重量份的原料：鲸蜡醇乙基己酸酯3，纳米硼纤维2，碳酸锆0.4，环氧氯丙烷1.5，四丁基氟化铵3，十六烷基三甲基氯化铵2，松香改性酚醛树脂4，正辛基三甲氧基硅烷8,六氟乙酰丙酮4，硝化粉煤灰10，水100；其中，所述硝化粉煤灰的制备方法为：将粉煤灰加入温度为6℃的质量浓度为45%的硝酸溶液中，每100毫升硝酸溶液中粉煤灰的加入量为6g；然后在400转/分钟的条件下搅拌10分钟，然后滴加与硝酸溶液等量的酸酐，在15分钟内滴加完毕，反应6小时后，将反应液倒入冰水中终止反应，得到硝化粉煤灰。其制备方法与实施例1中相同。本发明中制备的提高金属基体耐腐蚀性的表面处理剂的使用方法为：将金属基体脱脂后用去离子水冲洗，然后直接浸入本发明中制备的处理剂中，工作温度为26-30℃，浸泡时长为260-300s，浸泡完成后即可进行下一步工序。用本发明实施例1-3中制备的提高金属基体耐腐蚀性的表面处理剂镀锌钢板材料，将该材料横向切开，进行喷洒试验，所用试剂为浓度为相应质量浓度盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、氢氧化钠和氯化钠溶液，试验时间72-300小时，通过检测其腐蚀速度验证其耐腐蚀性，具体结果如下：表1腐蚀速度（mg/cm²·h）试验时间（小时）实施例1实施例2实施例3对照组10%盐酸1000.3760.2980.36517.35415%硫酸1001.7921.5691.73649.31670%磷酸720.4090.3410.41992.36720%氢氟酸720.3150.1860.1967.69240%氢氧化钠720.0630.0190.0270.03115%氯化钠3000000.074通过表1中数据可以看出，经过本发明中提高金属基体耐腐蚀性的表面处理剂处理的镀锌钢板材料耐蚀性得到了明显提高，具有较强的推广意义。当前第1页1 2 3