一种用于金属的表面处理剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于金属的表面处理剂，按重量份计，其制备原料包括：去离子水100份、水杨酸5‑10份、苯并三氮唑2‑10份、硝酸镍2‑10份、硫酸镍5‑10份、氟钛酸1‑10份、葡萄糖酸钠1‑5份、氧化锌1‑5份、硝酸镧1‑10份以及1‑10份硅烷修饰聚磷腈‑聚醚砜嵌段共聚物。本发明专利技术所得环保型表面处理剂可低温表面处理、表面处理效率高且绿色环保，具有很好的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于金属的表面处理剂及其制备方法
本专利技术涉及金属表面处理
，具体是指一种用于金属的表面处理剂及其制备方法。
技术介绍
目前金属的表面处理方法很多，化学钝化处理法就是其中一种常用的表面处理技术，它可以很好的抑制金属的氧化变色。目前经常采用的是铬酐及重铬酸盐的钝化处理工艺虽然效果比较好，但由于钝化处理过程中的Cr6+离子对人体和环境的危害严重，且所造成的危害在短时间内难以消除，因此，禁用Cr6+的问题越来越受到人们的重视。欧盟于2000年9月在布鲁塞尔签署了一项法令(即RoHS指令)，规定从2003年1月起在相关部件中禁止使用包括Cr6+在内的六种有害物质，随后我国也对Cr6+的使用采取了相应的限制措施。为了替代六价铬钝化技术，目前业内正积极对铜及其合金的无铬钝化技术进行研究，其中有以Cr3+为主要成膜物质的低价铬钝化，但Cr3+对环境也存在着一定的危害性，并且在一定条件下还可能转化成危害性较大的Cr6+，所以不能成为Cr6+钝化的最佳替代方案；现有的用于铜及其合金的完全无铬处理工艺一般是单一使用苯并三氮唑(BTA)或利用它与其它几种组份进行简单的配合使用，其处理工艺较为复杂，常常需要加温，处理时间也较长，测试结果表明，其耐蚀效果相对于传统的铬酸盐处理还很不理想，无法满足实际生产的需要。为此，需要开发研究新型表面处理剂，已经毋庸置疑的成为技术发展的必然趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有上述技术的缺陷，通过刻苦钻研，并经反复试验，研制出一种用于金属的表面处理剂，从而有效地克服了上述缺陷。本专利技术提供一种用于金属的表面处理剂，按重量份计，其制备原料包括：去离子水100份、水杨酸1-10份、苯并三氮唑1-10份、硝酸镍2-10份、硫酸镍3-10份、氟钛酸2-10份、葡萄糖酸钠2-5份、氧化锌2-5份、硝酸镧3-10份以及硅烷修饰聚磷腈-聚醚砜嵌段共聚物2-10份。在优选方案中，所述的用于金属的表面处理剂，按重量份计，其制备原料包括：去离子水100份、水杨酸7-9份、苯并三氮唑4-7份、硝酸镍4-7份、硫酸镍7-9份、氟钛酸4-8份、葡萄糖酸钠2-4份、氧化锌2-4份、硝酸镧4-8份以及硅烷修饰聚磷腈-聚醚砜嵌段共聚物4-8份。在更优选方案中，所述的用于金属的表面处理剂，按重量份计，其制备原料包括：去离子水100份、水杨酸7-8份、苯并三氮唑4-6份、硝酸镍4-6份、硫酸镍7-8份、氟钛酸4-7份、葡萄糖酸钠2-4份、氧化锌2-4份、硝酸镧4-7份以及硅烷修饰聚磷腈-聚醚砜嵌段共聚物4-7份。在最优选方案中，所述的用于金属的表面处理剂，按重量份计，其制备原料包括：去离子水100份、水杨酸7份、苯并三氮唑5份、硝酸镍5份、硫酸镍7份、氟钛酸6份、葡萄糖酸钠3份、氧化锌3份、硝酸镧6份以及硅烷修饰聚磷腈-聚醚砜嵌段共聚物5份。在优选方案中，所述硅烷修饰聚磷腈-聚醚砜嵌段共聚物的制备方法为：(1)在250毫升圆底烧瓶中，将0.40克六氯环三磷腈和0.93克4,4’-二羟基二苯砜溶解于160毫升乙腈中，然后加入1.3毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应8h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3次，最后在60℃下真空干燥15h得到白色聚磷腈粉末；(2)在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.24g上述步骤(1)所得白色聚磷腈粉末、4.258g二烯丙基双酚S、3.810g4,4’-二氟二苯砜、25ml环丁砜、2.4g碳酸钾、17ml甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至165℃，反应10小时，出料于水中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤3遍后，放在真空烘箱中50℃烘干24小时得到聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物；(3)在250毫升圆底烧瓶中，依次加入上述步骤(2)所得聚磷腈/聚醚砜嵌段共聚物10g、氧化石墨烯1g、二甲基亚砜150ml、醋酸0.5ml、KH-5502g以及KH-5605g，体系温度升至50℃，反应6小时，出料于水中，得到絮状产物，用去离子水和乙醇分别洗涤该絮状产物3次，最后在50℃下真空干燥24h得到所述硅烷修饰聚磷腈-聚醚砜嵌段共聚物。在优选方案中，所述的用于金属的表面处理剂，按重量份计，其制备原料还包括：0.5重量份的磺化聚磷腈-纳米氧化铯复合物。在一种方案中，所述磺化聚磷腈-纳米氧化铯复合物的制备方法为：在250毫升圆底烧瓶中，将0.4克六氯环三磷腈和0.91克4,4’-二羟基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应4h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3次，最后在40℃下真空干燥24h得到白色聚磷腈粉末；在50毫升三颈烧瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升质量分数98％的浓硫酸，置于60℃水浴锅中，在机械搅拌下反应10h，反应结束后，将产物缓缓倒入冷水中，并不断搅拌，离心除去未反应的硫酸，然后用去离子水洗涤产物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈粉末；在50毫升三颈烧瓶中加入0.5克上述磺化聚磷腈粉末、环氧树脂E510.05克、纳米氧化铯0.3克以及10毫升二甲基亚砜，升温120℃反应2h后，降至室温并将产物缓缓倒入冷水中，并不断搅拌，然后用去离子水洗涤产物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈-纳米氧化铯复合物。本专利技术还披露了用于金属的表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：将所述的原料组分加入搅拌机中搅拌均匀后得到。在一种方案中，所述搅拌机的搅拌速率为1500-3000r/min，搅拌时间为50-100min。在优选方案中，所述搅拌机的搅拌速率为1800r/min，搅拌时间为60min。本专利技术的有益技术效果：利用硅烷修饰聚磷腈-聚醚砜嵌段共聚物来提高表面处理效果、附着力和抗碱抗腐蚀性能，并通过加入磺化聚磷腈-纳米氧化铯复合物进一步提高其附着力和耐腐性能，并进一步提高其耐久性。具体实施方式原料氧化石墨烯购自恒球科技。其它试剂均购自Alfa试剂。实施例1按重量份，将去离子水100份、水杨酸1份、苯并三氮唑1份、硝酸镍2份、硫酸镍3份、氟钛酸2份、葡萄糖酸钠2份、氧化锌2份、硝酸镧3份以及硅烷修饰聚磷腈-聚醚砜嵌段共聚物2份加入搅拌机中搅拌均匀后得到表面处理剂，所述搅拌机的搅拌速率为1800r/min，搅拌时间为60min；所述硅烷修饰聚磷腈-聚醚砜嵌段共聚物的制备方法为：(1)在250毫升圆底烧瓶中，将0.40克六氯环三磷腈和0.93克4,4’-二羟基二苯砜溶解于160毫升乙腈中，然后加入1.3毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应8h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3次，最后在60℃下真空干燥15h得到白色聚磷腈粉末；(2)在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.24g上述步骤(1)所得白色聚磷腈粉末、4.258g二烯丙基双酚S、3.810g4,4’-二氟二苯砜、25ml环丁砜、2.4g碳酸钾、17ml甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至165℃，反应10小时，出料于水中，得到条状聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于金属的表面处理剂，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括：去离子水100份、水杨酸1‑10份、苯并三氮唑1‑10份、硝酸镍2‑10份、硫酸镍3‑10份、氟钛酸2‑10份、葡萄糖酸钠2‑5份、氧化锌2‑5份、硝酸镧3‑10份以及硅烷修饰聚磷腈‑聚醚砜嵌段共聚物2‑10份。

【技术特征摘要】
1.一种用于金属的表面处理剂，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括：去离子水100份、水杨酸1-10份、苯并三氮唑1-10份、硝酸镍2-10份、硫酸镍3-10份、氟钛酸2-10份、葡萄糖酸钠2-5份、氧化锌2-5份、硝酸镧3-10份以及硅烷修饰聚磷腈-聚醚砜嵌段共聚物2-10份。2.根据权利要求1所述的用于金属的表面处理剂，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括：去离子水100份、水杨酸7-9份、苯并三氮唑4-7份、硝酸镍4-7份、硫酸镍7-9份、氟钛酸4-8份、葡萄糖酸钠2-4份、氧化锌2-4份、硝酸镧4-8份以及硅烷修饰聚磷腈-聚醚砜嵌段共聚物4-8份。3.根据权利要求2所述的用于金属的表面处理剂，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括：去离子水100份、水杨酸7-8份、苯并三氮唑4-6份、硝酸镍4-6份、硫酸镍7-8份、氟钛酸4-7份、葡萄糖酸钠2-4份、氧化锌2-4份、硝酸镧4-7份以及硅烷修饰聚磷腈-聚醚砜嵌段共聚物4-7份。4.根据权利要求3所述的用于金属的表面处理剂，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括：去离子水100份、水杨酸7份、苯并三氮唑5份、硝酸镍5份、硫酸镍7份、氟钛酸6份、葡萄糖酸钠3份、氧化锌3份、硝酸镧6份以及硅烷修饰聚磷腈-聚醚砜嵌段共聚物5份。5.根据权利要求1-4任一项所述的用于金属的表面处理剂，其特征在于，所述硅烷修饰聚磷腈-聚醚砜嵌段共聚物的制备方法为：(1)在250毫升圆底烧瓶中，将0.40克六氯环三磷腈和0.93克4,4’-二羟基二苯砜溶解于160毫升乙腈中，然后加入1.3毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应8h，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物3次，最后在60℃下真空干燥15h得到白色聚磷腈粉末；(2)在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.24g上述步骤(1)所得白色聚磷腈粉末、4.258g二烯丙基双酚S、3.810g4,4’-二氟二苯砜、25ml环丁砜、2.4g碳酸钾、17ml甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至165℃，反应10小时，出料于水中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤3遍后，放...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘银松，刘银智，
申请(专利权)人：荆门市拓达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42