一种水性微胶囊封孔剂及制备方法技术

本发明专利技术涉及到一种水性微胶囊封孔剂及制备方法。水性微胶囊封孔剂由主乳化剂、辅助乳化剂、封堵剂、缓蚀剂和溶剂组成。将主乳化剂0.1‑200g、辅助乳化剂0.01‑20g、封堵剂0.1‑200g、缓蚀剂0.1‑200g加入容器中，在20‑100℃下，搅拌10分钟以上，加入0‑100ml的稀碱液调PH值至5‑7，然后加入1L的水，再搅拌10分钟以上，可得水性微胶囊封孔剂工作液。以铁基材镀镍为例，本发明专利技术制备的微胶囊进入到镀层孔隙内时，由于电位差发生了原电池反应，铁基材被微量溶解，铁离子进入水中被烃基磷酸酯捕获，生成烃基磷酸酯铁盐沉淀，主乳化剂失去乳化作用，原本平衡的体系被打破，封堵剂和缓蚀剂被释放出来，与烃基磷酸酯铁盐沉淀一起形成不会被水洗掉的封堵层，进而封堵住镀层孔隙，显示出高度的选择性。经封孔后的镀件，耐腐蚀能力提高5‑10倍，且不改变外观、导电、焊接、可喷字等性能。

【技术实现步骤摘要】
一种水性微胶囊封孔剂及制备方法
本专利技术涉及表面处理
，具体涉及到一种水性微胶囊封孔剂及制备方法。
技术介绍
当镀层的电位比基体更正时，比如常见的铁基材上的镀镍层，被称为阴极性镀层，此类镀层对基材只有物理的防护作用，当镀层存在孔隙时，因镀层和基材存在电位差，会在孔隙处发生原电池反应，反而会加速基材的腐蚀，而孔隙是不可避免的。为了防止腐蚀的发生，技术人员通常采用以下办法：一是镀多层镍，将镀层加厚到20微米以上以减少孔隙，但是过厚的镀层意味着更高的成本，而且铜、镍等有色金属我国储量并不高，很多依赖进口，过厚的镀层也会造成资源的浪费。二是设法将镀层孔隙封闭，常用的封闭方法有以下几种：（1）使用铬酸盐钝化，铬酸盐可以在孔隙处与基材发生反应，比如与铁基材反应生成铬酸铁沉淀，进而封闭孔隙。但六价铬是一种高污染的有害物质，行业中已经尽可能的减少使用，而且钝化效果并不理想。（2）使用油性封孔剂，相当于在镀层表面浸一层防锈油，“顺便”封堵了孔隙，此种方法防锈效果较好，但由于镀层表面多了一层油膜，外观发生了改变，导电性、焊接性能也受到影响，有时需要喷字也无法进行。同时，油性封孔剂通常使用易燃易爆的挥发性有机溶剂，在产线使用时有安全上的风险，这些都极大的限制了油性封孔剂的使用。（3）使用水性封孔剂，水性封孔剂安全环保，但目前市场上多数的水性封孔剂都依靠有机物吸附在金属表面成膜，且多数为纳米级厚度的单分子层膜，对于直径为微米级的镀层孔隙封闭效果并不理想。亦有些水性封孔剂在表面形成一层油膜，又有了油性封孔剂的弊端。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种成本低、稳定性好、环保无污染、封孔速度快且封孔效果好的水性微胶囊封孔剂。本专利技术所要解决的第二个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种生产工艺简单、制备的封孔剂稳定性好、环保无污染、封孔速度快且封孔效果好的水性微胶囊封孔剂的制备方法。为解决上述第一个技术问题，本专利技术的技术方案是：一种水性微胶囊封孔剂，所述水性微胶囊封孔剂由主乳化剂、辅助乳化剂、封堵剂、缓蚀剂和溶剂组成。作为一种优选的技术方案，所述主乳化剂为烷基磷酸酯盐类，所述烷基磷酸酯盐类包括单烃基磷酸酯基和/或双烃基烷基磷酸酯基，所述烷基磷酸酯盐类的结构式为：或，所述烷基磷酸酯盐类结构式中的R为亲油基R，所述亲油基R基团为8-24个碳的直链或者带支链的烷基或为6-24个碳的芳烃，所述烷基磷酸酯盐类结构式中的M+离子为氢离子、钾离子、钠离子、铵离子中的一种或多种，所述主乳化剂在水性微胶囊封孔剂工作液中的浓度为0.1-200g/L。作为一种优选的技术方案，所述辅助乳化剂为失水山梨醇脂肪酸酯，所述失水山梨醇脂肪酸酯的商品名称为司盘20、司盘40、司盘60、司盘80中的一种或多种，所述辅助乳化剂在水性微胶囊封孔剂工作液中的浓度为0.01-20g/L。作为一种优选的技术方案，所述封堵剂为石蜡、蜂蜡、棕榈蜡、聚乙烯蜡中的一种或多种，所述封堵剂在水性微胶囊封孔剂工作液中的浓度为0.1-200g/L。作为一种优选的技术方案，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、石油磺酸钡、石油磺酸钠、羊毛脂镁皂中的一种或多种，所述缓蚀剂在水性微胶囊封孔剂工作液中的浓度为0.1-200g/L。作为一种优选的技术方案，所述溶剂为水。为解决上述第二个技术问题，本专利技术的技术方案是：水性微胶囊封孔剂的制备方法，包括以下步骤：将主乳化剂0.1-200g、辅助乳化剂0.01-20g、封堵剂0.1-200g、缓蚀剂0.1-200g加入容器中，在20-100℃下，搅拌10分钟以上，加入0-100ml的稀碱液调PH值至5-7，然后加入1L的水，再搅拌10分钟以上，可得水性微胶囊封孔剂工作液。作为一种优选的技术方案，所述主乳化剂在水性微胶囊封孔剂工作液中的浓度为0.1-200g/L，所述辅助乳化剂在水性微胶囊封孔剂工作液中的浓度为0.01-20g/L，所述封堵剂在水性微胶囊封孔剂工作液中的浓度为0.1-200g/L，所述缓蚀剂在水性微胶囊封孔剂工作液中的浓度为0.1-200g/L。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：上述乳化的过程中，形成了以烃基磷酸酯盐为外壳，以封堵剂、缓蚀剂为内核的纳米级到微米级的微胶囊分散在水中，以铁基材镀镍为例，当所述微胶囊遇到镍镀层时，仍然保持稳定，在水洗时也可以轻易洗去，不会在镀层表面成膜。但是当所述微胶囊进入到镀层孔隙内时，由于电位差发生了原电池反应，铁基材被微量溶解，铁离子进入水中被烃基磷酸酯捕获，生成烃基磷酸酯铁盐沉淀，主乳化剂失去乳化作用，原本平衡的体系被打破，封堵剂和缓蚀剂被释放出来，与烃基磷酸酯铁盐沉淀一起形成不会被水洗掉的封堵层，进而封堵住镀层孔隙，显示出高度的选择性。在后续的烘干工序中，经过脱水、重熔，形成更加致密的封堵层。经封孔后的镀件，耐腐蚀能力提高5-10倍，而且不改变外观，不改变导电、焊接、可喷字等性能。使用本专利技术的封孔剂进行封孔，温度可实现常温、中温(50℃左右)、高温(80℃左右)条件下的封孔处理，处理时间根据不同的工艺要求可控制在2min-30min。本专利技术使用水性微胶囊封孔剂进行封孔，封孔质量完全满足EN12372-7标准中≤30mg/dm2的要求，该封孔剂性价比高，适用范围宽，由于产品以乳化液形式存在，稳定性好，且产品完全满足环保要求。具体实施方式实施例1一种水性微胶囊封孔剂的制备方法，其步骤为：以下各组分按照质量浓度计算，将10克单十四醇磷酸酯钾，0.8克司盘-40，12克液体石蜡，8克石油磺酸钠，加入到烧杯中，60℃下搅拌20分钟，然后加水到1升液位，再搅拌10分钟，形成稳定的乳液，得封孔剂工作液。封孔剂的检测方法如下：阴极性镀层工件，比如铁件镀铜、镀镍，锌合金件镀铜、镀镍后，在上述工作液中，在10-60℃下，浸泡10秒到10分钟，取出用水洗干净，烘干。例如选用普通铁片，在经常规方法镀5个微米的中磷化学镍镀层后，一半浸入上述封孔液中，另一半暴露在空气中，并做好标记。常温状态下浸5分钟，然后取出用水冲洗干净，烘干，进入中性盐水喷雾试验机中，做盐雾试验。2小时后，未浸封孔剂的一半开始出现锈点，浸过封孔剂的一半无改变；24小时后，未浸封孔剂的一半锈蚀严重，浸过封孔剂的一半未发生腐蚀，外观未改变，说明封孔效果明显。实施例2一种水性微胶囊封孔剂的制备方法，其步骤为：以下各组分按照质量浓度计算，将15克十二烷基磷酸酯，1.2克司盘-60，18克聚乙烯蜡，2克苯并三氮唑，加入到烧杯中，70℃下搅拌20分钟，在搅拌下，然后用稀的氢氧化钾溶液调节pH到中性，再加水到1升液位，再搅拌10分钟，形成稳定的乳液，得封孔剂工作液。选用普通铁片，在经常规方法镀5个微米的中磷化学镍镀层后，一半浸入上述封孔液中，另一半暴露在空气中，并做好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性微胶囊封孔剂，其特征在于：所述水性微胶囊封孔剂由主乳化剂、辅助乳化剂、封堵剂、缓蚀剂和溶剂组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性微胶囊封孔剂，其特征在于：所述水性微胶囊封孔剂由主乳化剂、辅助乳化剂、封堵剂、缓蚀剂和溶剂组成。


2.根据权利要求1所述的水性微胶囊封孔剂，其特征在于：所述主乳化剂为烷基磷酸酯盐类，所述烷基磷酸酯盐类包括单烃基磷酸酯基和/或双烃基烷基磷酸酯基，所述烷基磷酸酯盐类的结构式为：

或，
所述烷基磷酸酯盐类结构式中的R为亲油基R，所述亲油基R基团为8-24个碳的直链或者带支链的烷基或为6-24个碳的芳烃，所述烷基磷酸酯盐类结构式中的M+离子为氢离子、钾离子、钠离子、铵离子中的一种或多种，所述主乳化剂在水性微胶囊封孔剂工作液中的浓度为0.1-200g/L。


3.根据权利要求1所述的水性微胶囊封孔剂，其特征在于：所述辅助乳化剂为失水山梨醇脂肪酸酯，所述失水山梨醇脂肪酸酯的商品名称为司盘20、司盘40、司盘60、司盘80中的一种或多种，所述辅助乳化剂在水性微胶囊封孔剂工作液中的浓度为0.01-20g/L。


4.根据权利要求1所述的水性微胶囊封孔剂，其特征在于：所述封堵剂为石蜡、蜂蜡、棕榈蜡、聚乙烯蜡中的一种或多种，所述封堵剂在水性微胶囊封孔剂工作液中的浓度为0.1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雨，
申请(专利权)人：赵雨，
类型：发明
国别省市：江苏;32