表面化學是物理化學一分支。研究在相的界面上發(fā)生的物理和化學現象的一門學科。主要包括表面能、表面張力、吸附、催化和電動現象等方面的研究。如色層分析、萃取、離子交換、接觸催化、泡沫浮選等的原理和方法等均屬表面化學研究范圍。
原料配比
制備方法
(1)將水和所述硅烷偶聯劑混合均勻,得到均勻液體A:
(2)將所述均勻液體A和水溶性硅酸鹽混合均勻,得到均勻液體B;
(3)將所述均勻液體B和促進劑混合均勻,得到均勻液體C:
(4)將所述均勻液體C和氧化硅填料混合均勻,得到均勻液勻液體D;
(5)將所述均勻液體D與水溶性成膜樹脂混合均勻,得到均液體E;
原料配伍
本品各組分質量份配比范圍為:相對于1質量份的所述水溶性硅酸鹽,所述促進劑的用量為0.2~1.8,所述硅烷偶聯劑的用量為0.5~4.5,所述第一硅烷偶聯劑和所述第二硅烷偶聯劑的質量比為(1.2~1.8) : 1.所述氧化硅填料的用量為0.25~2.2,以固體計,所述水溶性成膜樹脂的用量為0.8~6.8,水的用量為10~ 100。
所述硅烷偶聯劑包括第一硅烷偶聯劑和第二硅烷偶聯劑,所述第一硅烷偶聯劑為CI(CH2).Si(OCH3)3、CI(CH2 ):Si(OCH5)3、CI(CH2)3 SiCH:(OCH3)z和CI(CH2 ):SiCH3(OC2H;)2中的至少一種;所述第二硅烷偶聯劑為HS(CH2)gSi( OCH3)3、HS( CH2 ):Si( OC2H5 )3、HS( CH2 ):SiCH3 ( OCH3)2和HS(CH2)3 SiCH:(OC2H5)2中的至少一種。其中,CI(CH2 )zSi(OCH3)3;(稱為γ氯丙基三甲氧基硅烷)、CI(CH2)3Si(OC2Hs)a (稱為Y-氯丙基三乙氧基硅烷)、CI(CH2 );SiCH3(OCHs)2 (稱為Y氯丙基甲基二甲氧基硅烷)和CI(CH2)3 SiCHg(OC:H5)2 (稱為y-氯丙基甲基二乙氧基硅烷)可以用作第一硅烷偶聯劑。其中,HS(CH2),Si(OCH)3 (稱為r巰丙基三甲氧基硅烷)、HS(CH2)sSi(OCHs)3 (稱為y-巰丙基三乙氧基硅烷)、HS(CH2 )sSICH3(OCH3)2 (稱為Y巰丙基甲基二甲氧基硅烷)和HS(CH2)sSiCH,(OC.H,)3 (稱為-巰丙基甲基二乙氧基硅烷)可以用作第二硅烷偶聯劑。
所述促進劑為硫脲和/或尿素。
所述水溶性硅酸鹽可以為硅酸鈉和/或硅酸鉀。所述硅酸鈉可以為無水硅酸鈉、五水偏硅酸鈉和九水硅酸鈉中的至少一種。 并且,所述水溶性硅酸鹽的用量是以無水硅酸鹽的量計算的。
所述氧化硅填料沒有特殊的要求,可以為以氧化硅為主體的各種填料,例如,所述氧化硅填料可以為納米二氧化硅粉和或納米二氧化硅溶膠:優(yōu)選情況下,所述氧化硅填料中的氧化硅的粒徑可以為5~ 90nm,更優(yōu)選為5~ 30nm,例如,可以使用商品牌號為AT-30、AT-30S、AT-40、AT-30A 和AT-20的市售品,或者商品牌號為SS-25和SS-30的市售品。并且,氧化硅填料的用量是以氧化硅本身的質量計算的,例如納米二氧化硅溶膠的用量是以溶膠中的二氧化硅的量計算的,即以納米二氧化硅溶膠的質量乘以其二氧化硅質量分數后得到的數值計算。
所述水溶性成膜樹脂可以為各種水溶性的且能夠用于成膜的改性的或未改性的樹脂,所述樹脂可以以合適的制品形式使用,例如水溶性乳液、水溶性溶液和水溶性固體中的至少-一種,本產品沒有特別的要求,只要能夠用于成膜即可,例如,所述水溶性成膜樹脂可以為水溶性聚酯成膜樹脂(即由多元醇類單體和多元酸類單體聚合而得的水溶性成膜樹脂,例如商品牌號為CB2200的聚酯樹脂)、水溶性苯丙成膜樹脂(即由苯乙烯類單體和丙烯酸(酯)類單體聚合而得的水溶性成膜樹脂,例商品牌號為xy-108b的苯丙乳液)、水溶性環(huán)氧成膜樹脂(即由含有環(huán)氧基的單體聚合而得的水溶性成膜樹脂,例如商品牌號為BH620的環(huán)氧樹脂)、水溶性聚氨酯成膜樹脂(即由多元異氰酸酯類單體和多元羥基化合物類單體聚合而得的水溶性成膜樹脂,例如商品牌號為812的聚氨酯樹脂)、水溶性硅丙成膜樹脂(即由有機硅類單體和丙烯酸(酯)類單體聚合而得的水溶性成膜樹脂,例如商品TC-05 型硅丙乳液,固含量為48%)、水溶性丙烯酸成膜樹脂(即由丙烯酸(酯)類單體聚合而得的水溶性成膜樹脂,例如商品牌號為A-3418 的丙烯酸樹脂)和水溶性氟碳成膜樹脂(即由含氟類單體聚合而得的水溶性成膜樹脂,例如商品牌號為SKFT-I的水性氟碳乳液)中的至少一種;優(yōu)選情況下,所述水溶性成膜樹脂為水溶性苯丙成膜樹脂、水溶性環(huán)氧成膜樹脂、水溶性硅丙成膜樹脂、水溶性丙烯酸成膜樹脂、水溶性聚氨酯成膜樹脂和水溶性聚酯成膜樹脂中的至少一種。更優(yōu)選地
所述水溶性硅丙成膜樹脂為Slomer881乳液(購自Richdale Special Chemicals Inc.,瑞德特殊化學公司)。
所述潤滑助劑為二甲基硅油的水性乳液、聚醚改性的聚硅氧烷、聚乙烯蠟的水性乳液和氧化聚乙烯蠟的水性乳液中的一種或多種。相對于1質量份的所述水溶性硅酸鹽,所述潤滑助劑的含量為0.2~1.8質量份,進一步優(yōu)選為0.5~0.7質量份。
所述二甲基硅油的水性乳液的固含量可以為10%~90%,優(yōu)選為30%~80%。需要說明的是,二甲基硅油的水性乳液在用于配制本產品時,其用量是指水性乳液的總質量乘以其固含量后得到的數值。需要說明的是,所述二甲基硅油的水性乳液的固含量是指制備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為500~ 50000mPa.s,優(yōu)選為1000~ 40000mPa.s,更優(yōu)選為1500~30000mPa.s。
所述聚醚改性的聚硅氧烷俗稱水溶性二甲基硅油,現有的各種水溶性二甲基硅油均可以在本產品中作為所述潤滑助劑用于實現本產品的目的。所述聚醚改性的聚硅氧烷的黏度為100~ 1000mPa.s優(yōu)選為500~ 800Pam,o更優(yōu)選為1000~0 600mPa's更進一步優(yōu)選為2000~ 5000mPa.s。
所述聚乙烯蠟的水性乳液可以是按照常規(guī)方法將聚乙烯蠟乳化后得到的水性乳液,所述聚乙烯蠟的水性乳液的固含量可以為30%~60%6,優(yōu)選為40% ~50%。聚乙烯蠟的水性乳液在用于配制本產品時,其用量是指水性乳波的總質量乘以其固含最后得到的數值。所述聚乙烯蠟的水性乳液中的聚乙婚蠟的熔點可以為90~130℃,優(yōu)選為100~120℃,更優(yōu)選為105~115℃.
所述氧化聚乙烯蠟的水性乳液可以是按照常規(guī)方法將氧化聚乙烯蠟乳化后得到的水性乳液,所述氧化聚乙烯蠟的水性乳波的固含量可以為30%~60%,優(yōu)選為40%~50%。氧化聚乙烯蠟的水性乳液在用于配制本產品時,其用量是指水水性乳液的總質量乘以其固含量后得到的數值。所述氧化聚乙?guī)熛灥乃匀橐褐械难趸垡蚁┫灥乃嶂?以KOH計)可以為5~ 60mg/ B,優(yōu)選為10~ 50mg/ g。
本產品還可以含有其他各種不影響防銹表而化學處理劑性質的組分,如染料、顏料、分散劑和消泡劑中的一種或多種。以該防銹表面化學處理劑的總質量為基準,其他組分的含量不超過20%,優(yōu)選不超過10%。所述消泡劑可以是本領域公知的各種消泡劑,例如聚醚類消泡劑、高碳醇類消泡劑和硅類消泡劑等中的一種或多種。更具體地說,所述消泡劑可以為商購SD 401系列消泡劑中的- - 種或多種。優(yōu)選情況下,以所述防銹表面化學處理劑的總量為基準,所述消泡劑的含量為0.01%~0.05%。
質量指標
防銹表面化學處理劑 | 動摩擦系數 | 耐蝕性合格率(1天)/% | 耐蝕性合格率(60 天)/% | 耐蝕性合格率(120天)/% | 耐蝕性合格率(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 | 97 | 95 | 94 | 93 |
5# | 0.16 | 96 | 96 | 95 | 93 |
6# | 0.17 | 97 | 96 | 93 | 92 |
7# | 0.16 | 97 | 97 | 94 | 93 |
8# | 0.17 | 96 | 96 | 93 | 93 |
9# | 0.16 | 96 | 96 | 94 | 92 |
10# | 0.17 | 95 | 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 |
產品應用
本品是一種防銹表面化學處理劑。本產品無須稀釋I可以直接使用。
所述防銹表面化學處理劑可以以本領域常規(guī)的方式用于制備各種金屬材料。
該熱鍍金屬材料包括熱鍍鋅金屬基材和附著在該熱鍍金屬基材上的涂層,所述熱鍍金屬基材為熱鍍鋅金屬基材、熱鍍鋁鋅金屬基材和熱鍍鋁鋅鎂金屬基材中的至少-種,所述涂層為如上所述的防銹表面化學處理劑的固化產物。所述熱鍍鋅金屬基材可以為含有鋅鍍層的金屬基材,所述鋅鍍層中,鋅的含量可以為92. 5%~95.5%。所述鋅鍍層還可含有其他常規(guī)成分,如硅。所述熱鍍鋁鋅金屬基材可以為含有鋅鋁鍍層的金屬基材,所述鋅鋁鍍層中,鋅的含量可以為41. 5%~43.5%,鋁的含量可以為51. 5%~55.0%。所述鋅鋁鍍層還可含有其他常規(guī)成分,如硅。
在熱鍍金屬基材上附著所述涂層的方法可以包括將所述防銹表面化學處理劑附著在熱鍍金屬基材的表面,然后干燥,干燥的溫度可以為60~ 120C,優(yōu)選為90~110°C,時間可以為0.5~3s。所述防銹表面化學處理劑的用量可以根據涂層的厚度進行確定。所述干燥的方法,可以為熱風干燥、感應加熱和紅外輻射加熱中的- - 種或多種。所有液體和固體的體積均指20°C、1標準大氣壓下的體積。
1、清洗鉑金表面的碳氧化物。
2、空調系統中的氟利昂,通過小冰晶體表面化學反應破壞臭氧層。
3、金屬表面暴露在空氣中時生銹。
4、電子工業(yè)中,制作半導體元件。
5、人造肥料中所含的氨,是通過氮和氫在金屬(如教科書中提到的鉑銠合金網)表面生成。
產品特性
本產品形成的防護膜的耐蝕性十分優(yōu)良。此外,本產品的耐儲藏性非常優(yōu)異,在配制完成后可在室溫下儲存180天而不發(fā)生明顯的形狀改變和性能下降。