CN109852959A - 一种环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂及其制备方法和采用处理剂处理形成膜层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂，包括氟锆酸和/或氟钛酸、水性树脂、硅烷和分散性纳米粒子，每公斤处理剂按质量配比为：30～50g氟锆酸或氟钛酸、80～120g水性树脂、30～50g的氨基硅烷或环氧硅烷和1～10g的分散性纳米粒子、余量为水。本发明还提供了上述环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂的制备方法。本发明还提供了采用上述环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂处理形成膜层的方法。该处理剂形成的膜层与电泳形成金属层结合度更高，可有效提高陶瓷体与电泳涂料的物理结合能力。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂。本发明还涉及上述环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂的制备方法。本发明还涉及采用上述环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂处理形成膜层的方法。
背景技术
传统电泳涂装前的金属表面处理技术大多采用磷化处理。但是，该处理方法由于含锌、镍等有害重金属离子以及磷等化学成分，且在处理过程中会产生大量的磷化渣，对环境造成很大的危害，更进一步说，磷化处理技术耗能较大，对前道的表调工艺依赖程度大，这也增加了处理成本和管理的难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂，该处理剂形成的膜层与电泳形成金属层结合度更高，可有效提高陶瓷体与电泳涂料的物理结合能力。本发明所要解决的技术问题还包括提供一种上述环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂的制备方法。本发明所要解决的技术问题还包括提供一种采用上述环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂处理形成膜层的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供一种环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂，包括氟锆酸和/或氟钛酸、水性树脂、硅烷和分散性纳米粒子，每公斤处理剂按质量配比为：30～50g氟锆酸或氟钛酸、80～120g水性树脂、30～50g的氨基硅烷或环氧硅烷和1～ 10g 的分散性纳米粒子、余量为水。
进一步的，还包括10～20g MOSi2和丙酮有机溶剂。
本发明提供的上述环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂的制备方法，将所述30～50g氟锆酸或氟钛酸、80～ 120g水性树脂、30～50g的氨基硅烷和/或环氧硅烷、1～ 10g 的分散性纳米粒子和10～20g MOSi2按顺序边搅拌边加入搅拌罐中与水进行搅拌混合，所述MOSi2和水性树脂搅拌混合后加入丙酮有机溶剂中经超声分散后再加入混合液中；其中，MOSi2和水性树脂的体积比为：1:6～1:12。
本发明提供的采用上述环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂处理形成膜层的方法，包括以下步骤：
1）将氟锆酸和/或氟钛酸、水性树脂、氨基硅烷和分散性纳米粒子进行放入搅拌罐中混合搅拌获得处理剂；
2）陶瓷胚体烧结，陶瓷料在密闭容器内进行陈腐12-24h，再通过真空挤出机挤出陈腐后的挤出料进行定型，湿胚挤出后进行40℃低温干燥，干燥后的胚体进行高温烧结；
3）再将胚体自然冷却至60℃-80℃，胚体浸入在处理剂中进行浸浆涂膜，浸泡时间为1-2min，常温干燥1h即可 。
进一步的，步骤2）中待湿胚40℃低温干燥后，首先将其浸入到处理剂中0.2-0.8秒，再进行低温干燥，干燥后的胚体进行高温烧结。
本发明具有如下有益效果：
1）在整个生产过程中不会产生含鳞有害残渣，并且生成的处理剂中不含磷等有害物质，其产品和产品的生产过程均更加环保。
2）处理剂中加入水性树脂，能够使形成的膜层耐磨性能和牢固度均得到提升，获得更好的抗盐雾性能，提高漆面的附着力。
3）处理剂中加入MOSi2和丙酮有机溶剂，可有效提供耐磨性能和硬度。
4）在步骤2）中待湿胚40℃低温干燥后，首先将其浸入到处理剂中0.2-0.8秒，再进行低温干燥，干燥后的胚体进行高温烧结，这种处理有利于陶瓷胚与处理剂膜层高度结合，其原因在于MOSi2材料在干燥过程中会与湿润状态的陶瓷体高度结合，由于处理剂中同样含有MOSi2材料再浸入处理剂时能够形成整个层面的结晶层。
5）胚体自然冷却至60℃-80℃后，胚体浸入在处理剂中进行浸浆涂膜，在该温度条件下胚体能够与胚体内具有MOSi2形成整体结晶，提高膜层与陶瓷体的结合度，提升耐磨性和抗盐雾性能。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明中的搅拌罐的结构示意图；
图2是本发明中的搅拌罐的俯视示意图。
图中标号：1、搅拌电机；2、搅拌轴；3、搅拌叶片；4、挡板；5、罐体；6、出料口；7、轴承座；8、支架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂，包括氟锆酸和/或氟钛酸、水性树脂、硅烷和分散性纳米粒子，每公斤处理剂按质量配比为：30～50g氟锆酸或氟钛酸、80～120g水性树脂、30～50g的氨基硅烷或环氧硅烷和1～ 10g 的分散性纳米粒子、余量为水。
为了增强耐磨性和提高耐腐蚀性，还包括10～20g MOSi2和丙酮有机溶剂。
上述环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂的配比有如下方式：
实施例1：每公斤处理剂按质量配比为：35g氟锆酸、86g水性树脂、40g的氨基硅烷或环氧硅烷和3g 的分散性纳米粒子、余量为水。采用该配比形成的陶瓷膜层经电泳形成漆面后的盐雾测试时间可达1200小时以上。
实施例2：每公斤处理剂按质量配比为：40g氟钛酸、105g水性树脂、42g的氨基硅烷或环氧硅烷和6g 的分散性纳米粒子、15g MOSi2、丙酮有机溶剂，余量为水。采用该配比形成的陶瓷膜层经电泳形成漆面后的盐雾测试时间可达1500小时以上。
实施例3：每公斤处理剂按质量配比为：45g氟钛酸、110g水性树脂、46g的氨基硅烷或环氧硅烷和8g 的分散性纳米粒子、18g MOSi2、丙酮有机溶剂，余量为水。采用该配比形成的陶瓷膜层经电泳形成漆面后的盐雾测试时间可达1500小时以上。
本发明提供的上述环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂的制备方法，包括将所述30～50g氟锆酸或氟钛酸、80～ 120g水性树脂、30～50g的氨基硅烷和/或环氧硅烷、1～ 10g的分散性纳米粒子和10～20g MOSi2按顺序边搅拌边加入搅拌罐中与水进行搅拌混合，所述MOSi2和水性树脂搅拌混合后加入丙酮有机溶剂中经超声分散后再加入混合液中；其中，MOSi2和水性树脂的体积比为：1:6～1:12。在实际操作中，所述MOSi2和聚甲基硅树脂的体积比为：1:8.5。
本发明提供的采用上述环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂处理形成膜层的方法，包括以下步骤：
1）将氟锆酸和/或氟钛酸、水性树脂、氨基硅烷和分散性纳米粒子进行放入搅拌罐中混合搅拌获得处理剂；
2）陶瓷胚体烧结，陶瓷料在密闭容器内进行陈腐12-24h，再通过真空挤出机挤出陈腐后的挤出料进行定型，湿胚挤出后进行40℃低温干燥，干燥后的胚体进行高温烧结；
3）再将胚体自然冷却至60℃-80℃，胚体浸入在处理剂中进行浸浆涂膜，浸泡时间为1-2min，常温干燥1h即可 。
步骤2）中待湿胚40℃低温干燥后，首先将其浸入到处理剂中0.2-0.8秒，再进行低温干燥，干燥后的胚体进行高温烧结。这种处理有利于陶瓷胚与处理剂膜层高度结合，其原因在于MOSi2材料在干燥过程中会与湿润状态的陶瓷体高度结合，由于处理剂中同样含有MOSi2材料再浸入处理剂时能够形成整个层面的结晶层。经该步骤处理形成的陶瓷膜层经电泳形成漆面后的盐雾测试时间可达2000小时以上。
步骤1）中的搅拌罐包括：搅拌电机1、搅拌轴2、搅拌叶片3、挡板4、罐体5、出料口6、轴承座7和支架8，所述罐体5的侧部固定有支架8，所述罐体5的底部与出料口6连接，所述罐体5的内部固定有挡板4，所述罐体5的内部固定有轴承座7，所述轴承座7的上部安装有搅拌轴2，所述搅拌轴2的一端穿过罐体5的顶部，并与搅拌电机1连接，所述罐体5的底部固定有液位传感器，所述出料口6的上部设有电动控制阀。该搅拌罐的搅拌效率更高，罐体侧壁上的挡板能够使搅拌叶搅拌形成的涡流在侧壁处被阻挡，形成散流，使其中的混合料能够充分分散均匀。
Claims (10)
1.一种环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂，包括氟锆酸和/或氟钛酸、水性树脂、硅烷和分散性纳米粒子，每公斤处理剂按质量配比为：30～50g氟锆酸或氟钛酸、80～ 120g水性树脂、30～50g的氨基硅烷或环氧硅烷和1～ 10g 的分散性纳米粒子、余量为水。
2.根据权利要求1所述的环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂，其特征是：还包括10～20g MOSi2和丙酮有机溶剂。
3.根据权利要求1所述的环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂，其特征是：每公斤处理剂按质量配比为：35g氟锆酸、86g水性树脂、40g的氨基硅烷或环氧硅烷和3g 的分散性纳米粒子、余量为水。
4.根据权利要求2所述的环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂，其特征是：每公斤处理剂按质量配比为：40g氟钛酸、105g水性树脂、42g的氨基硅烷或环氧硅烷和6g 的分散性纳米粒子、15g MOSi2、丙酮有机溶剂，余量为水。
5.根据权利要求2所述的环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂，其特征是：每公斤处理剂按质量配比为：45g氟钛酸、110g水性树脂、46g的氨基硅烷或环氧硅烷和8g 的分散性纳米粒子、18g MOSi2、丙酮有机溶剂，余量为水。
6.一种权利要求2所述的环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂的制备方法，其特征是：将所述30～50g氟锆酸或氟钛酸、80～ 120g水性树脂、30～50g的氨基硅烷和/或环氧硅烷、1～ 10g 的分散性纳米粒子和10～20g MOSi2按顺序边搅拌边加入搅拌罐中与水进行搅拌混合，所述MOSi2和水性树脂搅拌混合后加入丙酮有机溶剂中经超声分散后再加入混合液中；其中，MOSi2和水性树脂的体积比为：1:6～1:12。
7.根据权利要求6所述的环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂的制备方法，其特征是：所述MOSi2和聚甲基硅树脂的体积比为：1:8.5。
8.一种采用权利要求1或2所述环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂处理形成膜层的方法，其特征是：包括以下步骤：
将氟锆酸和/或氟钛酸、水性树脂、氨基硅烷和分散性纳米粒子进行放入搅拌罐中混合搅拌获得处理剂；
陶瓷胚体烧结，陶瓷料在密闭容器内进行陈腐12-24h，再通过真空挤出机挤出陈腐后的挤出料进行定型，湿胚挤出后进行40℃低温干燥，干燥后的胚体进行高温烧结；
再将胚体自然冷却至60℃-80℃，胚体浸入在处理剂中进行浸浆涂膜，浸泡时间为1-2min，常温干燥1h即可 。
9.根据权利要求8所述的采用环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂处理形成膜层的方法，其特征是：步骤2）中待湿胚40℃低温干燥后，首先将其浸入到处理剂中0.2-0.8秒，再进行低温干燥，干燥后的胚体进行高温烧结。
10.根据权利要求8所述的采用环保无磷电泳专用陶瓷膜层处理剂处理形成膜层的方法，其特征是：步骤1）中的搅拌罐包括：搅拌电机（1）、搅拌轴（2）、搅拌叶片（3）、挡板（4）、罐体（5）、出料口（6）、轴承座（7）和支架（8），所述罐体（5）的侧部固定有支架（8），所述罐体（5）的底部与出料口（6）连接，所述罐体（5）的内部固定有挡板（4），所述罐体（5）的内部固定有轴承座（7），所述轴承座（7）的上部安装有搅拌轴（2），所述搅拌轴（2）的一端穿过罐体（5）的顶部，并与搅拌电机（1）连接，所述罐体（5）的底部固定有液位传感器，所述出料口（6）的上部设有电动控制阀。
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