CN110064580A - 一种金属表面的防护方法 - Google Patents

一种金属表面的防护方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110064580A
CN110064580A CN201910345747.3A CN201910345747A CN110064580A CN 110064580 A CN110064580 A CN 110064580A CN 201910345747 A CN201910345747 A CN 201910345747A CN 110064580 A CN110064580 A CN 110064580A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
parts
metal surface
defence
treated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910345747.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110064580B (zh
Inventor
赖奕坚
杨海燕
赵斌元
田军强
孟川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advanced Materials Research Center of Jiaotong University in Zibo High tech Zone
Original Assignee
Zibo Nayin New Material Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zibo Nayin New Material Technology Co Ltd filed Critical Zibo Nayin New Material Technology Co Ltd
Priority to CN201910345747.3A priority Critical patent/CN110064580B/zh
Publication of CN110064580A publication Critical patent/CN110064580A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110064580B publication Critical patent/CN110064580B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0254—After-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/10—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by other chemical means
    • B05D3/102—Pretreatment of metallic substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/12—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by mechanical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B05D7/54—No clear coat specified
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C09D4/06—Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2401/00—Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like
    • B05D2401/20—Aqueous dispersion or solution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2451/00—Type of carrier, type of coating (Multilayers)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

一种金属表面的防护方法，包括以下步骤：1)将加工完成的金属进行表面打磨抛光；2)将步骤1)处理后的金属表面进行活化；3)将表面活化处理后的金属进行热水洗；4)在流动水体中对步骤3)处理后的金属进行水洗，水速为1.5‑1.8m/s；5)在金属表面首先涂覆一层修复剂，涂覆后静置30‑60分钟，然后再涂覆一层金属覆盖剂，在金属表面形成覆盖层；6)将步骤5)处理后的金属进行第二次热水洗；7)在流动水体中对步骤6)处理后的金属进行第二次水洗，水速为1.5‑1.8m/s；8)送入烘箱中在160‑170摄氏度的条件下，干燥8‑10小时。利用本发明的防护方法对金属表面进行防护，显著地提高了金属的抗腐蚀性并防止金属表面生锈，极大延长了金属的使用寿命。

Description

一种金属表面的防护方法
技术领域
本发明涉及金属表面处理的防护工程技术领域，具体地，涉及一种金属表面的防护方法。
背景技术
现有技术中，常用的防护技术包括以下几类：(1)防锈油封:适用于不带机油或非金属零件的金属制件；(2)干燥空气封存:适用于非金属零件和带机油零件的金属制件的封存；(3)气相缓蚀剂封存:气相封存之前将零件用置换型防锈油彻底清洗干净，然后用气相纸包装，并用密封材料(聚乙烯袋或铝塑复合袋)包装。
而对于金属的防护来说，例如银的防护要求是要抗氧化、抗硫化，金的防护要求是要表面疏水、不沾污、易清洗、不与其它金属形成电极，而铜的防护要求是要抗氧化。要达到对金属的养护目的，最常见的方法是在表面镀覆金属覆盖剂，而且要求镀覆了金属覆盖剂后不影响金属本身的外观、导电性和导热性。
现有的金属表面防护技术是在金属加工完成后，通常经过简单的清洗直接进行表面处理，其表面液滴或者杂质颗粒容易附着在金属与涂层之间，导致涂层与基底之间连接不紧密，容易脱落。并且因无较先进的材料和工法，在有些处理上无所突破，无法进一步提高工效。此外，铁等金属材质表面电镀铜、银际使用中存在的一些问题：如果只使用常规的“修复剂”，容易在表面形成痕迹，而且这类修复剂属于物理阻隔空气、氧气，影响了表面的导电性，大部分不耐酸性环境；如果只使用“单分子膜”产品，因为不同厂家的表面电镀工艺不稳定，或者基础材质不稳定，会有缝隙，表面不全是铜、银的洁净表面，因此单分子膜覆盖于纯铜、银表面，但不能保护有缝隙的地方。
金属材料在日常的防腐过程中存在诸多问题，若依然沿用旧设备、旧材料、旧工法，就会停滞不前，不仅对人们的生命健康、周遭环境构成威胁、还严重浪费了国家资源。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种金属表面的防护方法。利用本发明的防护方法对金属表面进行防护，显著地提高了金属的抗腐蚀性并防止金属表面生锈，极大延长了金属的使用寿命。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是一种金属表面的防护方法，包括以下步骤：
1)将加工完成的金属进行表面打磨抛光；
2)将步骤1)处理后的金属表面进行活化，去除金属表面油脂或氧化层；
3)将表面活化处理后的金属进行热水洗，去除金属表面残留的活化剂；
4)在流动水体中对步骤3)处理后的金属进行水洗，水速为1.5-1.8m/s，进一步去除金属表面残留的活化剂；
5)在金属表面首先涂覆一层修复剂，涂覆后静置30-60分钟，然后再涂覆一层金属覆盖剂，在金属表面形成覆盖层；
6)将步骤5)处理后的金属进行第二次热水洗，去除金属表面残留的金属覆盖剂；
7)在流动水体中对步骤6)处理后的金属进行第二次水洗，水速为 1.5-1.8m/s，进一步去除金属表面残留的金属覆盖剂；
8)送入烘箱中在160-170摄氏度的条件下，干燥8-10小时。
优选的是，所述步骤5)中的修复剂包括如下重量份数的组分：双酚S二缩水甘油醚33-35份、矽粉8-10份、二乙烯三胺12-14份、丙二醇单甲醚2.5-3.5 份、二丁基酞酸酯2.5-3.5份、聚环氧乙烷1-3份、苄醇11-12份、二甲基丙烯酸二甲酯5-6份、双酚A型环氧树脂25-28份、油醇聚氧乙烯醚6-7份、邻苯二甲酸酯17-18份、不锈钢粉末10-12份、羰基镍粉4-5份、共聚尼龙10-12 份和超细钴粉5-7份。本发明所制备的修复剂耐热性好，高达270-275℃，且使用修复剂后其金属件的弯曲强度提高165％以上，拉伸强度提高245％以上，可达到良好的修补强度，可满足实际应用需求。
在上述任一方案中优选的是，所述两次热水洗是用65℃～75℃的热清水洗进行处理。
在上述任一方案中优选的是，所述两次热水洗的时长均为20-25min。
在上述任一方案中优选的是，所述修补剂的制备方法包括如下制备步骤：按相应重量份数称取原料；将双酚S二缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂、邻苯二甲酸酯、油醇聚氧乙烯醚、聚环氧乙烷、苄醇和二甲基丙烯酸二甲酯置于搅拌罐中，加热至85-88℃搅拌35-45min，然后加入超细钴粉、羰基镍粉、不锈钢粉末和矽粉，继续搅拌3-4h，再冷却至室温，依次加入二丁基酞酸酯、共聚尼龙、二乙烯三胺和丙二醇单甲醚，搅拌6-8h，最后真空脱泡即可。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤2)中活化处理的温度控制在820℃ -840℃，活化处理的时间控制在45min-50min。
本发明是根据多年的实际应用实践和经验所得，采用最佳的技术手段和措施来进行组合优化，获得了最优的技术效果，并非是技术特征的简单叠加和拼凑，因此本发明具有显著的意义。
本发明的有益效果：
1.本发明将修复剂和金属覆盖剂复配使用，修复剂主要功能在于对微小的电镀缺陷进行修补，金属覆盖剂主要在于防护洁净的金属表面，形成保护膜，且两者均是水性体系，进一步提高了对金属表面的防护效果。
2.本发明的金属表面的防护方法应用范围非常广泛，可用于进场原料的防护，包括铜和银的相关原料；用于库存环节，能够降低库存失效率，用于触点、电接触材料和其它材料；能够提高产品寿命，包括开关、插座、空调冷凝管、贵金属制品；能够用于加工过程的防护，可用于PCB制程行业和临时性防护。
3.本发明的制备方法，工艺稳定可靠，环保无污染，处理后的金属件防腐性能好，成本低；本发明对于我国高端金属材料防腐技术和市场的发展具有重要战略作用。
附图说明
图1-3示出了针对金、银、铜经过本发明的防护方法处理而进行基础防护效果测试的结果；
图4示出了针对金属经过本发明的防护方法处理而进行贾凡尼测试的结果；
图5示出了针对电镀件经过本发明的防护方法处理而进行测试的结果；
图6示出了针对银产品经过本发明的防护方法处理而进行测试的结果；
图7-8示出了针对银工件经过本发明的防护方法处理而在H2S气氛中的抗变色寿命测试的结果；
图9示出了针对镀银滑块经过本发明的防护方法处理而进行测试的的结果。图10测试结果参见表
具体实施方式
以下结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述，但要求保护的范围并不局限于此。
实施例1
一种金属表面的防护方法，包括以下步骤：
1)将加工完成的金属进行表面打磨抛光；
2)将步骤1)处理后的金属表面进行活化，去除金属表面油脂或氧化层；
3)将表面活化处理后的金属进行热水洗，去除金属表面残留的活化剂；
4)在流动水体中对步骤3)处理后的金属进行水洗，水速为1.5-1.8m/s，进一步去除金属表面残留的活化剂；
5)在金属表面首先涂覆一层修复剂，涂覆后静置30-60分钟，然后再涂覆一层金属覆盖剂，在金属表面形成覆盖层；
6)将步骤5)处理后的金属进行第二次热水洗，去除金属表面残留的金属覆盖剂；
7)在流动水体中对步骤6)处理后的金属进行第二次水洗，水速为 1.5-1.8m/s，进一步去除金属表面残留的金属覆盖剂；
8)送入烘箱中在160-170摄氏度的条件下，干燥8-10小时。
所述步骤5)中的修复剂包括如下重量份数的组分：双酚S二缩水甘油醚 33-35份、矽粉8-10份、二乙烯三胺12-14份、丙二醇单甲醚2.5-3.5份、二丁基酞酸酯2.5-3.5份、聚环氧乙烷1-3份、苄醇11-12份、二甲基丙烯酸二甲酯5-6份、双酚A型环氧树脂25-28份、油醇聚氧乙烯醚6-7份、邻苯二甲酸酯17-18份、不锈钢粉末10-12份、羰基镍粉4-5份、共聚尼龙10-12份和超细钴粉5-7份。本发明所制备的修复剂耐热性好，高达270-275℃，且使用修复剂后其金属件的弯曲强度提高165％以上，拉伸强度提高245％以上，可达到良好的修补强度，可满足实际应用需求。
所述两次热水洗是用65℃～75℃的热清水洗进行处理。
所述两次热水洗的时长均为20-25min。
所述修补剂的制备方法包括如下制备步骤：按相应重量份数称取原料；将双酚S二缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂、邻苯二甲酸酯、油醇聚氧乙烯醚、聚环氧乙烷、苄醇和二甲基丙烯酸二甲酯置于搅拌罐中，加热至85-88℃搅拌 35-45min，然后加入超细钴粉、羰基镍粉、不锈钢粉末和矽粉，继续搅拌3-4h，再冷却至室温，依次加入二丁基酞酸酯、共聚尼龙、二乙烯三胺和丙二醇单甲醚，搅拌6-8h，最后真空脱泡即可。
所述步骤2)中活化处理的温度控制在820℃-840℃，活化处理的时间控制在45min-50min。
实施例2
一种金属表面的防护方法，包括以下步骤：
1)将加工完成的金属进行表面打磨抛光；
2)将步骤1)处理后的金属表面进行活化，去除金属表面油脂或氧化层；
3)将表面活化处理后的金属进行热水洗，去除金属表面残留的活化剂；
4)在流动水体中对步骤3)处理后的金属进行水洗，水速为1.5-1.8m/s，进一步去除金属表面残留的活化剂；
5)在金属表面首先涂覆一层修复剂，涂覆后静置30-60分钟，然后再涂覆一层金属覆盖剂，在金属表面形成覆盖层；
6)将步骤5)处理后的金属进行第二次热水洗，去除金属表面残留的金属覆盖剂；
7)在流动水体中对步骤6)处理后的金属进行第二次水洗，水速为 1.5-1.8m/s，进一步去除金属表面残留的金属覆盖剂；
8)送入烘箱中在160-170摄氏度的条件下，干燥8-10小时。
所述步骤5)中的修复剂包括如下重量份数的组分：双酚S二缩水甘油醚33-35份、矽粉8-10份、二乙烯三胺12-14份、丙二醇单甲醚2.5-3.5份、二丁基酞酸酯2.5-3.5份、聚环氧乙烷1-3份、苄醇11-12份、二甲基丙烯酸二甲酯5-6份、双酚A型环氧树脂25-28份、油醇聚氧乙烯醚6-7份、邻苯二甲酸酯17-18份、不锈钢粉末10-12份、羰基镍粉4-5份、共聚尼龙10-12份和超细钴粉5-7份。本发明所制备的修复剂耐热性好，高达270-275℃，且使用修复剂后其金属件的弯曲强度提高165％以上，拉伸强度提高245％以上，可达到良好的修补强度，可满足实际应用需求。
所述两次热水洗是用65℃～75℃的热清水洗进行处理。
所述两次热水洗的时长均为20-25min。
所述修补剂的制备方法包括如下制备步骤：按相应重量份数称取原料；将双酚S二缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂、邻苯二甲酸酯、油醇聚氧乙烯醚、聚环氧乙烷、苄醇和二甲基丙烯酸二甲酯置于搅拌罐中，加热至85-88℃搅拌 35-45min，然后加入超细钴粉、羰基镍粉、不锈钢粉末和矽粉，继续搅拌3-4h，再冷却至室温，依次加入二丁基酞酸酯、共聚尼龙、二乙烯三胺和丙二醇单甲醚，搅拌6-8h，最后真空脱泡即可。
所述步骤2)中活化处理的温度控制在820℃-840℃，活化处理的时间控制在45min-50min。
进一步的，所述的金属覆盖剂包含以下重量份的组分：10-12份的苯三唑衍生物、8-10份的硫代尿素、100-150份的异丙醇、500-600份的超纯水、0.5-1 份的月桂醇、50-60份的正十八烷基硫醇、5-8份的C14H8O2、8-10份的五羟基己酸钠。
所述苯三唑衍生物由以下步骤制备：1)合成4-磺酸基苯三唑：二聚硫酸在催化剂条件下常温搅拌，然后将苯三唑溶于浓硫酸中，搅拌至全溶，缓慢滴入二聚硫酸中，反应温度控制为65-75℃，加热至125-135℃反应，反应液中无苯三唑结束反应，反应液冷却后加入苛性碱水溶液至PH值为7.5-7.6,析出白色沉淀，继续添加苛性碱水溶液至无新沉淀析出，过滤、水洗，然后向沉淀中滴加浓氢氯酸至沉淀全部溶解，调节pH为0.8-0.9，滤去杂质，将滤液倒入冰水中，析出白色晶体，蒸馏水进行重结晶，真空干燥，得到4-磺酸基苯三唑；2)合成 4-羟基苯三唑：将4-磺酸基苯三唑、苛性碱和水加入到高压反应釜中，通氮气，反应温度控制在240-242℃，至反应液中无4-磺酸基苯三唑后停止反应，冷却，稀释反应液，过滤，滤液用浓氢氯酸调制PH为0.9，析出絮状物，静置12-15min 过滤，蒸馏水进行重结晶，真空干燥得到4-羟基苯三唑；4-羟基苯三唑在很宽的PH范围内对铜、银、镁、锌等金属均具有优良的缓蚀效果，并且缓蚀效果比苯并三氮唑更好。
所述的金属覆盖剂是分子自发吸附在固/液或气/固界面形成的热力学稳定和能量最低的有序膜。
(A)在反应初始阶段，功能分子以高流动类气相存在；
(B)生多处成核生长，功能分子形成“波纹”相平辅在基底表面；
(C)表面“波纹”相在基底表面覆盖度达到饱和；
(D)继续聚集,形成高密度相,侧压诱导“波纹”相向高密度相转移；
(E)“波纹”相逐渐消失，高密度相逐渐生长，直到表面达到饱和，形成覆盖膜。
所述的金属覆盖剂在金属表面形成仅2～10nm厚度的保护层，该保护层具有很好的致密性、疏水性以及良好的耐酸碱性能，进而阻隔金属表面与空气、水或酸性物质接触；且自组装膜不影响导电性，仅会与特定选择的金属反应，可以对Au、Ag、Cu等金属进行选择性表面防护；其制备工艺简单，不会产生废水处理等后续问题。
实施例3
一种金属表面的防护方法，包括以下步骤：
1)将加工完成的金属进行表面打磨抛光；
2)将步骤1)处理后的金属表面进行活化，去除金属表面油脂或氧化层；
3)将表面活化处理后的金属进行热水洗，去除金属表面残留的活化剂；
4)在流动水体中对步骤3)处理后的金属进行水洗，水速为1.5-1.8m/s，进一步去除金属表面残留的活化剂；
5)在金属表面首先涂覆一层修复剂，涂覆后静置30-60分钟，然后再涂覆一层金属覆盖剂，在金属表面形成覆盖层；
6)将步骤5)处理后的金属进行第二次热水洗，去除金属表面残留的金属覆盖剂；
7)在流动水体中对步骤6)处理后的金属进行第二次水洗，水速为 1.5-1.8m/s，进一步去除金属表面残留的金属覆盖剂；
8)送入烘箱中在160-170摄氏度的条件下，干燥8-10小时。
所述步骤5)中的修复剂包括如下重量份数的组分：双酚S二缩水甘油醚 33-35份、矽粉8-10份、二乙烯三胺12-14份、丙二醇单甲醚2.5-3.5份、二丁基酞酸酯2.5-3.5份、聚环氧乙烷1-3份、苄醇11-12份、二甲基丙烯酸二甲酯5-6份、双酚A型环氧树脂25-28份、油醇聚氧乙烯醚6-7份、邻苯二甲酸酯17-18份、不锈钢粉末10-12份、羰基镍粉4-5份、共聚尼龙10-12份和超细钴粉5-7份。本发明所制备的修复剂耐热性好，高达270-275℃，且使用修复剂后其金属件的弯曲强度提高165％以上，拉伸强度提高245％以上，可达到良好的修补强度，可满足实际应用需求。
所述两次热水洗是用65℃～75℃的热清水洗进行处理。
所述两次热水洗的时长均为20-25min。
所述修补剂的制备方法包括如下制备步骤：按相应重量份数称取原料；将双酚S二缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂、邻苯二甲酸酯、油醇聚氧乙烯醚、聚环氧乙烷、苄醇和二甲基丙烯酸二甲酯置于搅拌罐中，加热至85-88℃搅拌 35-45min，然后加入超细钴粉、羰基镍粉、不锈钢粉末和矽粉，继续搅拌3-4h，再冷却至室温，依次加入二丁基酞酸酯、共聚尼龙、二乙烯三胺和丙二醇单甲醚，搅拌6-8h，最后真空脱泡即可。
所述步骤2)中活化处理的温度控制在820℃-840℃，活化处理的时间控制在45min-50min。
进一步的，步骤2)中活化处理时使用活化剂，所述活化剂由下述重量份的组分制成：7-8份的邻苯二甲酸、15-20份的聚乙二醇、16-18份的十八烷基硫酸钠、3.5-4.5份的氨基磺酸、3-4份的氨基酸氧化酶、7-8份的氢氯酸、5-6 份的琉基苯并噻唑、8-10份的无水酒精，余量为水。
所述活化剂由以下步骤制备：a.按所述重量份称取各个组分；b.反应釜中加入水，再加入无水酒精，然后进行搅拌，使其充分溶解于水中，然后加入氢氯酸、邻苯二甲酸，充分搅拌溶解，然后静置10分钟；c.待步骤b的溶液呈现淡黄色时，加入聚乙二醇和十八烷基硫酸钠，搅拌至溶液完全溶解；d.向步骤c 的溶液中依次加入琉基苯并噻唑、3％-5％氨基磺酸、2％-4％氨基酸氧化酶，溶液搅拌均匀后，放置20分钟，灌装即可。
该活化剂能够有效渗透入工件表面0.2～0.4微米的深度，有效除去工件表面的各种污垢，
此外，为实现更优的技术效果，还可将上述实施例中的技术方案任意组合，以满足各种实际应用的需求。
测试结果
(一)基础防护效果测试
参见图1，金表面经过金属覆盖剂处理前后接触角分别为41度和90.2度，证明经金属覆盖膜处理后具有疏水性。数值结果参见表1。
表1
参见图2，轧制银箔涂敷处理后经0.8％硫化钠+0.2％硫代乙酰胺浸渍24h后，表面仍然保持良好的金属光泽。图2中左侧是经过了本发明的防护方法处理后的银件，右侧是未经防护处理的银件。
参见图3，铜片涂敷前后经高浓度硫化钠浸泡1h，涂层有良好的防护效果。图3中右侧是经过了本发明的防护方法处理后的铜件，左侧是未经防护处理的铜件。
(二)PCB行业，金面抗贾凡尼测试
参见图4，贾凡尼测试结果：有效防止金面的污染和金-铜间的原电池反应。图4中第二行是经过了本发明的防护方法处理后的物件，第一行是未经防护处理的物件。
(三)对不锈钢电镀件进行测试(电镀铜件、车间环境内)
测试结果参见图5，图5中左侧是经过了本发明的防护方法处理后经过14 天的电镀件，右侧是未经防护处理后经过14天的电镀件。
(四)对银产品进行测试
银触点产品要求抗盐化、抗硫化。参见图6，经过了本发明的防护方法处理的银触点产品，失效次数明显降低。测试结果参见表2和图10。
表2
Cycle Old Oil Mark A Mark B
10000 0 0 0
30000 0 0 0
50000 0 0 0
100000 0 0 0
200000 0 0 0
300000 0 0 0
400000 0 0 0
500000 1 0 0
600000 3 0 0
700000 4 1 0
800000 5 2 0
900000 7 2 0
1000000 12 3 0
1500000 15 4 0
2000000 368 6 0
2500000 368 10 18
3000000 380 11 134
3500000 381 14 356
4000000 382 65 459
5000000 383 599
6000000 387 1012
7000000 445 1258
85000000 1398 158 1666
参见图7-8，银工件在H2S气氛中的抗变色寿命测试。MS2、SSS和MS3分别为三种银表面防护产品，其中MS2为经过了本发明的防护方法处理的银工件，MS2可显著提高银件在H2S气氛中抗变色的寿命。测试结果参见表4。
表4
防护产品 H<sub>2</sub>S气氛防变色寿命
MS2 10D
SSS 5D
MS3 20h
参见图9，这是经过了本发明的防护方法处理的镀银滑块，其在自然环境下长时间不变色，通过相关实际应用认证。
由上述实施例可知，本发明将修复剂和金属覆盖剂复配使用，修复剂主要功能在于对微小的电镀缺陷进行修补，金属覆盖剂主要在于防护洁净的金属表面，形成保护膜，且两者均是水性体系，进一步提高了对金属表面的防护效果。
本发明的金属表面的防护方法应用范围非常广泛，可用于进场原料的防护，包括铜和银的相关原料；用于库存环节，能够降低库存失效率，用于触点、电接触材料和其它材料；能够提高产品寿命，包括开关、插座、空调冷凝管、贵金属制品；能够用于加工过程的防护，可用于PCB制程行业和临时性防护。
本发明的制备方法，工艺稳定可靠，环保无污染，处理后的金属件防腐性能好，成本低；本发明对于我国高端金属材料防腐技术和市场的发展具有重要战略作用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种金属表面的防护方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将加工完成的金属进行表面打磨抛光；
2)将步骤1)处理后的金属表面进行活化，去除金属表面油脂或氧化层；
3)将表面活化处理后的金属进行热水洗，去除金属表面残留的活化剂；
4)在流动水体中对步骤3)处理后的金属进行水洗，水速为1.5-1.8m/s，进一步去除金属表面残留的活化剂；
5)在金属表面首先涂覆一层修复剂，涂覆后静置30-60分钟，然后再涂覆一层金属覆盖剂，在金属表面形成覆盖层；
6)将步骤5)处理后的金属进行第二次热水洗，去除金属表面残留的金属覆盖剂；
7)在流动水体中对步骤6)处理后的金属进行第二次水洗，水速为1.5-1.8m/s，进一步去除金属表面残留的金属覆盖剂；
8)送入烘箱中在160-170摄氏度的条件下，干燥8-10小时。
2.根据权利要求1所述的一种金属表面的防护方法，其特征在于，所述步骤5)中的修复剂包括如下重量份数的组分：双酚S二缩水甘油醚33-35份、矽粉8-10份、二乙烯三胺12-14份、丙二醇单甲醚2.5-3.5份、二丁基酞酸酯2.5-3.5份、聚环氧乙烷1-3份、苄醇11-12份、二甲基丙烯酸二甲酯5-6份、双酚A型环氧树脂25-28份、油醇聚氧乙烯醚6-7份、邻苯二甲酸酯17-18份、不锈钢粉末10-12份、羰基镍粉4-5份、共聚尼龙10-12份和超细钴粉5-7份。
3.根据权利要求1-2所述的一种金属表面的防护方法，其特征在于，所述两次热水洗是用65℃～75℃的热清水洗进行处理。
4.根据权利要求1-3所述的一种金属表面的防护方法，其特征在于，所述两次热水洗的时长均为20-25min。
5.根据权利要求1-4所述的一种金属表面的防护方法，其特征在于，所述修补剂的制备方法包括如下制备步骤：按相应重量份数称取原料；将双酚S二缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂、邻苯二甲酸酯、油醇聚氧乙烯醚、聚环氧乙烷、苄醇和二甲基丙烯酸二甲酯置于搅拌罐中，加热至85-88℃搅拌35-45min，然后加入超细钴粉、羰基镍粉、不锈钢粉末和矽粉，继续搅拌3-4h，再冷却至室温，依次加入二丁基酞酸酯、共聚尼龙、二乙烯三胺和丙二醇单甲醚，搅拌6-8h，最后真空脱泡即可。
6.根据权利要求1-5所述的一种金属表面的防护方法，其特征在于，所述步骤2)中活化处理的温度控制在820℃-840℃，活化处理的时间控制在45min-50min。
CN201910345747.3A 2019-04-26 2019-04-26 一种金属表面的防护方法 Active CN110064580B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910345747.3A CN110064580B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 一种金属表面的防护方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910345747.3A CN110064580B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 一种金属表面的防护方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110064580A true CN110064580A (zh) 2019-07-30
CN110064580B CN110064580B (zh) 2021-11-30

Family

ID=67369095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910345747.3A Active CN110064580B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 一种金属表面的防护方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110064580B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110951996A (zh) * 2019-12-20 2020-04-03 江苏久祥汽车电器集团有限公司 一种金属工件表面修复方法
CN113150601A (zh) * 2021-04-27 2021-07-23 浙江力强科技有限公司 三防漆修复剂及其制备方法
CN113527958A (zh) * 2021-08-25 2021-10-22 烟台东德实业有限公司 一种防氢蚀的高分子混合涂层及其制备方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006050915A2 (de) * 2004-11-10 2006-05-18 Chemetall Gmbh Verfahren zur beschichtung von metallischen oberflächen mit einer wässerigen silan/silanol/siloxan/polysiloxan enthaltenden zusammensetzung und diese zusammensetzung
CN101696500A (zh) * 2009-10-26 2010-04-21 宁波耐特镁业科技发展有限公司 一种镁合金材料表面的防腐处理方法
CN102019267A (zh) * 2010-11-15 2011-04-20 北京二七轨道交通装备有限责任公司 金属表面防护处理方法和系统
CN103132080A (zh) * 2013-01-29 2013-06-05 厦门金越电器有限公司 一种防铜氧化变色剂及其制备方法
CN103623986A (zh) * 2012-08-29 2014-03-12 汉达精密电子(昆山)有限公司 压铸件表面处理方法及其产品
CN104289406A (zh) * 2014-10-27 2015-01-21 山西华豹涂料有限公司 铁路货车涂装水性防腐漆的工艺
CN105295306A (zh) * 2015-12-02 2016-02-03 苏州捷德瑞精密机械有限公司 一种金属裂纹修补剂及其制备方法
CN105478311A (zh) * 2014-10-03 2016-04-13 青岛博利尔机械设备有限公司 一种碳钢控制柜壳体表面处理工艺
CN105665259A (zh) * 2016-01-14 2016-06-15 阳光电源股份有限公司 一种实现铝板材防腐耐候的表面喷塑方法及所述铝板材
CN106868515A (zh) * 2017-01-23 2017-06-20 麻城天安化工股份有限公司 一种金属表面活化剂及其制备方法
CN107497646A (zh) * 2017-09-26 2017-12-22 江苏固格澜栅防护设施有限公司 一种金属表面防腐处理方法
CN109092647A (zh) * 2018-10-12 2018-12-28 安徽省金鹏节能科技有限公司 一种门窗型材的表面喷涂工艺
CN110016673A (zh) * 2019-04-26 2019-07-16 淄博纳银新材料科技有限公司 一种用于金属表面防护的自组装膜及其制备方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006050915A2 (de) * 2004-11-10 2006-05-18 Chemetall Gmbh Verfahren zur beschichtung von metallischen oberflächen mit einer wässerigen silan/silanol/siloxan/polysiloxan enthaltenden zusammensetzung und diese zusammensetzung
CN101696500A (zh) * 2009-10-26 2010-04-21 宁波耐特镁业科技发展有限公司 一种镁合金材料表面的防腐处理方法
CN102019267A (zh) * 2010-11-15 2011-04-20 北京二七轨道交通装备有限责任公司 金属表面防护处理方法和系统
CN103623986A (zh) * 2012-08-29 2014-03-12 汉达精密电子(昆山)有限公司 压铸件表面处理方法及其产品
CN103132080A (zh) * 2013-01-29 2013-06-05 厦门金越电器有限公司 一种防铜氧化变色剂及其制备方法
CN105478311A (zh) * 2014-10-03 2016-04-13 青岛博利尔机械设备有限公司 一种碳钢控制柜壳体表面处理工艺
CN104289406A (zh) * 2014-10-27 2015-01-21 山西华豹涂料有限公司 铁路货车涂装水性防腐漆的工艺
CN105295306A (zh) * 2015-12-02 2016-02-03 苏州捷德瑞精密机械有限公司 一种金属裂纹修补剂及其制备方法
CN105665259A (zh) * 2016-01-14 2016-06-15 阳光电源股份有限公司 一种实现铝板材防腐耐候的表面喷塑方法及所述铝板材
CN106868515A (zh) * 2017-01-23 2017-06-20 麻城天安化工股份有限公司 一种金属表面活化剂及其制备方法
CN107497646A (zh) * 2017-09-26 2017-12-22 江苏固格澜栅防护设施有限公司 一种金属表面防腐处理方法
CN109092647A (zh) * 2018-10-12 2018-12-28 安徽省金鹏节能科技有限公司 一种门窗型材的表面喷涂工艺
CN110016673A (zh) * 2019-04-26 2019-07-16 淄博纳银新材料科技有限公司 一种用于金属表面防护的自组装膜及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
四川省林业学校: "《汽车拖拉机运用与修理》", 30 October 1981, 中国林业出版社 *
郑家燊: "缓蚀剂科技发展历程的回顾与展望", 《材料保护》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110951996A (zh) * 2019-12-20 2020-04-03 江苏久祥汽车电器集团有限公司 一种金属工件表面修复方法
CN113150601A (zh) * 2021-04-27 2021-07-23 浙江力强科技有限公司 三防漆修复剂及其制备方法
CN113527958A (zh) * 2021-08-25 2021-10-22 烟台东德实业有限公司 一种防氢蚀的高分子混合涂层及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110064580B (zh) 2021-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110064580A (zh) 一种金属表面的防护方法
CN110644006B (zh) 一种金属有机骨架封装缓蚀剂的复合物及其制备方法和应用
CN101503798B (zh) 镀银防变色保护剂组合物
CN107740167B (zh) 一种常温稳定高效铝及铝合金环保封闭剂
CN110387548B (zh) 一种金属有机骨架封装缓蚀剂的复合物及其制备方法和应用
CN105839093A (zh) 一种电镀铜用常温无铬钝化液及其钝化工艺
CN101135050B (zh) 一种硅酸盐清洁钝化工艺
CN108193209A (zh) 一种高稳定性水基镀银保护剂及其制备方法
CN110527943B (zh) 用超临界二氧化碳对镁及镁合金防腐蚀处理的装置及方法
CN107475700B (zh) 一种耐腐蚀的铜合金表面处理方法
CN101525747A (zh) 一种清洁型稀土盐钝化液
CN104342726A (zh) 一种无氰镀银方法
CN102953106B (zh) 一种用于金属表面的保护层及其制备
CN101892473B (zh) 无氰化学镀金镀液及无氰化学镀金方法
CN101537490B (zh) 镍磷合金包覆铁粉的制备方法
CN103132060A (zh) 一种用于镍镀层表面的防腐蚀后处理液及其处理工艺
CN105002528A (zh) 一种无氰镀银电镀液及其电镀方法
CN1456706A (zh) 锡镀层表面抗氧化剂及其使用工艺
CN105112952A (zh) 一种无氰镀银用电镀液及其电镀方法
CN104419921A (zh) 一种水溶性银保护剂及其制备方法、化学镀银方法和表面镀银工件
CN102691056A (zh) 镁合金表面化学转化膜处理方法
CN101760729B (zh) 一种铝及铝合金化学镀镍的预处理活化液及预处理方法
CN104726906A (zh) 一种无氰镀金的方法
CN109735182A (zh) 一种高耐蚀防腐镀锌层封闭剂
CN109023336A (zh) 一种环保型稀土盐彩色钝化液及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221222

Address after: Room 505, Building A, Advanced Ceramics Innovation Park, High tech Zone, Zibo City, Shandong Province, 255000

Patentee after: Advanced Materials Research Center of Jiaotong University in Zibo High tech Zone

Address before: 255000 advanced ceramic industry innovation park a505-2, 125 Liuquan Road, high tech Zone, Zibo City, Shandong Province

Patentee before: Zibo Nayin New Material Technology Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right